JPH0351900A - エラー処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 音声の高能率符号化方式の復号器におけるエラー処理方
式に関し、 再生されたフレームの不自然さが少なく、聴感を向上で
きるエラー処理方式を提供することを目的とし、 受信符号語からフレームごとに再生波形を合戒する音声
の高能率符号化方式の復号器において、受信符号語のビ
ット誤りを検出する誤り検出部と、該検出された誤りビ
ット数に対応する範囲内で受信符号語に対する正しい符
号語の候補となる符号語群を生成する候補符号語生成部
と、受信データのピッチ情報を用いて該生成された候補
符号語群に対応する候補再生波形群を生成する波形生成
部と、■ないし数ピッチ前の再生波形を参照波形として
記憶する記憶部と、前記候補再生波形群中の該参照波形
に最も近い波形を選択する評価部とを備え、該選択され
た波形をエラーフレームの再生波形として出力すること
によって構戒する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は音声の高能率符号化方式の復号器におけるエラ
ー処理方式に関し、誤りを検出したフレームに対し、候
補となる波形群中の参照波形に最も近いものを再生波形
として用いるようにしたエラー処理方式に関するもので
ある。

音声の高能率符号化において、特に信頼度の低い伝送路
に対して適用される音声復号器の場合、受信された符号
語に対してフレームごとに誤りの検出を行い、誤りが検
出されたフレームに対してはなんらかのエラー処理を行
なって、再生音声における影響を軽減するようにしてい
る。

このようなエラー処理は、再生されたフレームの不自然
さが少なく、聴感を向上できるものであることが要望さ
れる。

〔従来の技術〕

音声の高能率符号化において、誤りが検出されたフレー
ムに対する処理としては、従来第７図に示すようないく
つかの方法が用いられている。

第７図において、（ａ）は処理フレームを示している。

これに対する再生音は、受信符号語に誤りがないときに
、（ｂ）に示すような波形とする。一方、受信符号語に
誤りがあり、かつエラー処理がされないときは、エラー
フレームに対応する再生音は、（Ｃ）に示すように波形
に劣化を生じることになる。

（ｄ）は従来の再生音のエラー処理方式の一例を示し、
エラーフレームを前処理フレームの波形で置き換えるも
のである。この場合の置き換えは、線型予測（ＬＰＧ）
合成方式における合或用係数の置き換えによっても行な
うことができる。

（ｅ）は従来の再生音のエラー処理方式の他の例を示し
、エラーフレームを無音化処理するものである。

これらのエラー処理を行なうことによって、（Ｃ）に示
した無処理の再生音に比べて、ある程度、自然な聴感を
得られることが知られている。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら従来のエラー処理方式では、次のような問
題点があった。

第７図（ｅ）に示す無音化の方法では、特に誤り率の高
い伝送路では、音声が断続的になるため音質の劣化を生
じ、聴感上思わしくないという問題がある。

また第７図（ｄ）に示す前フレーム波形による置き換え
の方法では、前フレームから現フレームに移り変わる変
化の情報が全く寄与されない。すなわち音声信号は、第
７図（ロ）に示すようにピンチ周期で繰り返しながら徐
々に変化することが多いが、前フレーム波形で置き換え
た場合、フレーム間の変動分が無視されたことになり、
やはり不自然な聴感を生じることを免れない。

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、音声の高能率符号化方式の復号器におい
て、受信された符号語に誤りが検出されたフレームに対
してエラー処理を行なう際に、再生されたフレームの不
自然さが少なく、聴感を向上できるエラー処理方式を提
供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は第１図にその原理的構戒を示すように、受信符
号語からフレームごとに再生波形を合成する音声の高能
率符号化方式の復号器において、誤り検出部１と、候補
符号語生成部２と、波形生成部３と、記憶部４と、評価
部５とを備え、評価部５によって選択された波形をエラ
ーフレームの再生波形として出力するものである。

誤り検出部１は、受信符号語のビット誤りを検出するも
のである。

候補符号語生成部２は、誤り検出部１で検出された誤り
ビット数に対応する範囲内で、受信符号語に対する正し
い符号語の候補となる符号語群を生成するものである。

波形生成部３は、受信データのピッチ情報を用いて、候
補符号語生成部２で生成された候補符号語群に対応する
候補再生波形群を生成するものである。

記憶部４は、■ないし数ピッチ前の再生波形を参照波形
として記憶するものである。

評価部５は、波形生成部３で生成された候補再生波形群
中の、記憶部４から読み出された参照波？に最も近い波
形を選択するものである。

〔作用〕

第２図は本発明におけるエラー処理を概念的に示したも
のであって、Ａは符号語の領域を示し、Ｂは再生波形の
領域を示している。第２図においては、本発明方式の対
象とする復号器において、ｍビットの誤り検出が可能で
あるものとする。

いま前フレームの受信符号語をＣ，とし、エラーを含む
現フレームの受信符号語をＣ．とすると、ｍビット誤り
が生じた場合、受信した符号語になり得る候補となる符
号語Ｃ　１，　Ｃ　２，−”＋　　Ｃ　ｍｒｎは、エラ
ーがなかった場合の符号語Ｃの周囲にビッ１・数ｍに対
応する距離内に図示のように存在し得ることになる。

符号語ｃ．，ｃから合或した波形としてｓ．，ｓを得る
。また候補符号語ｃ　Ｉ，　ｃ　２，−，　　ｃ■に対
応して、候補再生波形ｓ　Ｉ，　ｓ　．，・一，ｓ■を
得る。直前（エないし数ピッチ前）の１ピッチ周期分の
再生波形を参照波形ｓｒａｒとして、これら候補再生波
形”　Ｉｔ　３　２＋’−’＋　　Ｓ　ｌ％Ｍと参照波
形Ｓ　ｒｅｆとを比較し、一番距離の近いものを再生波
形として選沢する。

第３図は再生波形の選択を説明するものである。

第β図において、（ａ）は処理フレームを示し、ｉフレ
ームがエラーフレームであったとする。これに対する再
生音は、（ｂ）に示すようにエラーフレーム以後は正常
でなくなる。

（Ｃ）は再生音におけるピッチ周期を示したものであっ
て、正常フレームのピッチ位置（官で示す）における最
終のピッチ位置をｐとし、正常フレームのピッチ位置か
ら推定されるエラーフレームのピッチ位置（↑で示す）
をＰ゛とし、この部分におけるピッチ周期をＴとする。

直前の１ピッチ周期分の再生波形である参照波形Ｓｒ＊
ｆのピッチ位置ｐに対して、エラーフレームにおける前
述の候補再生波形”　Ｉ＋　”　２．・・・＋ＳＩＩｆ
ｆｉのピッチ位Ｗ　ｐ　’　を一致させる。このとき、
各波形の長さをピッチ周朋Ｔとする。従って波形の先頭
からピッチ位置までの時間は、すべて一定時間Ｌとなる
。

これらのうち参照波形ｓ，．．ｆに最も近い波形（Ｓ４
）を、エラーフレームの候補波形（＝ｓ．，ｔ）として
抽出する。

本発明においては、この候補波形Ｓ。ｐｔをエラーフレ
ームの再生波形として用いる。このように相関の強い直
前の１基本周期（ピンチ周期）分の再生波形に最も距離
の近いものが再生波形として選ばれるため、従来方式と
比べて音質の劣化が少なく、かつ前フレームからの変動
情報が寄与されたものとなる。

第７図において（ｆ）は、本発明方式の再生波形を従来
方式の再生波形と対比して示したものであって、従来方
式の場合と比べて、正常フレームからの波形の劣化が最
も少ないことが示されている。

（実施例） 第４図は本発明の一実施例を示したものであって、１１
は誤り訂正・検出部、ｌ２は候補係数生成部、１３は合
戒部、ｌ４はバッファ、１５は評価部である。

第４図は、ピッチ情報が波形合或用係数とともに符号器
側（送信側）から伝送される場合を示している。

？り訂正・検出部１１は、通常の誤り訂正・検出方法に
よって、符号語入力における誤り訂正と誤り検出とを行
なう。

いま、ｉフレームの符号語にｍビットの誤りが検出され
たとする。候補係数生成部ｌ２は、誤りのない符号語に
対して、受信符号語を含むビット数ｍによって定まる距
離の範囲内の、候補となる符号語群Ｃ　＋．Ｃ　２＋’
−’＋　　Ｃ　ｍｅ　（ｍｎ＋＝２　″）に対する、Ｌ
ＰＣ合成用係数を生成する。合成部ｌ３はこの候補符号
語の係数を用いて、再生波形の候補ｓｌ，ｓよ，・−・
，Ｓ■を合成する。一方、バッファ１４には前フレーム
の再生波形が参照波形として記憶されている。バッファ
１４から、送信側から伝送されたピッチ位置の情報に応
じて、参照波形を読み出す。

この参照波形のピッチ位置と候補波形におけるピッチ位
置とを合わせるようにして、ｌピッチ周期分の波形のマ
ッチングを行って差を求める。評価部１５は、参照波形
に一番近い候補波形をエラーフレームの波形候補として
選択する。選択された波形は再生音として出力される。

第５図は本発明の他の実施例を示したものであって、第
４図におけるのと同じものを同じ番号で示し、１６はピ
ッチ抽出部である。

第５図の実施例において、誤り訂正・検出部１１，候補
係数生成部１２．合戒部１３の動作は第４図の実施例と
同じである。

第５図の実施例においては、ピッチ情報は送信側から伝
送されない。ピッチ抽出部ｌ６は、バッファ１４に記憶
された前フレームの波形からピッチ位置を抽出する。こ
のピッチ位置を基準として、バッファｌ４から参照波形
を読み出す。

この参照波形のピンチ位置と、候補波形におけるピッチ
位置とを合わせるようにして、１ピッチ周期分の波形の
マッチングを行って差を求める。

評価部１５は、参照波形に一番近い候補波形をエラーフ
レームの波形候補として選択し、選択された波形は再生
音として出力される。

第６図は本発明のさらに他の実施例を示し、ＣＥ　Ｌ　
Ｐ　（Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｔｔｅｄ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒ
ｅｄｉｃｔ）方式の復号器に適用した場合を示している
。

第６図においては、第４図におけるのと同じものを同じ
番号で示し、２Ｌ２２は候補生成部、２３はコードブッ
ク、２４はピッチ再生部、２５はＬＰＧ合戒部である。

誤り訂正・検出部ｌ１は、符号語入力における誤り訂正
と誤り検出とを行い、ｉフレームの符号語にｍビットの
誤りが検出されたとき、候補生成部２１，２２は、誤り
のない符号語に対して、受信符号語を含むビット数ｍに
よって定まる距離の範囲内の、候補となる符号語群ＣＩ
＋　Ｃ　２＋’−’＋　　Ｃ一（”＝２′″）に対する
、音声合戒用係数群を生成する。

この場合候補生成部２１は、ピッチ再生に必要な係数を
生成し、候補生成部２２は、ＬＰＣ合戊に必要な係数を
生成する。

一方、コードブック２３には、ＬＰＧ合或における音源
となる複数種類の雑音パターンが格納されており、符号
器側（送信側）からの指定に応じて読み出される。ピッ
チ再生部２４は、コードブック２３から読み出された雑
音に対し、候補生成部２ｌからの係数を用いて、ピッチ
を再生する。

ＬＰＧ合成部２５は、ピッチを再生された雑音に対し候
補生成部２２からの係数を用いてＬＰＣ合戒を行なって
、再生波形の候補Ｓ　．Ｓ　Ｚ＋’−’＋　　”一を合
戒スる。一方、ハ・冫ファｌ４には前フレームの再生波
形が参照波形として記憶されている。

バッファ１４から、ピッチ再生部２４で再生されたピッ
チ位置の情報に応じて参照波形を読み出し、この参照波
形のピンチ位置と候補波形におけるピッチ位置とを合わ
せるようにして、１ピッチ周期分の波形のマッチングを
行って差を求める。評価部１５は、参照波形に一番近い
候補波形をエラーフレームの波形候補として選択する。

選択された波形は再生音として出力される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、誤りが検出され
たフレーム（エラーフレーム）に対して、候補となる符
号語群を生成し、これから合成された再生波形群のうち
、ｌないし数ピッチ前の再生波形である参照波形との距
離が最も近いものを選択してエラーフレームの再生波形
とするので、相関の強い直前の再生波形に近いものが再
生波形として出力される。従って本発明によれば、従来
方式と比較して再生音声における音質劣化を少なくする
とともに、前フレームからの変動情報を再生音声に寄与
させることができるので、再生されたフレームの不自然
さが少なく、聴感を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構戒を示す図、第２図は本発明
におけるエラー処理を概念的に示す図、第３図（ａ），
　（ｂ），　（Ｃ）は再生波形の選択を説明する図、第
４図ないし第６図はそれぞれ本発明の一実施例を示す図
、第７図（ａ），　（ｂ），　（ｃ）．　（ｃｌ），　
（ｅ），　（ｆ）は従来のエラー処理方式を示す図であ
る。 １は誤り検出部、２は候補符号語生成部、３は波形生成
部、４は記憶部、５は評価部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受信符号語からフレームごとに再生波形を合成する音声
   の高能率符号化方式の復号器において、受信符号語のビ
   ット誤りを検出する誤り検出部（１）と、 該検出された誤りビット数に対応する範囲内で受信符号
   語に対する正しい符号語の候補となる符号語群を生成す
   る候補符号語生成部（２）と、受信データのピッチ情報
   を用いて該生成された候補符号語群に対応する候補再生
   波形群を生成する波形生成部（３）と、 １ないし数ピッチ前の再生波形を参照波形として記憶す
   る記憶部（４）と、 前記候補再生波形群中の該参照波形に最も近い波形を選
   択する評価部（５）とを備え、 該選択された波形をエラーフレームの再生波形として出
   力することを特徴とするエラー処理方式。