米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 楽器;音響 -> カシオ計算機株式会社

発明の名称 音声符号化装置、音声復号装置、音声符号化方法及び音声復号方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−212637(P2007−212637A)
公開日 平成19年8月23日(2007.8.23)
出願番号 特願2006−30957(P2006−30957)
出願日 平成18年2月8日(2006.2.8)
代理人 【識別番号】100090033
【弁理士】
【氏名又は名称】荒船 博司
発明者 井手 博康
要約 課題
音質の低下を最小限に抑制し、生成される符号量を低減させることを可能とする。

解決手段
音声符号化装置100は、入力された音声信号から所定の微小単位で線形予測係数を算出する線形予測分析部1と、線形予測係数間の距離に基づいて各線形予測係数の類似性を判断し、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数の代表となる代表線形予測係数を算出し、類似する複数の線形予測係数を当該代表線形予測係数に置き換える処理を行う代表線形予測係数算出部2と、を備え、得られた線形予測係数から生成された線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声と、前記入力された音声信号との誤差が最小となるような励起信号を選択する。
特許請求の範囲
【請求項1】
線形予測フィルタと励起信号によって入力音声を符号化する音声符号化装置であって、
入力された音声信号から所定の微小単位で線形予測係数を算出する線形予測係数算出手段と、
前記線形予測係数算出手段により算出された線形予測係数間の距離を算出する距離算出手段と、
前記距離算出手段により算出された線形予測係数間の距離に基づいて各線形予測係数の類似性を判断し、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、当該複数の線形予測係数の代表となる代表線形予測係数を算出し、当該複数の線形予測係数を前記算出された代表線形予測係数に置き換える処理を行う代表線形予測係数算出手段と、
前記線形予測係数算出手段及び前記代表線形予測係数算出手段で得られた線形予測係数を用いて線形予測フィルタを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声と、前記入力された音声信号との誤差が最小となるような励起信号を選択する選択手段と、
を備えることを特徴とする音声符号化装置。
【請求項2】
前記距離算出手段は、前記線形予測係数算出手段により算出された線形予測係数をLSP係数に変換し、LSP係数間の距離を用いて前記線形予測係数間の距離を算出することを特徴とする請求項1に記載の音声符号化装置。
【請求項3】
前記代表線形予測係数算出手段は、線形予測係数間の距離が予め設定された固定値よりも小さい場合に、類似した値を有するものとして判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の音声符号化装置。
【請求項4】
前記代表線形予測係数算出手段は、特定の線形予測係数に対し、線形予測係数間の距離が予め設定された比率よりも小さい場合に、類似した値を有するものとして判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の音声符号化装置。
【請求項5】
前記線形予測係数算出手段及び前記代表線形予測係数算出手段で得られた線形予測係数の時間軸における変化が所定値より大きいか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記線形予測係数の変化が所定値以下であると判定された場合、所定間隔で間引いた線形予測係数の補間処理を行う補間手段と、を備え、
前記判定手段により、前記線形予測係数の変化が所定値より大きいと判定された場合、線形予測係数の間引き処理及び前記補間手段による補間処理を行わないことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の音声符号化装置。
【請求項6】
音声信号から所定の微小単位で算出された線形予測係数のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数を代表線形予測係数で置き換えて得られる新たな線形予測係数から線形予測フィルタを生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された線形予測フィルタに、符号化された音声信号から生成された励起信号を入力して合成音声を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする音声復号装置。
【請求項7】
線形予測フィルタと励起信号によって音声信号を符号化する音声符号化方法であって、
前記音声信号から所定の微小単位で線形予測係数を算出し、
前記算出された線形予測係数間の距離を算出し、
前記算出された線形予測係数間の距離に基づいて各線形予測係数の類似性を判断し、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、当該複数の線形予測係数の代表となる代表線形予測係数を算出し、当該複数の線形予測係数を前記算出された代表線形予測係数に置き換える処理を行い、
前記算出された線形予測係数及び前記代表線形予測係数に置き換えられた線形予測係数を用いて線形予測フィルタを生成し、
前記生成された線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声と、前記音声信号との誤差が最小となるような励起信号を選択することを特徴とする音声符号化方法。
【請求項8】
音声信号から所定の微小単位で算出された線形予測係数のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数を代表線形予測係数で置き換えて得られる新たな線形予測係数から線形予測フィルタを生成し、
前記生成された線形予測フィルタに、符号化された音声信号から生成された励起信号を入力して合成音声を出力することを特徴とする音声復号方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、音声符号化装置、音声復号装置、音声符号化方法及び音声復号方法に関する。
【背景技術】
【0002】
携帯電話等で利用されている音声圧縮方法の多くは、入力された音声信号から線形予測係数を算出し、当該音声信号に近い励起信号を探し、当該励起信号と線形予測係数の双方のパラメータを圧縮符号(符号化信号)として出力する方式に基づいている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0003】
図7に、従来の音声符号化装置300の構成を示す。線形予測分析部30では、入力された音声信号の線形予測分析を行うことにより線形予測係数が算出される。ここで、音声信号の時間軸上における一定の長さをひとまとめとして、当該一定長の単位で線形予測係数が算出される。音声符号化装置300の生成符号量を減らすために、前記一定長をひとまとめとして、一つおきに線形予測係数を符号化するため、補間部31では、間引いた線形予測係数が、その前後の線形予測係数から補間して生成される。
【0004】
線形予測フィルタ部32では、補間後の線形予測係数から線形予測フィルタが生成される。適応符号帳探索部34の適応符号帳から取り出された適応符号と、雑音符号帳探索部35の雑音符号帳から取り出された雑音符号は、それぞれ、アンプ36、37で増幅後、合成部38で合成され、合成後の信号が、上記生成された線形予測フィルタによりフィルタリングされる。
【0005】
誤差算出部33では、フィルタリング後の信号と、入力された音声信号との誤差が算出される。誤差算出部33で算出された誤差が最小となるときの雑音符号及び適応符号を表すインデックスと、一つおきの線形予測係数が、符号として音声符号化装置300から出力される。一般に線形予測係数は、5〜7ms程度の間隔で算出されるが、伝送符号中の線形予測係数は、10〜15msの間隔で送信され、受信側で補間処理を行う場合が多い。
【非特許文献1】音声圧縮規格ITU−T G.729
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述の従来の音声符号化方法では、入力音声の特徴に関らず、一定長の単位で線形予測係数を算出して補間処理を行っているため、補間処理によって生成される線形予測係数が、入力音声に対して適切でない場合(特に過渡期)があり、音質の低下を招いていた。
【0007】
本発明の課題は、音質の低下を最小限に抑制し、生成される符号量を低減させることを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、線形予測フィルタと励起信号によって入力音声を符号化する音声符号化装置であって、入力された音声信号から所定の微小単位で線形予測係数を算出する線形予測係数算出手段と、前記線形予測係数算出手段により算出された線形予測係数間の距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された線形予測係数間の距離に基づいて各線形予測係数の類似性を判断し、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、当該複数の線形予測係数の代表となる代表線形予測係数を算出し、当該複数の線形予測係数を前記算出された代表線形予測係数に置き換える処理を行う代表線形予測係数算出手段と、前記線形予測係数算出手段及び前記代表線形予測係数算出手段で得られた線形予測係数を用いて線形予測フィルタを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声と、前記入力された音声信号との誤差が最小となるような励起信号を選択する選択手段と、を備えることを特徴としている。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の音声符号化装置において、前記距離算出手段は、前記線形予測係数算出手段により算出された線形予測係数をLSP係数に変換し、LSP係数間の距離を用いて前記線形予測係数間の距離を算出することを特徴としている。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の音声符号化装置において、前記代表線形予測係数算出手段は、線形予測係数間の距離が予め設定された固定値よりも小さい場合に、類似した値を有するものとして判断することを特徴としている。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の音声符号化装置において、前記代表線形予測係数算出手段は、特定の線形予測係数に対し、線形予測係数間の距離が予め設定された比率よりも小さい場合に、類似した値を有するものとして判断することを特徴としている。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の音声符号化装置において、前記線形予測係数算出手段及び前記代表線形予測係数算出手段で得られた線形予測係数の時間軸における変化が所定値より大きいか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により、前記線形予測係数の変化が所定値以下であると判定された場合、所定間隔で間引いた線形予測係数の補間処理を行う補間手段と、を備え、前記判定手段により、前記線形予測係数の変化が所定値より大きいと判定された場合、線形予測係数の間引き処理及び前記補間手段による補間処理を行わないことを特徴としている。
【0013】
請求項6に記載の音声復号装置は、音声信号から所定の微小単位で算出された線形予測係数のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数を代表線形予測係数で置き換えて得られる新たな線形予測係数から線形予測フィルタを生成する生成手段と、前記生成手段により生成された線形予測フィルタに、符号化された音声信号から生成された励起信号を入力して合成音声を出力する出力手段と、を備えることを特徴としている。
【0014】
請求項7に記載の音声符号化方法は、線形予測フィルタと励起信号によって音声信号を符号化する音声符号化方法であって、前記音声信号から所定の微小単位で線形予測係数を算出し、前記算出された線形予測係数間の距離を算出し、前記算出された線形予測係数間の距離に基づいて各線形予測係数の類似性を判断し、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、当該複数の線形予測係数の代表となる代表線形予測係数を算出し、当該複数の線形予測係数を前記算出された代表線形予測係数に置き換える処理を行い、前記算出された線形予測係数及び前記代表線形予測係数に置き換えられた線形予測係数を用いて線形予測フィルタを生成し、前記生成された線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声と、前記音声信号との誤差が最小となるような励起信号を選択することを特徴としている。
【0015】
請求項8に記載の音声復号方法は、音声信号から所定の微小単位で算出された線形予測係数のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数を代表線形予測係数で置き換えて得られる新たな線形予測係数から線形予測フィルタを生成し、当該線形予測フィルタに、符号化された音声信号から生成された励起信号を入力して合成音声を出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、連続して類似した値を有する線形予測係数を代表線形予測係数に置き換えることにより、音質に与える影響を最小限に抑制し、生成符号量を低減させることが可能となる。
【0017】
また、線形予測係数の類似性を判断する際に、線形予測係数をLSP係数に変換してから線形予測係数間の距離を算出することにより、線形予測係数間の距離をより高精度に算出することが可能となる。
【0018】
更に、線形予測係数の時間軸における変化(時間変化)が急激である場合には、線形予測係数の間引き処理及び補間処理を行わずにそのまま出力することにより、劣化が激しい場所を効率的に発見し、音質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
まず、本実施形態における構成について説明する。
【0020】
図1に、本実施形態に係る音声符号化装置100の構成を示す。音声符号化装置100は、図1に示すように、線形予測分析部1、代表線形予測係数算出部2、補間部3、線形予測フィルタ部4、誤差算出部5、適応符号帳探索部6、雑音符号帳探索部7、アンプ8、9、合成部10により構成される。
【0021】
線形予測分析部1は、入力された音声信号から、所定の微小単位(例えば、5ms毎など)で線形予測分析を行い、線形予測係数を算出する。n次の線形予測フィルタは式(1)のように表される。
【数1】


ここで、{ai|i=1,…,n}が線形予測係数である。
【0022】
線形予測分析の1手法として自己相関法がある。自己相関法では、例えば、線形予測分析に用いるm個の入力信号のサンプルを{si|i=0,…,m-1}とすると、自己相関係数{
i|i=0,…,n}を式(2)のように算出し、式(3)が成立する線形予測係数{ai|i=1,…,n}を算出する。
【数2】


【数3】


式(3)は、レビンソン・ダービンアルゴリズムを用いて解くことが可能である。このようにして得られたj番目の線形予測係数をAj={aji|i=1,…,n}とする。
【0023】
代表線形予測係数算出部2は、線形予測分析部1で得られた線形予測係数列{Aj|j=1,…,m}のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、その複数の線形予測係数から代表線形予測係数を算出し、当該複数の線形予測係数の各々を代表線形予測係数で置き換える処理を行う。線形予測係数同士が類似しているか否かを判断する方法として、線形予測係数間のユークリッド距離を測る方法がある。ユークリッド距離の算出や、代表線形予測係数の算出においては、補間しても安定しているLSP(Line Spectrum Pair)係数に変換して行う。線形予測係数{ai|i=1,…,n}を変換して得られたLSP係数を{bi|i=1,…,n}とする。この変換は代数方程式を解くことによって求められる(非特許文献1参照)。
【0024】
LSP係数Bj={bji|i=1,…,n}とBk={bki|i=1,…,n}とのユークリッド距離dは式(4)のように算出される。
【数4】


式(4)のdが、予め設定された固定値よりも小さい場合に、線形予測係数AjとAkは類似していると判断される。LSP係数列{Bj|j=1,…,m}の中で、Bp={bpi|i=1,…,n}〜Bq={bqi|i=1,…,n}(p<q)が類似していると判断された場合、これらを代表するLSP係数BT={bTi|i=1,…,n}は式(5)のように算出される。
【数5】


これにより、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数Ap〜Aqが代表線形予測係数ATに置き換えられる。
【0025】
なお、上述では、2つのLSP係数間のユークリッド距離が予め設定された固定値より小さければ、対応する2つの線形予測係数は類似していると判断する場合を示したが、このユークリッド距離が一定の比率を超えているか否かによって類似性を判断するようにしてもよい。例えば、式(6)に示すように、LSP係数Bj={bji|i=1,…,n}に対し、BjとBk={bki|i=1,…,n}との距離が、予め設定された比率rより小さい場合に、線形予測係数AjとAkは類似していると判断される。
【数6】


【0026】
本実施形態では、生成符号量を減らすため、一つおきに線形予測係数を符号化(即ち、Aj-1、Aj+1、Aj+3、…を符号化)するので、補間部3は、間引く対象となる線形予測係数を、その前後の線形予測係数から補間して生成し、補間処理後の線形予測係数を線形予測フィルタ部4に出力する。補間方法としては、例えば、間引く対象となる線形予測係数の前後の線形予測係数をLSP係数に変換し、変換後の前後の係数を加算して2で除算した後、線形予測係数に戻す処理を行う。
【0027】
このとき、補間部3は、間引き対象の線形予測係数Apと、時間的に前の線形予測係数Ap-1とのユークリッド距離を算出するとともに、間引き対象の線形予測係数Apと、時間的に後の線形予測係数Ap+1とのユークリッド距離を算出し、算出された双方の距離の差が予め設定された一定値を超えているか否かを判定し、当該一定値以下である場合には間引き処理を行い、当該一定値を超えていた場合には間引きを行わないようにする。ユークリッド距離の算出方法は、式(4)と同様である。
【0028】
線形予測フィルタ部4は、代表線形予測係数への置き換えや、線形予測係数の補間によって最終的に得られた線形予測係数から、式(1)に従って線形予測フィルタを合成(生成)する。また、線形予測フィルタ部4は、適応符号帳探索処理(図4参照)において、適応符号帳の適応符号に対し、上記線形予測フィルタによるフィルタリング処理を施し、誤差算出部5に出力する。また、線形予測フィルタ部4は、雑音符号帳探索処理(図5参照)において、雑音符号帳の雑音符号と、適応符号帳探索処理(図4参照)で最終的に得られた励起信号を合成した信号に対し、上記線形予測フィルタによるフィルタリング処理を施し、誤差算出部5に出力する。線形予測フィルタ部4の出力は、線形予測フィルタに励起信号を駆動信号として入力して算出された合成音声である。
【0029】
誤差算出部5は、音声符号化装置100に入力された音声信号と、線形予測フィルタ部4でのフィルタリング処理後の信号との誤差を算出し、適応符号帳探索部6及び雑音符号帳探索部7に出力する。
【0030】
適応符号帳探索部6は、これまでに利用した励起信号を格納した適応符号帳を有し、適応符号帳から適応符号を取り出し、誤差算出部5で算出された、線形予測フィルタ部4でフィルタリング処理された当該適応符号と入力された音声信号との誤差が、それまで得られた誤差の中で最小となるような適応符号を選択する(図4参照)。また、適応符号帳探索部6は、適応符号帳探索処理(図4参照)及び雑音符号帳探索処理(図5参照)の後、最終的に得られた励起信号を適応符号帳に追加することで、適応符号帳を更新する。
【0031】
雑音符号帳探索部7は、白色雑音信号(雑音符号)を格納した雑音符号帳を有し、雑音符号帳から雑音符号を取り出し、誤差算出部5で算出された、線形予測フィルタ部4でフィルタリング処理された信号と、入力された音声信号との誤差が、それまで得られた誤差の中で最小となるような雑音信号を選択する(図5参照)。ここで、線形予測フィルタ部4でのフィルタリングの対象となる信号は、雑音符号帳から取り出された雑音符号に、適応符号帳探索処理において決定された励起信号を加えた信号である。
【0032】
アンプ8、9は、それぞれ、適応符号帳から取り出された適応符号、雑音符号帳から取り出された雑音符号の振幅値を所定の増幅率で増幅(調整)する。
【0033】
合成部10は、雑音符号帳から取り出された増幅後の雑音符号と、適応符号帳探索処理において励起信号として決定した増幅後の適応符号を合成する。
【0034】
このように構成された音声符号化装置100は、適応符号帳探索処理及び雑音符号帳探索処理において励起信号として最終的に得られた適応符号帳のインデックス及び雑音符号帳のインデックスと、一つおきに間引かれた線形予測係数と、アンプ8、9における増幅率を表す信号を符号化信号として出力する。
【0035】
図2に、本発明の実施形態に係る音声復号装置200の構成を示す。音声復号装置200は、音声符号化装置100で符号化された信号を復号するための装置であり、図2に示すように、適応符号帳探索部21、雑音符号帳探索部22、アンプ23、24、合成部25、補間部26、線形予測フィルタ部27により構成される。
【0036】
適応符号帳探索部21は、適応符号帳の中から、入力された適応符号帳のインデックスに対応する適応符号を探索して取り出し、アンプ23に出力する。
【0037】
雑音符号帳探索部22は、雑音符号帳の中から、入力された雑音符号帳のインデックスに対応する雑音符号を取り出し、アンプ24に出力する。
【0038】
アンプ23、24は、それぞれ、入力された適応符号、雑音符号を増幅し、合成部25に出力する。合成部25は、アンプ23、24からそれぞれ入力された適応符号及び雑音符号を合成する。
【0039】
補間部26は、符号化信号として入力されなかった線形予測係数がある場合、線形予測係数の補間処理を行い、補間処理後の線形予測係数を線形予測フィルタ部27に出力する。補間部26での補間処理は、音声符号化装置100の補間部3における補間方法と同様の方法を適用することができる。
【0040】
線形予測フィルタ部27は、入力された線形予測係数から、式(1)に従って線形予測フィルタを合成(生成)し、入力された励起信号に対して、その生成された線形予測フィルタによるフィルタリング処理を施すことによって合成音声を生成し、出力する。
【0041】
次に、本実施形態における動作について説明する。
まず、図3のフローチャートを参照して、音声符号化装置100において実行される音声符号化処理について説明する。
【0042】
まず、音声符号化装置100に入力された音声信号の線形予測分析が行われ、線形予測係数が算出される(ステップS1)。次いで、ステップS1で算出された線形予測係数のうち、連続して類似した値を有する複数の線形予測係数がある場合、その複数の線形予測係数から式(5)に従って代表線形予測係数が算出され、当該複数の線形予測係数の各々が、その代表線形予測係数に置き換えられることによって新たな線形予測係数が得られる(ステップS2)。
【0043】
次いで、間引き対象の線形予測係数が、その前後の線形予測係数から補間して生成される(ステップS3)。次いで、ステップS1〜S3の処理によって最終的に得られた線形予測係数から、式(1)に従って線形予測フィルタが合成される(ステップS4)。
【0044】
次いで、音声符号化装置100に入力された音声信号との誤差が最も小さくなるような励起信号を適応符号帳及び雑音符号帳から探索する適応符号帳探索処理及び雑音符号帳探索処理が行われる(ステップS5、S6)。ステップS5の適応符号帳探索処理、ステップS6の雑音符号帳探索処理については、後に、それぞれ図4、図5を参照して詳細に説明する。
【0045】
適応符号帳探索処理及び雑音符号帳探索処理が終了すると、これらの処理によって得られた励起信号を適応符号帳に追加することによって適応符号帳が更新され(ステップS7)、当該励起信号を表す適応符号帳のインデックス及び雑音符号帳のインデックスと、一つおきに間引かれた線形予測係数が符号化信号として出力され、本音声符号化処理が終了する。
【0046】
次に、図4のフローチャートを参照して、適応符号帳探索処理(図3のステップS5)について説明する。
【0047】
まず、適応符号帳から最初の適応符号が取り出され、処理対象の適応符号として設定される(ステップS11)。次いで、適応符号帳の全ての適応符号についての処理が終了したか否かが判定される(ステップS12)。ステップS12において、当該処理が終了していないと判定された場合(ステップS12;NO)、現在の処理対象の適応符号に対し、ステップS4で合成された線形予測フィルタによるフィルタリング処理が施される(ステップS13)。
【0048】
次いで、フィルタリング後の信号と、入力された音声信号との誤差が算出され(ステップS14)、その算出された誤差が、本探索処理開始以降に得られた誤差の中で最小であるか否かが判定される(ステップS15)。
【0049】
ステップS15において、誤差が最小ではないと判定された場合(ステップS15;NO)、適応符号帳の次の適応符号が処理対象として設定され(ステップS17)、当該適応符号に対して、ステップS12〜S16の処理が繰り返される。
【0050】
ステップS15において、誤差が最小であると判定された場合(ステップS15;YES)、現在の処理対象の適応符号が、励起信号候補として設定される(ステップS16)。次いで、適応符号帳の次の適応符号が処理対象として設定され(ステップS17)、当該適応符号に対して、ステップS12〜S16の処理が繰り返される。
【0051】
適応符号帳の全ての適応符号についてステップS13〜S16の処理が終了すると(ステップS12;YES)、本適応符号帳探索処理が終了し、最終的に励起信号候補として残った適応符号のインデックスが符号化信号のデータとして選択されることになる。
【0052】
次に、図5のフローチャートを参照して、雑音符号帳探索処理(図3のステップS6)について説明する。
【0053】
まず、雑音符号帳から最初の雑音符号が取り出され、処理対象の雑音符号として設定される(ステップS21)。次いで、雑音符号帳の全ての雑音符号についての処理が終了したか否かが判定される(ステップS22)。ステップS22において、当該処理が終了していないと判定された場合(ステップS22;NO)、図4の適応符号帳探索処理で最終的に励起信号として設定された適応符号と、現在処理対象の雑音符号が合成され(ステップS23)、合成後の信号に対し、ステップS4で合成された線形予測フィルタによるフィルタリング処理が施される(ステップS24)。
【0054】
次いで、フィルタリング後の信号と、音声符号化装置100に入力された音声信号との誤差が算出され(ステップS25)、その算出された誤差が、本探索処理開始以降に得られた誤差の中で最小であるか否かが判定される(ステップS26)。
【0055】
ステップS26において、誤差が最小ではないと判定された場合(ステップS26;NO)、雑音符号帳の次の雑音符号が処理対象として設定され(ステップS28)、当該雑音符号に対して、ステップS22〜S27の処理が繰り返される。
【0056】
ステップS26において、誤差が最小であると判定された場合(ステップS26;YES)、現在の処理対象の雑音符号が、励起信号候補として設定される(ステップS27)。次いで、雑音符号帳の次の雑音符号が処理対象として設定され(ステップS28)、当該雑音符号に対して、ステップS22〜S27の処理が繰り返される。
【0057】
雑音符号帳の全ての雑音符号についてステップS23〜S27の処理が終了すると(ステップS22;YES)、本雑音符号帳探索処理が終了し、最終的に励起信号候補として残った雑音符号のインデックスが符号化信号のデータとして選択されることになる。
【0058】
次に、図6のフローチャートを参照して、音声復号装置200において実行される音声復号処理について説明する。
【0059】
まず、適応符号帳から、入力された符号化信号に含まれる適応符号帳のインデックスに対応する適応符号が取り出されるとともに(ステップT1)、雑音符号帳から、当該符号化信号に含まれる雑音符号帳のインデックスに対応する雑音符号が取り出され(ステップT2)、その取り出された適応符号及び雑音符号から励起信号が生成される。
【0060】
次いで、その生成された励起信号を適応符号帳に追加することによって適応符号帳が更新される(ステップT3)。次いで、符号化信号として入力されなかった線形予測係数がある場合は、その線形予測係数の補間処理が行われる(ステップT4)。次いで、ステップT4までに得られた線形予測係数から式(1)に従って線形予測フィルタが合成される(ステップT5)。
【0061】
次いで、上記生成された励起信号に対し、ステップT5で合成された線形予測フィルタを用いてフィルタリング処理を施すことによって再生音声が合成され(ステップT6)、本音声復号処理が終了する。
【0062】
以上のように、本実施形態の音声符号化装置100及び音声復号装置200によれば、連続して類似した値を有する線形予測係数を代表線形予測係数に置き換えることにより、音質に与える影響を最小限に抑制し、生成符号量を低減させることが可能となる。
【0063】
また、線形予測係数の類似性の判断や、間引き処理及び補間処理の有無を決定する際に、線形予測係数をLSP係数に変換してから線形予測係数間のユークリッド距離を算出することにより、線形予測係数間のユークリッド距離をより高精度に算出することが可能となる。
【0064】
更に、線形予測係数の時間軸における変化(時間変化)が急激である場合には、線形予測係数の間引き処理及び補間処理を行わずにそのまま出力することにより、劣化が激しい場所を効率的に発見し、音質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0065】
【図1】本発明の実施形態に係る音声符号化装置の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施形態に係る音声復号装置の構成を示すブロック図。
【図3】本実施形態の音声符号化装置において実行される音声符号化処理を示すフローチャート。
【図4】適応符号帳探索処理を示すフローチャート。
【図5】雑音符号帳探索処理を示すフローチャート。
【図6】本実施形態の音声復号装置において実行される音声復号処理を示すフローチャート。
【図7】従来の音声符号化装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【0066】
1 線形予測分析部
2 代表線形予測係数算出部
3 補間部
4 線形予測フィルタ部
5 誤差算出部
6 適応符号帳探索部
7 雑音符号帳探索部
8、9、23、24 アンプ
10 合成部
21 適応符号帳探索部
22 雑音符号帳探索部
25 合成部
26 補間部
27 線形予測フィルタ部
100 音声符号化装置
200 音声復号装置




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013