JP3463752B2 - 音響符号化装置、音響復号化装置、音響符号化方法および音響復号化方法 - Google Patents
音響符号化装置、音響復号化装置、音響符号化方法および音響復号化方法Info
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Description
のディジタル音響信号を少ない情報量に圧縮して得られ
た音響符号を出力する音響符号化装置、および音響符号
を復号して音響信号を得る音響復号化装置に関する。特
に、ビット誤りが重畳する可能性がある通信路を介して
音響符号を送信する場合に、そのビット誤りの影響を軽
減するために誤り訂正符号を音響符号に含めて多重化す
る音響符号化装置と、これと対を成す音響復号化装置に
関する。
信号から少ない情報量の複数の符号を求めて多重化し、
この多重化した符号の一部または全体を保護対象とした
誤り訂正符号を求めて、多重化した符号と合わせて音響
符号とする。また、音響復号化装置では、音響符号中の
誤り訂正符号を使用して保護対象に対する誤り訂正処理
を行った後で、誤り訂正符号部分を除く音響符号を復号
化して音響信号を生成する。
すものである。1は符号化対象として入力された音響信
号、2は音響信号1を符号化して複数の符号を出力する
符号化手段、7はLSP符号、8は適応音源符号、9は
駆動音源符号、10はゲイン符号で、これ等は符号化手
段2により符号化されたものである。、51は複数の符
号を多重化する多重化手段、12は多重化手段51で多
重化された多重化符号、5は多重化符号に対する誤り訂
正符号を求めて多重化符号に付与し、音響符号6を出力
する誤り訂正符号化手段である。
を示すものである。図において、6は音響符号、13は
音響符号中の誤り訂正符号を使用して誤り訂正処理を行
い、処理後の誤り訂正符号部分を除く音響符号を多重化
符号18として出力する誤り訂正復号化手段、52は多
重化符号18を複数の符号に分離する分離手段、21は
LSP符号、22は適応音源符号、23は駆動音源符
号、19はゲイン符号で、分離手段52により分離され
たものである。16は複数の符号を復号して音響信号を
生成する復号化手段、17は音響信号である。
号化装置の動作について説明する。この従来の音響符号
化装置では、予め定められた区間長、例えば10msを
1フレームとして、フレーム単位で処理を行う。まず、
音響信号1が符号化手段2に入力される。符号化手段2
は、音響信号1に対して線形予測分析を行って線形予測
係数を求め、この線形予測係数をLSP(Line S
pectral Pairs)に変換後、このLSPを
符号化したLSP符号7を出力する。また音源のピッチ
周期成分に相当する適応音源を符号化した適応音源符号
8と、音源から適応音源成分を除いた残りの成分に相当
する駆動音源を符号化した駆動音源符号9と、適応音源
と駆動音源に振幅を与える各ゲインを符号化したゲイン
符号10とを求めて各符号を出力する。
源符号8、駆動音源符号9、ゲイン符号10を、予め定
められた順序で多重化し、得られた多重化符号12を出
力する。誤り訂正符号化手段5は、多重化符号12中の
予め定められた範囲を保護対象として、この保護対象に
対する誤り訂正符号を求めて、得られた誤り訂正符号を
前記多重化符号の後ろに連結し、得られた符号を音響符
号6として出力する。なお、誤り訂正符号としては、畳
み込み符号、CRC符号などが使用される。
所定位置より前を多重化符号、所定位置より後ろを誤り
訂正符号として分離し、この誤り訂正符号を用いて多重
化符号中の所定の範囲を保護対象とした誤り訂正を行
う。そして誤り訂正後の多重化符号18を出力する。分
離手段52は、多重化符号18を予め定められた順序で
分離し、得られたLSP符号21、適応音源符号22、
駆動音源符号23、ゲイン符号19を出力する。
号して適応音源を生成し、駆動音源符号23を復号して
駆動音源を生成し、ゲイン符号19を復号して適応音源
と駆動音源に対する各ゲインを得て、適応音源と駆動音
源に各ゲインを乗じてから加算することで音源を生成す
る。そしてLSP符号21を復号してLSPを求め、こ
のLSPを線形予測係数に変換し、この線形予測係数を
フィルタ係数として設定した合成フィルタに前記音源を
入力することで音響信号17を得て、この音響信号17
を出力する。
ける多重化符号12および従来の音響復号化装置におけ
る多重化符号18の構成を説明する説明図である。音響
信号から求められたLSP符号などの各符号は、符号に
よって、また符号中でもビット位置によって、ビット誤
り感度が異なっている。ビット誤り感度とは、各ビット
にビット誤りが発生したときに復号される音響信号がど
れだけ劣化するかを評価したものである。そこでビット
感度が高い符号、または特定の符号中のビット感度が高
いビットのみを誤り訂正符号化の保護対象とすること
で、所定ビット数の誤り訂正符号で効果的に誤り訂正を
行う。
高いゲイン符号10全部、LSP符号7と適応音源符号
8の一部を保護対象として、前半の位置に多重化してい
る。そして残りのLSP符号7と適応音源符号8の一部
と駆動音源符号9全部を保護対象外としている。この多
重化順序は、多重化手段51を設計する時に平均的なビ
ット誤り感度特性などに基づいて決定するもので、フレ
ームによらず固定である。また保護対象も固定となる。
する従来の音響符号化装置および音響復号化装置とし
て、マルチモード符号化方式を導入したものがある。マ
ルチモード符号化方式を導入した従来の音響符号化装置
は、複数種類の符号化手段を備え、符号化対象フレーム
の音響信号の分析結果や、通信路の状態などに応じて1
つの符号化手段を選択して使用する。符号化手段毎に出
力される符号構成が異なってくるので、各符号化手段に
対を成す複数の多重化手段を備えて、前記選択された符
号化手段と対を成す多重化手段を用いた多重化を実行す
る。またどの符号化手段を選択したかを示すモード符号
を合わせて多重化する。
号化装置は、複数の分離手段と複数の復号化手段を備え
て、最初に分離したモード符号によって指定される分離
手段と復号化手段を使用する。このように、マルチモー
ド符号化方式を導入した従来の音響符号化装置および音
響復号化装置は、図13と図14で説明した装置におい
て、誤り訂正符号化手段と誤り訂正復号化手段以外の従
来構成、即ち、音響符号化装置にあっては符号化手段と
多重化手段を、音響復号化装置では復号化手段と分離手
段を複数用意した構成となっており、ある符号化手段が
出力した複数の符号に対する多重化順序と保護対象はフ
レームに依らず固定である。
来の音響符号化装置および音響復号化装置として、文献
1"3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GERAN; Channel coding (Relea
se 1999)"、3GPP TS05.03 V8.6.1
(2001−01)に開示されているものがある。
は、複数の符号化部で構成され、各符号化部は図13に
示した音響符号化装置全体を含み、各符号化部内の符号
化手段のビットレートが互いに異なるように構成したも
のである。どの符号化部を使用するかについては、音響
符号化装置の外部から指定される。また、文献1に開示
された従来の音響復号化装置は、複数の復号化部で構成
され、各復号化部は図14に示した音響復号化装置全体
を含み、各復号化部内の復号化手段のビットレートが互
いに異なるように構成したものである。どの復号化部を
使用するかについては、音響復号化装置の外部から指定
される。この従来の音響符号化装置と音響復号化装置に
おいても、ある符号化手段が出力した複数の符号に対す
る多重化順序と保護対象はフレームに依らず固定であ
る。
響復号化装置として、特開平9−106299号と特開
2000−183751号に開示されているものがあ
る。
る従来の音響符号化装置および音響復号化装置では、音
響信号を周波数領域に変換した周波数領域係数の全サン
プルのうち必要なものだけを選択して能率良く符号化す
るために、係数値(振幅)の大きい順に所定数選択した
部分係数だけを符号化するようにしている。また、部分
係数の符号化は、値の大きい順に符号化していき、2番
目以降を符号化する際には、直前に符号化した係数を復
号化し、この復号値で正規化してから符号化を行うよう
にしている。なお、部分係数の符号化順序に関する情報
は、サンプル番号を2進数に変換したり、サンプル番号
列をハフマン符号化して、音響符号化装置から音響復号
化装置に渡されている。この従来の音響符号化装置は、
図13における符号化手段2の内部のみを変更した構成
である。またこの従来の音響復号化装置は、図14にお
ける復号化手段16の内部のみを変更した構成となって
いる。
ている従来の音響符号化装置および音響復号化装置で
は、トラヒック(伝送路の輻輳状態)にリアルタイムに
連動した可変ビットレート符号化を実現するために、符
号化データのビットと、データエラーを基準としたビッ
ト感度などを所定の基準に従って並び替えるようにした
ものである。なお、データの並び替え順序については、
符号化側と復号化側との間で、予め規定されていること
を前提としている。つまり並び替え順序はフレームに依
らず一定である。
下に述べる課題がある。図13、図14で説明した従来
の音響符号化装置および音響復号化装置では、多重化順
序および保護対象がフレームに依らず固定であるため、
各フレーム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した
誤り保護を行うことができず、ビット誤りによる音響信
号の劣化を十分に抑制できない課題がある。また、マル
チモード符号化を導入した文献1などの従来の音響符号
化装置および音響復号化装置においても、ある符号化手
段が出力した複数に符号に対する多重化順序と保護対象
はフレームに依らず固定であるため、同様の課題があ
る。
る従来の音響符号化装置および音響復号化装置について
は、符号化手段の変更を行っているだけで、誤り訂正符
号との組合せによってビット誤りによる音響信号の劣化
を抑制するものではない。むしろ、部分係数の符号化順
序に関する符号を追加したことと、直前に符号化した係
数を復号化した値で正規化してから符号化を行うように
したことで、ビット誤りによる音響信号の劣化が増大す
る構成となっている。
ている従来の音響符号化装置および音響復号化装置で
は、フレームに依らない一定の順序の並び替えを行って
いるため、各フレーム毎に異なるビット誤り感度の分布
を反映した誤り保護を行うことができず、ビット誤りに
よる音響信号の劣化を十分に抑制できない課題が残って
いる。
なされたものであり、各フレーム毎に異なるビット誤り
感度の分布を反映した誤り保護を実現し、これによって
従来以上のビット誤り耐性を有する音響符号化装置およ
び音響復号化装置を提供することを目的としている。
化装置は、入力された楽音や音声の音響信号に対して、
所定長のフレーム毎に、該音響信号を表現する複数のパ
ラメータを符号化し、この複数の符号を出力する符号化
手段と、前記複数の符号の何れかに基づいて、所定長の
フレーム毎に、前記複数の符号を多重化する順序を決定
し、この順序を出力する順序決定手段と、前記順序決定
手段が決定した順序に従い、前記複数の符号を順次多重
化して、得られた結果を多重化符号として出力する多重
化手段と、前記多重化符号に対する誤り訂正符号を求め
て、得られた誤り訂正符号を前記多重化符号に付与した
ものを音響符号として出力する誤り訂正符号化手段とを
備える。
前記複数の符号が一部を補助符号、残りを主符号に分類
して形成され、前記順序決定手段は、補助符号に対する
順序を固定的に割り当て、残る順序の中で、補助符号に
基づいて主符号を多重化する順序を決定するように構成
される。
入力された楽音や音声の音響信号に対して、所定長のフ
レーム毎に、該音響信号を表現する複数の符号を求め
て、この複数の符号を出力する符号化手段と、複数の符
号を多重化する順序を予め複数セット用意しておき、前
記音響信号に基づいて、所定長のフレーム毎に、前記複
数セット中の1つのセットを選択して、その選択したセ
ット番号を示す多重化モード符号と、その選択したセッ
トに記載された順序とを出力する順序決定手段と、前記
順序決定手段から出力された多重化モード符号を補助符
号として、前記符号化手段から出力された複数の符号を
主符号として分類し、前記順序決定手段が出力した順序
に従い、前記主符号を順次多重化し、これに更に補助符
号を多重化して得られる結果を多重化符号として出力す
る多重化手段と、前記多重化符号に対する誤り訂正符号
を求めて、得られた誤り訂正符号を前記多重化符号に付
与したものを音響符号として出力する誤り訂正符号化手
段とを備える。
前記誤り訂正符号化手段が、その保護対象に少なくとも
前記補助符号を含むように構成される。
前記順序決定手段が、補助符号に基づいて主符号の各符
号の重要さを判定し、重要と判定された符号が前記誤り
訂正符号化手段における保護対象となるように主符号を
多重化する順序を決定するように構成される。
前記順序決定手段が、補助符号に基づいて主符号の各符
号の重要さを判定し、重要さが大きい符号程、前記誤り
訂正符号化手段における保護強度が高くなるように主符
号を多重化する順序を決定するように構成される。
入力された音響符号に対して、この音響符号に含まれる
誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号化を行って誤り訂正
し、誤り訂正された音響符号から誤り訂正符号を取り去
った多重化符号を出力する誤り訂正復号化手段と、前記
多重化符号に基づいて、フレーム毎に、前記多重化符号
から複数の符号を分離する順序を決定し、この順序を出
力する順序決定手段と、前記順序決定手段が決定した順
序に従い、前記多重化符号から複数の符号を順次分離し
て、得られた複数の符号を出力する分離手段と、前記複
数の符号を復号して、フレーム毎の楽音や音声の音響信
号を求めて、この音響信号を出力する復号化手段とを備
える。
前記複数の符号が一部を補助符号、残りを主符号に分類
して形成され、前記順序決定手段は、補助符号に対する
順序を固定的に割り当て、残る順序の中で、補助符号に
基づいて主符号を分離する順序を決定するように構成さ
れる。
入力された音響符号に対して、この音響符号に含まれる
誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号化を行って誤り訂正
し、誤り訂正された音響符号から誤り訂正符号を取り去
った多重化符号を出力する誤り訂正復号化手段と、複数
の符号を分離する順序を予め複数セット用意しておき、
後述する分離手段から入力される多重化モード符号に基
づいて、その多重化モード符号に対応するセット番号を
持つセットに記載された順序を出力する順序決定手段
と、前記多重化符号に基づいて、フレーム毎に、前記多
重化符号から多重化モード符号を補助符号として分離
し、この多重化モード符号を前記順序決定手段に入力す
ることで順序決定手段が出力する順序に従い、前記多重
化符号から複数の符号を主符号として順次分離して、得
られた複数の符号を出力する分離手段と、前記複数の符
号を復号して、フレーム毎の楽音や音声の音響信号を求
めて、この音響信号を出力する復号化手段とを備える。
前記誤り訂正復号化手段が、その保護対象に少なくとも
前記補助符号を含むように構成される。
前記順序決定手段が、補助符号に基づいて主符号の各符
号の重要さを判定し、重要と判定された符号が前記誤り
訂正復号化手段における保護対象となるように主符号を
分離する順序を決定するように構成される。
前記順序決定手段が、補助符号に基づいて主符号の各符
号の重要さを判定し、重要さが大きい符号程、前記誤り
訂正復号化手段における保護強度が高くなるように主符
号を分離する順序を決定するよう構成される。
明の実施の形態について説明する。
形態1による音響符号化装置の構成を示す構成図であ
る。図において、1は符号化対象として入力された音響
信号、2は音響信号1を符号化して複数の符号を出力す
る符号化手段、7、8、9は符号化手段2により符号さ
れたLSP符号、適応音源符号、駆動音源符号である。
10は符号化手段2により符号されたゲイン符号、3は
ゲイン符号10を入力して多重化の順序を決定する順序
決定手段、11は順序決定手段が出力した順序、4は入
力された順序11に基づいて複数の符号7〜10を多重
化する多重化手段、12は多重化手段4により多重化さ
れた多重化符号、5は多重化符号12に対する誤り訂正
符号を求めて多重化符号12に付与する誤り訂正符号化
手段、6は多重化符号12に誤り訂正符号を付加した音
響符号である。
置の構成を示す構成図である。図において、13は音響
符号6中の誤り訂正符号を使用して誤り訂正処理を行
い、処理後の誤り訂正符号部分を除く音響符号を多重化
符号18として出力する誤り訂正復号化手段、14は入
力された順序20に基づいて多重化符号18を複数の符
号に分離する分離手段、21、22、23は分離手段1
4により分離されたLSP符号、適応音源符号、駆動音
源符号、19は同じく分離手段14により多重化符号1
8から分離されたゲイン符号、15はゲイン符号19を
入力して分離手段14による分離の順序を決定する順序
決定手段、20は順序決定手段15が出力した順序、1
6は複数の符号を復号して音響信号を生成する復号化手
段、17は音響信号である。
の音響符号化装置では、予め定められた区間長、例えば
10msを1フレームとして、フレーム単位で処理を行
う。まず、音響信号1が符号化手段2に入力される。符
号化手段2は、音響信号1に対して線形予測分析を行っ
て線形予測係数を求め、この線形予測係数をLSP(L
ine Spectral Pairs)に変換後、こ
のLSPを符号化したLSP符号7を出力する。また音
源のピッチ周期成分に相当する適応音源を符号化した適
応音源符号8と、音源から適応音源成分を除いた残りの
成分に相当する駆動音源を符号化した駆動音源符号9
と、適応音源と駆動音源に振幅を与える各ゲインを符号
化したゲイン符号10とを求めて各符号を出力する。
P符号7、適応音源符号8、駆動音源符号9を主符号と
分類する。順序決定手段3は、補助符号であるゲイン符
号10を入力し、このゲイン符号10に基づいて、多重
化手段4で多重化を行う順序を決定し、この結果を順序
11として出力する。なお、この順序とは、多重化手段
4で多重化を行う複数の符号の各ビットを、多重化後の
多重化符号のどの位置に多重化するかを指定するもの
で、単に処理の時間的順番を指すものではない。
いては、フレームに依らずに一定とし、主符号の多重化
に関する順序のみをフレーム毎に決定する。順序の決定
は、例えば、ゲイン符号10を復号して得られるゲイン
において、適応音源に対するゲインが所定閾値以上であ
るか否かによって決定する。なお、ゲインが、符号化手
段2の内部で中間変数として算出されている場合には、
符号化手段2からこのゲインを順序決定手段3に入力す
ることで、順序決定手段3におけるゲイン符号10の復
号を省略することができる。また補助符号の符号長が短
く、その復号化に過去のフレームの情報を使用しない場
合には、補助符号の全候補に対する順序選択に関する情
報を予め用意したテーブルを参照して決定することで、
補助符号の復号と閾値との比較処理を省略することもで
きる。
符号8、駆動音源符号9、ゲイン符号10、順序11を
入力し、順序11に基づく順序でLSP符号7、適応音
源符号8、駆動音源符号9、ゲイン符号10を多重化
し、得られた多重化符号12を出力する。
中の予め定められた範囲を保護対象として、この保護対
象に対する誤り訂正符号を求め、得られた誤り訂正符号
を前記多重化符号の後ろに連結し、得られた符号を音響
符号6として出力する。なお、誤り訂正符号としては、
畳み込み符号、CRC符号などが使用される。また音響
符号6を出力する直前にインターリーブ処理を行う構成
も可能である。
う。誤り訂正復号化手段13は、音響符号6の所定位置
より前を多重化符号、所定位置より後ろを誤り訂正符号
として分離し、この誤り訂正符号を用いて多重化符号中
の所定の範囲を保護対象とした誤り訂正を行う。そして
誤り訂正後の多重化符号18を出力する。なお誤り訂正
符号化手段5でインターリーブを行っている場合には、
その逆処理であるデインターリーブを音響符号6に対し
て最初に行う必要がある。
の補助符号、つまりゲイン符号のみを分離して、これを
ゲイン符号19として出力する。なお、音響符号化装置
内の順序決定手段3において、補助符号に関する多重化
の順序を一定としているので、分離手段14が補助部号
だけはフレーム毎に決定される順序の入力を待たずに分
離することができる。順序決定手段15は、補助符号で
あるゲイン符号19を入力して復号し、このゲイン符号
19の復号信号に基づいて、分離手段14で分離を行う
順序を決定し、この結果を順序20として出力する。な
お、この順序決定方法は、音響符号化装置内の順序決定
手段3と同じものにする必要がある。
に先だって、復号化手段16の内部で中間変数として算
出できる場合には、復号化手段16からこのゲインを順
序決定手段15に入力することで、順序決定手段15に
おけるゲイン符号19の復号を省略することができる。
分離手段14は、順序決定手段15から入力した順序2
0に基づく順序で、多重化符号18中の主符号、つまり
LSP符号21、適応音源符号22、駆動音源符号23
を分離し出力する。
号して適応音源を生成し、駆動音源符号23を復号して
駆動音源を生成し、ゲイン符号19を復号して適応音源
と駆動音源に対する各ゲインを得て、適応音源と駆動音
源に各ゲインを乗じてから加算することで音源を生成す
る。そしてLSP符号21を復号してLSPを求め、こ
のLSPを線形予測係数に変換し、この線形予測係数を
フィルタ係数として設定した合成フィルタに前記音源を
入力することで音響信号17を得て、この音響信号17
を出力する。
化装置および音響復号化装置における多重化符号12お
よび18の構成を説明する説明図である。順序決定手段
3および15は、適応音源に対するゲインが所定閾値以
上の場合には、図3(a)に示す多重化符号となるよう
に順序を決定し、適応音源に対するゲインが所定閾値未
満の場合には、図3(b)に示す多重化符号となるよう
に順序を決定する。
は、適応音源符号8にビット誤りが起こった時の音響信
号への影響が大きいので、図3(a)に示すように適応
音源符号8を優先的に保護対象となる順序とし、その結
果、駆動音源符号9を全て保護対象外となる順序として
いる。一方、適応音源に対するゲインが小さい場合に
は、適応音源符号8にビット誤りが起こっても音響信号
への影響が少ないので、図3(b)に示すように適応音
源符号8を全て保護対象外となる順序とし、その結果、
駆動音源符号9の一部を保護対象となる順序としてい
る。この様に、フレーム毎のゲインの値に応じて、該フ
レームでビット誤りの影響が大きい符号または符号の一
部を優先的に保護することができる。
号10に対しては多重化の際に一定の順序を与えてお
り、かつ全て保護対象となる順序としている。補助符号
に訂正できないビット誤りが発生すると、順序決定手段
3が出力する順序11と順序決定手段15が出力する順
序20が不一致となり、分離手段14が正しく分離でき
なくなってしまう。これを回避するために補助符号につ
いては完全に保護対象としている。
のみを補助符号として順序決定に使用する構成とした
が、これに限定されるものではなく、LSP符号の一部
のみを補助符号としたり、ゲイン符号とLSP符号の両
方を補助符号とする構成など様々な変形が可能である。
LSP符号の一部を補助符号とする場合、このLSP符
号の一部を復号して、有声音的な特徴を有しているか否
かを判定し、有声音的な特徴を有している場合には図3
(a)と同様に適応音源符号8を優先して保護し、有声
音的な特徴を有していない場合には図3(b)と同様に
駆動音源符号9を優先して保護するように順序決定す
る。
についてはフレームに1つ求めてこれを符号化し、適応
音源、駆動音源、ゲインについてはフレームを複数に分
割したサブフレーム単位で分析し、サブフレーム単位で
各符号を求めている。また音響復号化装置もこれに対応
してサブフレーム毎の適応音源、駆動音源、ゲインに関
する処理を行っている。この実施の形態1では、説明を
簡単にするためにフレーム中のサブフレーム数を1とし
ているが、サブフレーム数が2以上である構成も当然可
能である。この時、ゲインの値がサブフレーム毎に求め
られるので、順序決定手段ではフレーム内の全ゲインの
値に基づいて順序の決定を行う。
置に、入力された楽音や音声の音響信号に対して、所定
長のフレーム毎に、該音響信号を表現する複数のパラメ
ータから夫々その符号を求めて、この複数の符号を出力
する符号化手段と、前記複数の符号の何れかに基づい
て、所定長のフレーム毎に、前記複数の符号を多重化す
る順序を決定し、この順序を出力する順序決定手段と、
前記順序決定手段が決定した順序に従い、前記複数の符
号を順次多重化して、得られた結果を多重化符号として
出力する多重化手段と、前記多重化符号に対する誤り訂
正符号を求めて、得られた誤り訂正符号を前記多重化符
号に付与したものを音響符号として出力する誤り訂正符
号化手段とを備え、音響復号化装置に、入力された音響
符号に対して、この音響符号に含まれる誤り訂正符号に
基づく誤り訂正復号化を行い、誤り訂正された音響符号
から誤り訂正符号を取り去った多重化符号を出力する誤
り訂正復号化手段と、前記多重化符号に基づいて、フレ
ーム毎に、前記多重化符号から複数の符号を分離する順
序を決定し、この順序を出力する順序決定手段と、前記
順序決定手段が決定した順序に従い、前記多重化符号か
ら複数の符号を順次分離して、得られた複数の符号を出
力する分離手段と、前記複数の符号を復号して、フレー
ム毎の楽音や音声の音響信号を求めて、この音響信号を
出力する復号化手段とを備えるようにしたので、該フレ
ームでビット誤りの影響が大きい符号または符号の一部
を適応的に保護することができる、つまり、各フレーム
毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護が
実現でき、これによって従来以上のビット誤り耐性を有
する音響符号化装置および音響復号化装置を提供できる
効果がある。
号の一部を補助符号、残りの符号を主符号と分類し、前
記順序決定手段が、補助符号に対する順序を固定的に割
り当て、残る順序の中で、補助符号に基づいて主符号を
多重化する順序を決定するようにしたので、別途順序に
関する情報を多重化および分離しないでも、固定位置に
多重化された補助符号に基づいて順序を再生することが
でき、音響符号の情報量を増やさずに各フレーム毎に異
なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護が実現で
き、これによって従来以上のビット誤り耐性を有する音
響符号化装置および音響復号化装置を提供できる効果が
ある。
符号化手段および前記誤り訂正復号化手段が、その保護
対象に少なくとも前記補助符号を含むようにしたので、
補助符号のビット誤りによって音響復号化装置内で順序
を誤って決定することを抑制できる、つまり、各フレー
ム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護
を実現するために必要な順序情報を音響復号化装置で正
しく決定でき、これによって従来以上のビット誤り耐性
を有する音響符号化装置および音響復号化装置を提供で
きる効果がある。
手段が、補助符号に基づいて主符号の各符号の重要さを
判定し、重要と判定された符号が前記誤り訂正符号化手
段および前記誤り訂正復号化手段における保護対象とな
るように主符号を多重化および分離する順序を決定する
ようにしたので、各フレーム毎に選択した重要符号を優
先的に誤り保護することができ、これによって従来以上
のビット誤り耐性を有する音響符号化装置および音響復
号化装置を提供できる効果がある。
形態2による音響符号化装置および音響復号化装置にお
ける多重化符号12および18の構成を説明する説明図
である。音響符号化装置および音響復号化装置の全体構
成は、図1および図2と同じであり、順序決定手段3お
よび順序決定手段15における順序決定方法のみが異な
っている。以下、この実施の形態2の順序決定手段にお
ける順序決定方法について、図4に基づいて説明する。
順序決定手段3および15は、補助符号であるゲイン符
号10を復号化してゲインを得、適応音源に対するゲイ
ンが所定閾値以上の場合には、図4(a)に示す多重化
符号となるように順序を決定し、適応音源に対するゲイ
ンが所定閾値未満の場合には、図4(b)に示す多重化
符号となるように順序を決定する。
用している場合、保護対象のビット列の中で比較する
と、両端に近いほど誤り保護強度が高く、中心付近の誤
り保護強度が低くなる傾向がある。従って、ビット誤り
感度が高い符号を両端に近い位置に来るように順序を決
定することで、誤り耐性を改善できる。
の平均的なビット誤り感度特性を調べた結果、適応音源
符号8の一部、ゲイン符号10、LSP符号7の一部、
適応音源符号8の残り、LSP符号7の残り、駆動音源
符号9の順にビット誤り感度特性が大きい。このような
場合には、図4(a)に示す多重化符号12が得られる
ように順序を決定する。
あるゲイン符号10にビット誤りが発生すると、音響符
号化装置内の順序と音響復号化装置内の順序が一致しな
くなる可能性が出てくるので、ゲイン符号10を最優先
で保護対象の両端に配置している。そして、残る符号中
で所定の保護対象範囲に含めることができる適応音源符
号8の一部とLSP符号7の一部については、ビット誤
り感度の順番に、適応音源符号8の一部をゲイン符号1
0に次ぐ両端に近い位置に配置し、LSP符号7の一部
は中心に配置する。残りの保護対象外の符号の配置につ
いては、ビット誤り感度に関係無く配置している。
レームの平均的なビット誤り感度特性を調べた結果、ゲ
イン符号10、LSP符号7の一部、駆動音源符号9の
一部、LSP符号7の残り、駆動音源符号9の残り、適
応音源符号8の順にビット誤り感度特性が大きい。この
場合には、図4(b)に示す多重化符号12が得られる
ように順序を決定する。この場合にも補助符号であるゲ
イン符号10については、図4(a)と同じ一定の位置
に配置する。そして、残る符号中で所定の保護対象範囲
に含めることができるLSP符号7の一部と駆動音源符
号9の一部については、ビット誤り感度の順番に、LS
P符号7の一部をゲイン符号10に次ぐ両端に近い位置
に配置し、駆動音源符号9の一部は中心に配置する。残
りの保護対象外の符号の配置については、ビット誤り感
度に関係無く配置している。
ビット誤り感度の順番があるので、もっと複雑な配置に
なるが、説明を分かりやすくするために簡易化して説明
している。ビット誤り感度の順番が上記の説明と異なる
場合には、それに応じて配置を変えれば良い。
の構成に加えて、前記順序決定手段が、補助符号に基づ
いて主符号の各符号の重要さを判定し、重要さが大きい
符号程、前記誤り訂正符号化手段および前記誤り訂正復
号化手段における保護強度が高くなるように主符号を多
重化および分離する順序を決定するようにしたので、実
施の形態1が持つ効果に加えて、各フレーム毎に補助符
号に基づいて、ビット誤り感度などの重要さが大きい符
号を適応的に強く保護することができ、これによって従
来以上のビット誤り耐性を有する音響符号化装置および
音響復号化装置を提供できる効果がある。
形態3による音響符号化装置および音響復号化装置にお
ける多重化符号12および18の構成を説明する説明図
である。音響符号化装置および音響復号化装置の全体構
成は、図1および図2と同じであるが、この実施の形態
3では、フレームを2分割したサブフレーム毎に適応音
源、駆動音源、ゲインの符号化を行う構成としている。
また順序決定手段3および順序決定手段15における順
序決定方法が実施の形態1と異なっている。
おける順序決定方法について、図5に基づいて説明す
る。順序決定手段3および15は、補助符号であるゲイ
ン符号10を復号化してサブフレーム毎のゲインを得
て、第一サブフレームの適応音源と駆動音源に対する各
ゲインから第一サブフレームの音源振幅を、第二サブフ
レームの適応音源と駆動音源に対する各ゲインから第二
サブフレームの音源振幅を各々推定する。
振幅が第二サブフレームの音源振幅より十分大きい場合
には、第一サブフレームの符号の方が明らかに誤りの影
響が大きいので、図5(a)に示すように第一サブフレ
ームの符号を優先的に保護対象とした多重化符号となる
ように順序を決定する。一方、推定した第一サブフレー
ムの音源振幅が第二サブフレームの音源振幅より十分小
さい場合には、逆に第二サブフレームの符号の方が明ら
かに誤りの影響が大きいので、図5(c)に示すように
第二サブフレームの符号を優先的に保護対象とした多重
化符号となるように順序を決定する。前記どちらの条件
にも当てはまらない場合、つまり推定した第一サブフレ
ームの音源振幅と第二サブフレームの音源振幅のどちら
か一方が他者より十分大きいことがない場合には、第一
サブフレームの符号と第二サブフレームの符号のどちら
かを優先的に保護対象とすることのない図5(b)に示
すような多重化符号となるように順序を決定する
みを補助符号として順序決定に使用する構成としたが、
これに限定されるものではなく、LSP符号の一部も補
助符号として、各サブフレームの音響信号振幅を推定し
て順序決定に使用する構成など様々な変形が可能であ
る。サブフレーム数についても2に限定されるものでは
なく、サブフレーム数が多い場合には、図5に示した多
重化符号の構成を更に増やして適用することができる。
態1と同様にビット誤りの影響が大きい符号または符号
の一部を適応的に保護、即ち、各フレーム毎に異なるビ
ット誤り感度の分布を反映した誤り保護が実現できる。
また、音響符号の情報量を増やさずに各フレーム毎に異
なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護が実現で
きる。補助符号のビット誤りによって音響復号化装置内
で順序を誤って決定することを抑制、つまり、各フレー
ム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護
を実現するために必要な順序情報を音響復号化装置で正
しく決定できる。これ等によって従来以上のビット誤り
耐性を有する音響符号化装置および音響復号化装置を提
供できる効果がある。
形態4による音響符号化装置の構成を示す構成図であ
る。図において、1は符号化対象として入力された音響
信号、2は音響信号を符号化して複数の符号を出力する
符号化手段、32、33は符号化手段2により符号化さ
れた帯域毎符号と包絡符号、30は包絡符号33を入力
して多重化の順序を決定する順序決定手段、11は順序
決定手段が出力した順序、31は入力された順序に基づ
いて複数の符号を多重化する多重化手段、12は多重化
手段31で多重化された多重化符号、5は多重化符号1
2に対する誤り訂正符号を求めて多重化符号に付与する
誤り訂正符号化手段、6は音響符号である。
る音響復号化装置の構成を示す構成図である。図におい
て、13は音響符号中の誤り訂正符号を使用して誤り訂
正処理を行い、処理後の誤り訂正符号部分を除く音響符
号6を多重化符号18として出力する誤り訂正復号化手
段、34は入力された順序20に基づいて多重化符号1
8を複数の符号に分離する分離手段、37は分離手段3
4により多重化符号18から分離された帯域毎符号、3
6は同じく分離手段34により多重化符号18から分離
された包絡符号、35は包絡符号36を入力して分離の
順序を決定する順序決定手段、20は順序決定手段が出
力した順序、16は複数の符号を復号して音響信号を生
成する復号化手段、17は音響信号である。
の説明を行う。この音響符号化装置では、予め定められ
た区間長、例えば10msを1フレームとして、フレー
ム単位で処理を行う。まず、音響信号1が符号化手段2
に入力される。符号化手段2は、音響信号1に対して時
間周波数変換を行って周波数領域係数を求め、この周波
数領域係数を複数の帯域に分割する。そして各帯域内の
周波数領域係数の平均値を求め、得られた複数の平均値
によって構成される包絡ベクトルを符号化して包絡符号
33として出力する。また、この包絡符号33を復号し
た値で各帯域の周波数領域係数を正規化し、正規化した
周波数領域係数を帯域毎に符号化して、得られた結果を
帯域毎符号32として出力する。
符号32を主符号と分類する。順序決定手段30は、補
助符号である包絡符号33を入力し、この包絡符号33
を復号して得られる包絡ベクトルに基づいて、多重化手
段31で多重化を行う順序を決定し、この結果を順序1
1として出力する。
いては、フレームに依らずに一定とし、主符号の多重化
に関する順序のみをフレーム毎に決定する。順序の決定
は、例えば、包絡符号33を復号して得られる包絡ベク
トルの各要素の値の大きさに関する順位によって決定す
る。なお、包絡ベクトルは、符号化手段2の内部で中間
変数として算出されているので、符号化手段2からこの
包絡ベクトルを順序決定手段30に入力することで、順
序決定手段30における包絡符号33の復号を省略する
ことができる。
符号33、順序11を入力し、順序11に基づく順序で
帯域毎符号32、包絡符号33を多重化し、得られた多
重化符号12を出力する。誤り訂正符号化手段5は、多
重化符号12中の予め定められた範囲を保護対象とし
て、この保護対象に対する誤り訂正符号を求めて、得ら
れた誤り訂正符号を前記多重化符号12の後ろに連結
し、得られた符号を音響符号6として出力する。なお音
響符号6を出力する直前にインターリーブ処理を行う構
成も可能である。
う。誤り訂正復号化手段13は、音響符号6の所定位置
より前を多重化符号、所定位置より後ろを誤り訂正符号
として分離し、この誤り訂正符号を用いて多重化符号中
の所定の範囲を保護対象とした誤り訂正を行う。そして
誤り訂正後の多重化符号18を出力する。なお誤り訂正
符号化手段5でインターリーブを行っている場合には、
その逆処理であるデインターリーブを音響符号6に対し
て最初に行う必要がある。
の補助符号、つまり包絡符号のみを分離して、これを包
絡符号36として出力する。なお、音響符号化装置内の
順序決定手段30において、補助符号に関する多重化の
順序を一定としているので、分離手段34が補助部号だ
けはフレーム毎に決定される順序の入力を待たずに分離
することができる。順序決定手段35は、補助符号であ
る包絡符号36を入力し、この包絡符号36を復号して
得られる包絡ベクトルに基づいて、分離手段34で分離
を行う順序を決定し、この結果を順序20として出力す
る。なお、この順序決定方法は、音響符号化装置内の順
序決定手段30と同じものにする必要がある。
の処理に先だって、復号化手段16の内部で中間変数と
して算出できる場合には、復号化手段16からこの包絡
ベクトルを順序決定手段35に入力することで、順序決
定手段35における包絡符号36の復号を省略すること
ができる。分離手段34は、順序決定手段35から入力
した順序20に基づく順序で、多重化符号18中の主符
号、つまり帯域毎符号37を分離し出力する。
て包絡ベクトルを算出し、帯域毎符号37を復号して正
規化された周波数領域係数を算出し、包絡ベクトルの帯
域毎の値を各帯域の正規化された周波数領域係数に乗じ
て正規化を外し、正規化が外れた周波数領域係数に対し
て周波数時間変換を行って、音響信号17を生成する。
化装置および音響復号化装置における順序決定手段30
および35による順序の決定方法を説明する説明図であ
る。図において横軸が周波数、縦軸が周波数領域係数の
帯域毎の平均値を示している。符号化対象である音響信
号の全周波数帯域を6分割して、低周波帯域から順に帯
域番号を昇順に割り当てている。包絡ベクトルは、周波
数領域係数の帯域毎の平均値を要素とする6次元のベク
トルとなり、これをベクトル量子化などを使用して符号
化した結果が包絡符号となる。順序決定手段にて包絡符
号を復号して得られた包絡ベクトルが図8のようになっ
たフレームでは、包絡ベクトルの要素間の値の大きさを
比較して、最も値が大きい帯域番号2の帯域に1番目の
順序を与える。そして次に値が大きい帯域番号4の帯域
に2番目の順序を与える。同様にして値の順番に従って
全帯域の順序を図8に示すように決定する。
化装置および音響復号化装置における多重化符号12お
よび多重化符号18の構成を説明する説明図である。こ
の多重化符号は、図8に示した包絡ベクトルを有するフ
レームに対するものである。先頭に補助符号である包絡
符号を多重化し、これに続いて図8に示した順序に従っ
て帯域毎符号を順次多重化している。すなわち、順序決
定手段が1番目の順序を与えた帯域番号2の帯域に対応
する帯域毎符号を包絡符号の次に多重化し、更に順序決
定手段が2番目の順序を与えた帯域番号4の帯域に対応
する帯域毎符号をその次に多重化する。同様にして3番
目以降も順次多重化している。ここで、多重化符号の先
頭から所定長を誤り訂正符号による保護対象としている
ので、包絡ベクトルの値が大きい帯域番号2、4、1に
対応する帯域毎符号が保護対象に入り、残りの帯域番号
3、6、5に対応する帯域毎符号が保護対象外になって
いる。
置は、入力された楽音や音声の音響信号に対して、所定
長のフレーム毎に、時間周波数変換を行って周波数領域
係数を求め、この周波数領域係数を複数の帯域に分割し
て各帯域内の周波数領域係数の平均値を求め、得られた
複数の平均値によって構成される包絡ベクトルを符号化
した包絡符号と、この包絡符号を復号した値で各帯域の
周波数領域係数を正規化し、正規化した周波数領域係数
を帯域毎に符号化した帯域毎符号として出力し、前記包
絡符号に基づき、多重化順序を決定して、帯域毎符号、
包絡符号を多重化し、得られた多重化符号に対する誤り
訂正符号を求め、得られた誤り訂正符号を前記多重化符
号に付与したものを音響符号として出力する構成にし、
音響復号化装置に、入力された音響符号に対して、この
音響符号に含まれる誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号
化を行い、誤り訂正された音響符号から誤り訂正符号を
取り去った多重化符号を、この多重化符号から分離した
包絡符号により、フレーム毎に、前記多重化符号から複
数の符号を分離する順序を決定し、この順序に従い、前
記多重化符号から複数の符号を順次分離して復号し、フ
レーム毎の楽音や音声の音響信号を求めて、この音響信
号を出力する構成にしたので、該フレームで、包絡ベク
トルの値が大きく音響信号を復号化したときに貢献の大
きい帯域の符号、つまりビット誤りの影響が大きい符号
または符号の一部を適応的に保護することができる効果
がある。すなわち、各フレーム毎に異なるビット誤り感
度の分布を反映した誤り保護が実現でき、これによって
従来以上のビット誤り耐性を有する音響符号化装置およ
び音響復号化装置を提供できる効果がある。
号の一部を補助符号、残りの符号を主符号と分類し、前
記順序決定手段が、補助符号に対する順序を固定的に割
り当て、残る順序の中で、補助符号に基づいて主符号を
多重化する順序を決定するようにしたので、別途順序に
関する情報を多重化および分離しないでも、固定位置に
多重化された補助符号に基づいて順序を再生することが
でき、音響符号の情報量を増やさずに各フレーム毎に異
なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護が実現で
き、これによって従来以上のビット誤り耐性を有する音
響符号化装置および音響復号化装置を提供できる効果が
ある。
符号化手段および前記誤り訂正復号化手段が、その保護
対象に少なくとも前記補助符号を含むようにしたので、
補助符号のビット誤りによって音響復号化装置内で順序
を誤って決定することを抑制できる、つまり、各フレー
ム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護
を実現するために必要な順序情報を音響復号化装置で正
しく決定でき、これによって従来以上のビット誤り耐性
を有する音響符号化装置および音響復号化装置を提供で
きる効果がある。
手段が、補助符号に基づいて主符号の各符号の重要さを
判定し、重要と判定された符号が前記誤り訂正符号化手
段および前記誤り訂正復号化手段における保護対象とな
るように主符号を多重化および分離する順序を決定する
ようにしたので、各フレーム毎に選択した重要符号を優
先的に誤り保護することができ、これによって従来以上
のビット誤り耐性を有する音響符号化装置および音響復
号化装置を提供できる効果がある。
の形態5による音響符号化装置の構成を示す構成図であ
る。図において、1は符号化対象として入力された音響
信号、2は音響信号を符号化して複数の符号を出力する
符号化手段、7、8、9、10は符号化手段2により符
号されたLSP符号、適応音源符号、駆動音源符号、ゲ
イン符号、41は予め多重化順序を定めたセットを複数
用意しておき、音響信号1を入力して複数のセットから
1つを選定し多重化の順序11を決定し出力すると共
に、選択したセット番号を符号化した多重化モード符号
43を出力する順序決定手段、42は入力された順序に
基づいて多重化モード符号43、LSP符号7、適応音
源符号8、駆動音源符号9、ゲイン符号10を多重化す
る多重化手段、12は多重化手段42により多重化され
た多重化符号、5は多重化符号12に対する誤り訂正符
号を求めて多重化符号に付与する誤り訂正符号化手段、
6は音響符号である。
号化装置の構成を示す構成図である。図において、13
は音響符号中の誤り訂正符号を使用して誤り訂正処理を
行い、処理後の誤り訂正符号部分を除く音響符号を多重
化符号18として出力する誤り訂正復号化手段、44は
入力された順序に基づいて多重化符号18を複数の符号
に分離する分離手段、46は多重化モード符号、21、
22、23、19は夫々分離手段44により多重化符号
18から分離されたLSP符号、適応音源符号、駆動音
源符号、ゲイン符号、45は同じく分離手段44により
多重化符号18から分離された多重化モード符号に基づ
いて分離の順序を決定する順序決定手段、20は順序決
定手段が出力した順序、16はLSP符号21、適応音
源符号22、駆動音源符号23、ゲイン符号19を復号
して音響信号を生成する復号化手段、17は音響信号で
ある。
の音響符号化装置では、予め定められた区間長、例えば
10msを1フレームとして、フレーム単位で処理を行
う。まず、音響信号1が符号化手段2に入力される。符
号化手段2は、音響信号1に対して線形予測分析を行っ
て線形予測係数を求め、この線形予測係数をLSPに変
換後、このLSPを符号化したLSP符号7を出力す
る。また音源のピッチ周期成分に相当する適応音源を符
号化した適応音源符号8と、音源から適応音源成分を除
いた残りの成分に相当する駆動音源を符号化した駆動音
源符号9と、適応音源と駆動音源に振幅を与える各ゲイ
ンを符号化したゲイン符号10とを求めて各符号を出力
する。
重化を行う順序を予め複数セット用意しておき、入力さ
れた音響信号1に基づいて、これらの複数のセットの中
の1つを選択する。そして、選択したセット番号を符号
化した多重化モード符号43と、選択したセットに記載
されている順序を順序11として出力する。なお、この
順序とは、多重化手段42で多重化を行う複数の符号の
各ビットを、多重化後の多重化符号のどの位置に多重化
するかを指定するもので、単に処理の時間的順番を指す
ものではない。
号、LSP符号7、適応音源符号8、駆動音源符号9、
ゲイン符号10を主符号と分類し、補助符号である多重
化モード符号43の多重化に関する順序については、フ
レームに依らずに一定とし、主符号の多重化に関する順
序のみをフレーム毎に決定する。順序の決定は、例え
ば、音響符号1のピッチ周期性が高いか否かによって決
定する。なお、符号化手段2の内部で中間変数として算
出されている値を、符号化手段2から順序決定手段41
に入力することで、順序決定手段41における分析処理
を省略する構成も可能である。
源符号8、駆動音源符号9、ゲイン符号10、多重化モ
ード符号43、順序11を入力し、順序11に基づく順
序でLSP符号7、適応音源符号8、駆動音源符号9、
ゲイン符号10、多重化モード符号43を多重化し、得
られた多重化符号12を出力する。誤り訂正符号化手段
5は、多重化符号12中の予め定められた範囲を保護対
象として、この保護対象に対する誤り訂正符号を求め
て、得られた誤り訂正符号を前記多重化符号12の後ろ
に連結し、得られた符号を音響符号6として出力する。
また音響符号6を出力する直前にインターリーブ処理を
行う構成も可能である。
所定位置より前を多重化符号、所定位置より後ろを誤り
訂正符号として分離し、この誤り訂正符号を用いて多重
化符号中の所定の範囲を保護対象とした誤り訂正を行
う。そして誤り訂正後の多重化符号18を出力する。な
お誤り訂正符号化手段5でインターリーブを行っている
場合には、その逆処理であるデインターリーブを音響符
号6に対して最初に行う必要がある。
の補助符号、つまり多重化モード符号のみを分離して、
これを多重化モード符号46として出力する。なお、音
響符号化装置内の順序決定手段41において、補助符号
に関する多重化の順序を一定としているので、分離手段
44が補助部号だけはフレーム毎に決定される順序の入
力を待たずに分離することができる。順序決定手段45
は、分離手段44で分離を行う順序を予め複数セット用
意しておき、入力された多重化モード符号46を復号し
てセット番号を得て、このセット番号に対応して用意さ
れている順序を読み出して、順序20として出力する。
なお、用意する複数セットの順序については、音響符号
化装置内の順序決定手段41内の複数セットの順序と対
をなすものとする必要がある。
力した順序20に基づく順序で、多重化符号18中の主
符号、つまりLSP符号21、適応音源符号22、駆動
音源符号23、ゲイン符号19を分離し出力する。復号
化手段16は、適応音源符号22を復号して適応音源を
生成し、駆動音源符号23を復号して駆動音源を生成
し、ゲイン符号19を復号して適応音源と駆動音源に対
する各ゲインを得て、適応音源と駆動音源に各ゲインを
乗じてから加算することで音源を生成する。そしてLS
P符号21を復号してLSPを求め、このLSPを線形
予測係数に変換し、この線形予測係数をフィルタ係数と
して設定した合成フィルタに前記音源を入力することで
音響信号17を得て、この音響信号17を出力する。
号化装置と音響復号化装置における多重化符号12およ
び多重化符号18の構成を説明する説明図である。この
例では、順序決定手段中に、多重化および分離のための
順序を2セット用意している。そして、音響信号のピッ
チ周期性が高い、もしくは符号化手段2内で算出した適
応音源に対するゲインの値が大きい場合には、図12
(a)に示す多重化符号となる第一のセットを選択す
る。この時セット番号および多重化モード符号は0とな
る。この図12(a)に示す多重化符号では、ピッチ周
期性が高い、もしくは符号化手段2内で算出した適応音
源に対するゲインの値が大きい時にビット誤り感度が高
い適応音源符号8を、駆動音源符号9より優先して保護
対象に入るようになっている。
しくは符号化手段2内で算出した適応音源に対するゲイ
ンの値が小さい場合には、図12(b)に示す多重化符
号となる第二のセットを選択する。この時セット番号お
よび多重化モード符号は1となる。この図12(b)に
示す多重化符号では、ピッチ周期性が低い、もしくは符
号化手段2内で算出した適応音源に対するゲインの値が
小さい時にビット誤り感度が低くなる適応音源符号8
を、駆動音源符号9より優先して保護対象外に設定して
いる。この様に、フレーム毎の音響信号に応じて、該フ
レームでビット誤りの影響が大きい符号または符号の一
部を優先的に保護することができている。
モード符号43に対しては一定の順序を与えており、か
つ全て保護対象となる順序としている。補助符号に訂正
できないビット誤りが発生すると、順序決定手段41が
出力する順序11と順序決定手段45が出力する順序2
0が不一致となり、分離手段44にて正しく分離できな
くなってしまう。これを回避するために補助符号につい
ては完全に保護対象としている。
としたが、3以上のセットとして更に細かく順序を変更
する構成も可能である。また順序決定方法も上記構成に
限定されるものではない。
置に、入力された楽音や音声の音響信号に対して、所定
長のフレーム毎に、該音響信号を表現する複数の符号を
求めて、この複数の符号を出力する符号化手段と、複数
の符号を多重化する順序を予め複数セット用意してお
き、前記音響信号に基づいて、所定長のフレーム毎に、
前記複数セット中の1つのセットを選択して、その選択
したセット番号を示す多重化モード符号と、その選択し
たセットに記載された順序とを出力する順序決定手段
と、前記順序決定手段から出力された多重化モード符号
を補助符号として、前記符号化手段から出力された複数
の符号を主符号として分類し、前記順序決定手段が出力
した順序に従い、前記主符号を順次多重化し、これに更
に補助符号を多重化して得られる結果を多重化符号とし
て出力する多重化手段と、前記多重化符号に対する誤り
訂正符号を求めて、得られた誤り訂正符号を前記多重化
符号に付与したものを音響符号として出力する誤り訂正
符号化手段とを備え、音響復号化装置に、入力された音
響符号に対して、この音響符号に含まれる誤り訂正符号
に基づく誤り訂正復号化を行い、誤り訂正された音響符
号から誤り訂正符号を取り去った多重化符号を出力する
誤り訂正復号化手段と、複数の符号を分離する順序を予
め複数セット用意しておき、後述する分離手段から入力
される多重化モード符号に基づいて、その多重化モード
符号に対応するセット番号を持つセットに記載された順
序を出力する順序決定手段と、前記多重化符号に基づい
て、フレーム毎に、前記多重化符号から多重化モード符
号を補助符号として分離し、この多重化モード符号を前
記順序決定手段に入力することで順序決定手段が出力す
る順序に従い、前記多重化符号から複数の符号を主符号
として順次分離して、得られた複数の符号を出力する分
離手段と、前記複数の符号を復号して、フレーム毎の楽
音や音声の音響信号を求めて、この音響信号を出力する
復号化手段とを備えるようにしたので、該フレームでビ
ット誤りの影響が大きい符号または符号の一部を適応的
に保護することができる、つまり、各フレーム毎に異な
るビット誤り感度の分布を反映した誤り保護が実現で
き、これによって従来以上のビット誤り耐性を有する音
響符号化装置および音響復号化装置を提供できる効果が
ある。
符号化手段および前記誤り訂正復号化手段が、その保護
対象に少なくとも前記補助符号を含むようにしたので、
補助符号のビット誤りによって音響復号化装置内で順序
を誤って決定することを抑制できる、つまり、各フレー
ム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護
を実現するために必要な順序情報を音響復号化装置で正
しく決定でき、これによって従来以上のビット誤り耐性
を有する音響符号化装置および音響復号化装置を提供で
きる効果がある。
の形態5の音響符号化装置では、順序決定手段が出力し
た順序に基づいて複数の符号の多重化を行っているが、
複数の符号を一旦固定的な多重化してから、前記順序に
基づいて多重化符号内の入れ替えを行う構成でも全く同
じ効果が得られる。同様に実施の形態1乃至実施の形態
5の音響復号化装置では、順序決定手段が出力した順序
に基づいて複数の符号の分離を行っているが、前記順序
に基づいて多重化符号内の入れ替えを行ってから、固定
的な分離を行う構成でも全く同じ効果が得られる。
に対して、所定長のフレーム毎に、該音響信号を表現す
る複数の符号を求め、前記複数の符号の何れかに基づい
て、所定長のフレーム毎に、前記複数の符号を多重化す
る順序を決定し、この決定した順序に従い、前記複数の
符号を順次多重化し、多重化符号に対する誤り訂正符号
を求めて、得られた誤り訂正符号を前記多重化符号に付
与したものを音響符号として出力する構成にし、音響復
号化装置に、入力された音響符号に対して、この音響符
号に含まれる誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号化を行
い、誤り訂正された音響符号から誤り訂正符号を取り去
った多重化符号からフレーム毎に複数の符号を分離する
順序を、この多重化符号に基づいて決定した順序に従
い、前記多重化符号から複数の符号を順次分離して、得
られた複数の符号を復号して、フレーム毎の楽音や音声
の音響信号を求め、出力するようにしたので、各フレー
ム毎に異なるビット誤り感度の分布を反映した誤り保護
が実現でき、これによって従来以上のビット誤り耐性を
有する音響符号化装置および音響復号化装置を提供でき
る効果がある。
残りの符号を主符号と分類し、前記順序決定手段が、補
助符号に対する順序を固定的に割り当て、残る順序の中
で、補助符号に基づいて主符号を多重化する順序を決定
するようにしたので、別途順序に関する情報を多重化お
よび分離しないでも、固定位置に多重化された補助符号
に基づいて順序を再生することができ、音響符号の情報
量を増やさずに各フレーム毎に異なるビット誤り感度の
分布を反映した誤り保護が実現でき、これによって従来
以上のビット誤り耐性を有する音響符号化装置および音
響復号化装置を提供できる効果がある。
誤り訂正復号化手段が、その保護対象に少なくとも前記
補助符号を含むようにしたので、補助符号のビット誤り
によって音響復号化装置内で順序を誤って決定すること
を抑制できる。つまり、各フレーム毎に異なるビット誤
り感度の分布を反映した誤り保護を実現するために必要
な順序情報を音響復号化装置で正しく決定でき、これに
よって従来以上のビット誤り耐性を有する音響符号化装
置および音響復号化装置を提供できる効果がある。
づいて主符号の各符号の重要さを判定し、重要と判定さ
れた符号が前記誤り訂正符号化手段および前記誤り訂正
復号化手段における保護対象となるように主符号を多重
化および分離する順序を決定するようにしたので、各フ
レーム毎に選択した重要符号を優先的に誤り保護するこ
とができ、これによって従来以上のビット誤り耐性を有
する音響符号化装置および音響復号化装置を提供できる
効果がある。
づいて主符号の各符号の重要さを判定し、重要さが大き
い符号程、前記誤り訂正符号化手段および前記誤り訂正
復号化手段における保護強度が高くなるように主符号を
多重化および分離する順序を決定するようにしたので、
各フレーム毎に補助符号に基づいて、ビット誤り感度な
どの重要さが大きい符号を適応的に強く保護することが
でき、これによって従来以上のビット誤り耐性を有する
音響符号化装置および音響復号化装置を提供できる効果
がある。
れた音響信号に対して、所定長のフレーム毎に、該音響
信号を表現する複数の符号を求め、この複数の符号を多
重化する順序を、予め用意された複数セットの中から前
記音響信号に基づいて選択し、その選択したセット番号
を示す多重化モード符号を補助符号、前記複数の符号を
主符号と分類し、その選択したセットに記載された順序
に従い、前記主符号を順次多重化し、これに更に補助符
号を多重化して多重化符号とし、この多重化符号に対す
る誤り訂正符号を求めて、前記多重化符号に付与したも
のを音響符号として出力する構成にし、音響復号化装置
は、入力された音響符号に含まれる誤り訂正符号に基づ
く誤り訂正復号化を行い、誤り訂正された音響符号から
誤り訂正符号を取り去った多重化符号より多重化モード
符号を補助符号として分離し、多重化モード符号に対応
するセット番号を持つセットを複数のセットから選択
し、選択されたセットに記載された順序に従い、前記多
重化符号から複数の符号を主符号として順次分離して、
得られた複数の符号を復号して、フレーム毎の楽音や音
声の音響信号を求めて、この音響信号を出力する構成に
したので、該フレームでビット誤りの影響が大きい符号
または符号の一部を適応的に保護することができる、つ
まり、各フレーム毎に異なるビット誤り感度の分布を反
映した誤り保護が実現でき、これによって従来以上のビ
ット誤り耐性を有する音響符号化装置および音響復号化
装置を提供できる効果がある。
置の構成図である。
置の構成図である。
置および音響復号化装置における多重化符号の構成を説
明する説明図である。
響復号化装置における多重化符号の構成を説明する説明
図である。
響復号化装置における多重化符号の構成を説明する説明
図である。
置の構成図である。
置の構成図である。
響復号化装置の順序決定手段における順序の決定方法を
説明する説明図である。
響復号化装置における多重化符号の構成を説明する説明
図である。
装置の構成図である。
装置の構成図である。
装置および音響復号化装置における多重化符号の構成を
説明する説明図である。
置における多重化符号の構成を説明する説明図である。
4:多重化手段、5:誤り訂正符号化手段、6:音響符
号、7:LSP符号、8:適応音源符号、9:駆動音源
符号、10:ゲイン符号、11:順序、12:多重化符
号、13:誤り訂正復号化手段、14:分離手段、1
5:順序決定手段、16:復号化手段、17:音響信
号、18:多重化符号、19:ゲイン符号、20:順
序、21:LSP符号、22:適応音源符号、23:駆
動音源符号、30:順序決定手段、31:多重化手段、
32:帯域毎符号、33:包絡符号、34:分離手段、
35:順序決定手段、36:包絡符号、37:帯域毎符
号、41:順序決定手段、42:多重化手段、43:多
重化モード符号、44:分離手段、45:順序決定手
段、46:多重化モード符号、51:多重化手段、5
2:分離手段、
Claims (12)
- 【請求項1】 音響信号を表現する複数のパラメータを
夫々符号化し、一部を補助符号、残りを主符号に分類し
て形成された複数の符号を出力する符号化手段と、 前記補助符号のみに基づいて、所定長のフレーム単位
で、前記符号化手段で符号化された前記主符号を多重化
する順序を決定し、前記複数の符号を多重化する順序を
出力する順序決定手段と、 前記順序決定手段が出力した順序に従い、前記複数の符
号を順次多重化し、多重化符号として出力する多重化手
段と、 前記多重化符号に対する誤り訂正符号を求め、その誤り
訂正符号を前記多重化符号に付与したものを音響符号と
して出力する誤り訂正符号化手段とを備えることを特徴
とする音響符号化装置。 - 【請求項2】 前記順序決定手段は、前記補助符号を多
重化する順序を固定的に割り当てるように構成されたこ
とを特徴とする請求項1記載の音響符号化装置。 - 【請求項3】 前記誤り訂正符号化手段は、その保護対
象に少なくとも前記補助符号を含むように構成されたこ
とを特徴とする請求項1記載の音響符号化装置。 - 【請求項4】 前記順序決定手段が、補助符号に基づい
て主符号の各符号の重要さを判定し、重要と判定された
符号が前記誤り訂正符号化手段における保護対象となる
ように主符号を多重化する順序を決定するように構成さ
れたことを特徴とする請求項3記載の音響符号化装置。 - 【請求項5】 前記順序決定手段が、補助符号に基づい
て主符号の各符号の重要さを判定し、重要さに応じて前
記誤り訂正符号化手段における保護強度が高くなるよう
に主符号を多重化する順序を決定するように構成された
ことを特徴とする請求項3記載の音響符号化装置。 - 【請求項6】 音響符号化装置により、一部を補助符
号、残りを主符号に分類して形成された符号化された複
数の符号に対して、前記符号化された補助符号のみに基
づいて、前記符号化された主符号を多重化する順序が決
定され、前記複数の符号が多重化され、該多重化された
多重化符号に対して求められた誤り訂正符号が前記多重
化符号に付与された音響符号が入力されると、この音響
符号に含まれる誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号化を
行って誤り訂正し、誤り訂正された音響符号から誤り訂
正符号を取り去った多重化符号を出力する誤り訂正復号
化手段と、 一部を補助符号、残りを主符号に分類して形成された複
数の符号を前記多重化符号から分離する順序を、前記主
符号に対しては、フレーム単位で、前記補助符号のみに
基づいて決定して、前記複数の符号を分離する順序を出
力する順序決定手段と、 前記順序決定手段が出力した順序に従い、前記多重化符
号から複数の符号を順次分離して、得られた複数の符号
を出力する分離手段と、 前記分離手段で分離された前記複数の符号を復号して、
音響信号を求めて、この音響信号を出力する復号化手段
とを備えることを特徴とする音響復号化装置。 - 【請求項7】 前記順序決定手段は、前記補助符号を分
離する順序を固定的に割り当てるように構成されたこと
を特徴とする請求項6記載の音響符号化装置。 - 【請求項8】 前記誤り訂正復号化手段が、その保護対
象に少なくとも前記補助符号を含むように構成されたこ
とを特徴とする請求項6記載の音響復号化装置。 - 【請求項9】 前記順序決定手段が、補助符号に基づい
て主符号の各符号の重要さを判定し、重要と判定された
符号が前記誤り訂正復号化手段における保護対象となる
ように主符号を分離する順序を決定するように構成され
たことを特徴とする請求項8記載の音響復号化装置。 - 【請求項10】 前記順序決定手段が、補助符号に基づ
いて主符号の各符号の重要さを判定し、重要さに応じ
て、前記誤り訂正復号化手段における保護強度が高くな
るように主符号を分離する順序を決定するように構成さ
れたことを特徴とする請求項8記載の音響復号化装置。 - 【請求項11】 音響信号を表現する複数のパラメータ
を夫々符号化し、一部を補助符号、残りを主符号に分類
して形成された複数の符号を出力する符号化ステップ
と、 前記補助符号のみに基づいて、所定長のフレーム単位
で、前記符号化手段で符号化された前記主符号を多重化
する順序を決定し、前記複数の符号を多重化する順序を
出力する順序決定ステップと、 前記順序決定ステップで出力された順序に従い、前記複
数の符号を順次多重化し、多重化符号として出力する多
重化ステップと、 前記多重化符号に対する誤り訂正符号を求め、その誤り
訂正符号を前記多重化符号に付与したものを音響符号と
して出力する誤り訂正符号化ステップとを有することを
特徴とする音響符号化方法。 - 【請求項12】 音響符号化装置により、一部を補助
符号、残りを主符号に分類して形成された符号化された
複数の符号に対して、前記符号化された補助符号のみに
基づいて、前記符号化された主符号を多重化する順序が
決定され、前記複数の符号が多重化され、該多重化され
た多重化符号に対して求められた誤り訂正符号が前記多
重化符号に付与された音響符号が入力されると、この音
響符号に含まれる誤り訂正符号に基づく誤り訂正復号化
を行って誤り訂正し、誤り訂正された音響符号から誤り
訂正符号を取り去った多重化符号を出力する誤り訂正復
号化ステップと、 一部を補助符号、残りを主符号に分類して形成された複
数の符号を前記多重化符号から分離する順序を、前記主
符号に対しては、フレーム単位で、前記補助符号のみに
基づいて決定して、前記複数の符号を分離する順序を出
力する順序決定ステップと、 前記順序決定ステップで出力された順序に従い、前記多
重化符号から複数の符号を順次分離して、得られた複数
の符号を出力する分離ステップと、 前記分離ステップで分離された前記複数の符号を復号し
て、音響信号を求めて、この音響信号を出力する復号化
ステップとを有することを特徴とする音響復号化方法。
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