JP3396480B2 - 多重モード音声コーダのためのエラー保護 - Google Patents
多重モード音声コーダのためのエラー保護Info
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- JP3396480B2 JP3396480B2 JP50517493A JP50517493A JP3396480B2 JP 3396480 B2 JP3396480 B2 JP 3396480B2 JP 50517493 A JP50517493 A JP 50517493A JP 50517493 A JP50517493 A JP 50517493A JP 3396480 B2 JP3396480 B2 JP 3396480B2
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/06—Determination or coding of the spectral characteristics, e.g. of the short-term prediction coefficients
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- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- G10L19/12—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters the excitation function being a code excitation, e.g. in code excited linear prediction [CELP] vocoders
- G10L19/135—Vector sum excited linear prediction [VSELP]
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/04—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis using predictive techniques
- G10L19/16—Vocoder architecture
- G10L19/18—Vocoders using multiple modes
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/35—Unequal or adaptive error protection, e.g. by providing a different level of protection according to significance of source information or by adapting the coding according to the change of transmission channel characteristics
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Communication Control (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、一般にデジタル・データ送信に関し、詳し
くは音声コーダ（speech coder）に関する。さらに詳し
くは、適切なビットのためにエラー保護を行う方法に関
する。
くは音声コーダ（speech coder）に関する。さらに詳し
くは、適切なビットのためにエラー保護を行う方法に関
する。
背景技術
音声信号の双方向無線通信は、現代社会に必要不可欠
な機能である。軍事的ユーザは言うに及ばず、警察，公
安および輸送に関わる組織が、音声通信の主なユーザで
ある。使用可能な無線周波数スペクトルに対する需要が
増大するにつれて、スペクトル効率を最大限にすること
に関して多くの研究がなされてきた。
な機能である。軍事的ユーザは言うに及ばず、警察，公
安および輸送に関わる組織が、音声通信の主なユーザで
ある。使用可能な無線周波数スペクトルに対する需要が
増大するにつれて、スペクトル効率を最大限にすること
に関して多くの研究がなされてきた。
スペクトル効率を増大させる１つの方法は、送信に先
立ち音声信号を圧縮することである。当技術ではよく知
られているこの圧縮動作により、音声信号の送信のため
の帯域要件が削減され、一定の周波数範囲内により多く
のRF（無線周波数）通信チャンネルを割り当てることが
できる。同様に、音声圧縮アルゴリズムをデジタル音声
の格納にも適用することができる。
立ち音声信号を圧縮することである。当技術ではよく知
られているこの圧縮動作により、音声信号の送信のため
の帯域要件が削減され、一定の周波数範囲内により多く
のRF（無線周波数）通信チャンネルを割り当てることが
できる。同様に、音声圧縮アルゴリズムをデジタル音声
の格納にも適用することができる。
デジタル通信の重要性が増大するにつれて、デジタル
・システムに特有の圧縮スキームが関心を集めてきた。
被デジタイズ音声専用の圧縮スキームは通常、音声コー
ダ（voice coder）と呼ばれる。Bottau他による米国特
許第4,933,957号には、これらの当技術で広く知られて
いるものを示す、低ビット率音声符号化の方法とシステ
ムとが説明されている。
・システムに特有の圧縮スキームが関心を集めてきた。
被デジタイズ音声専用の圧縮スキームは通常、音声コー
ダ（voice coder）と呼ばれる。Bottau他による米国特
許第4,933,957号には、これらの当技術で広く知られて
いるものを示す、低ビット率音声符号化の方法とシステ
ムとが説明されている。
線形予測符号化（linear predictive coding）すなわ
ちLPCは、よく用いられる符号化技術の一例である。LPC
においては、人間の声道（vocal tract）と、声道に与
えられる励起の両方に関して適切なモデルを導き出すこ
とにより人間の音声に近似させる試みがなされてきた。
音声は非常に反復性のある信号なので、デコーダが正確
に音声波形を再生するために必要な情報量をきわめて小
さくすることができる。送信される音声の性質により、
再構築された音声にとってあるビットが他のビットに比
べて、より知覚的に重要なことがある。
ちLPCは、よく用いられる符号化技術の一例である。LPC
においては、人間の声道（vocal tract）と、声道に与
えられる励起の両方に関して適切なモデルを導き出すこ
とにより人間の音声に近似させる試みがなされてきた。
音声は非常に反復性のある信号なので、デコーダが正確
に音声波形を再生するために必要な情報量をきわめて小
さくすることができる。送信される音声の性質により、
再構築された音声にとってあるビットが他のビットに比
べて、より知覚的に重要なことがある。
どのようなデジタル信号でもそうであるように、論理
「１」レベルがもともと送信されたのか、論理「０」レ
ベルが送信されたのかに関して、デコーダで決定がなさ
れなければならない。当技術ではよく理解されている概
念であるエラー制御符号化は、デコーダが正しい決定を
行う可能性を高めるために採用されることが多い。もち
ろん、多数のエラー制御ビットを追加するためだけに、
送信のためのデジタル音声圧縮を行うことは自滅的であ
る。重要なビットをエラー無しで受信することにより音
声の質を確実にしつつ、一定の音声圧縮アルゴリズムの
有効性を最大限にするためには、妥協をしなければなら
ない。もちろん、重要ビットは、音声符号化を用いない
さまざまなデータ送信に関しても識別することができ
る。
「１」レベルがもともと送信されたのか、論理「０」レ
ベルが送信されたのかに関して、デコーダで決定がなさ
れなければならない。当技術ではよく理解されている概
念であるエラー制御符号化は、デコーダが正しい決定を
行う可能性を高めるために採用されることが多い。もち
ろん、多数のエラー制御ビットを追加するためだけに、
送信のためのデジタル音声圧縮を行うことは自滅的であ
る。重要なビットをエラー無しで受信することにより音
声の質を確実にしつつ、一定の音声圧縮アルゴリズムの
有効性を最大限にするためには、妥協をしなければなら
ない。もちろん、重要ビットは、音声符号化を用いない
さまざまなデータ送信に関しても識別することができ
る。
従って、送信のために重要なビットのエラー保護を行
う方法であって、保護を必要とする特定のビットが入力
ビットのサブセット、たとえば符号化されている音声波
形の型を識別するビットのセットなどに依存する方法に
対する必要性が生まれる。保護を必要とする特定のビッ
トは、予想される通信チャンネル条件によっても決ま
る。
う方法であって、保護を必要とする特定のビットが入力
ビットのサブセット、たとえば符号化されている音声波
形の型を識別するビットのセットなどに依存する方法に
対する必要性が生まれる。保護を必要とする特定のビッ
トは、予想される通信チャンネル条件によっても決ま
る。
発明の概要
この必要性およびその他の必要性は、情報ビットのエ
ラー保護を行う本発明の方法により満足される。本方法
は、少なくともそのうちのいくつかが保護される入力デ
ータ・ビットを設ける段階と、入力データ・ビットのサ
ブセットで決定された情報に基づき入力データ・ビット
をソートする段階と、ソートされたビットのうち少なく
ともいくつかに対してエラー制御符号化技術を適用する
段階とによって構成される。
ラー保護を行う本発明の方法により満足される。本方法
は、少なくともそのうちのいくつかが保護される入力デ
ータ・ビットを設ける段階と、入力データ・ビットのサ
ブセットで決定された情報に基づき入力データ・ビット
をソートする段階と、ソートされたビットのうち少なく
ともいくつかに対してエラー制御符号化技術を適用する
段階とによって構成される。
図面の簡単な説明
第１図は、典型的な音声波形の図である。
第2A図は、VSELP音声コーダのブロック図である。
第2B図は、好適な実施例で用いられるVSELPコードブ
ック（codebook）の詳細な図である。
ック（codebook）の詳細な図である。
第３図は、本発明の方法を実現するために用いられる
エンコーダ・システムのブロック図である。
エンコーダ・システムのブロック図である。
第４図は、可変レート畳み込みエンコーダ（variable
rate convolutional encoder）に関して、解読された
ビット・エラー率とビット位置とを示すグラフである。
rate convolutional encoder）に関して、解読された
ビット・エラー率とビット位置とを示すグラフである。
第５図は、適切なポスト・デコーダを選択するための
プレ・デコーダの使用法を示す。
プレ・デコーダの使用法を示す。
発明の実施例
第１図は、典型的な音声波形を示す。人間の音声は一
般に、「有声音（voiced）」と「無声音（unvoiced）」
のいずれかに分類される。有声音では、知覚可能な周期
的な励起が声道に与えられる。有声音は、通常、長母音
の発声、たとえば「radio」という単語の中の長音の
「ａ」，「ｉ」および「ｏ」などの母音の発声に伴う。
実質的に周期的な励起を持たない子音は、無声音と見な
される。
般に、「有声音（voiced）」と「無声音（unvoiced）」
のいずれかに分類される。有声音では、知覚可能な周期
的な励起が声道に与えられる。有声音は、通常、長母音
の発声、たとえば「radio」という単語の中の長音の
「ａ」，「ｉ」および「ｏ」などの母音の発声に伴う。
実質的に周期的な励起を持たない子音は、無声音と見な
される。
第１図は、有声化された音声が観察可能な周期性を表
す事実をも示している。セグメント102に見られるよう
な長期の周期性と、セグメント101のような短い相関関
係がある。蓋然性分析の立場から、音声波形特性が現れ
るこの傾向は、短期と長期の間の比較的高い相関関係を
示し、これは線形予測（linear prediction）を実行可
能な音声符号化としている。これらの相関関係とLPCの
関係を以下に、より詳細に説明する。
す事実をも示している。セグメント102に見られるよう
な長期の周期性と、セグメント101のような短い相関関
係がある。蓋然性分析の立場から、音声波形特性が現れ
るこの傾向は、短期と長期の間の比較的高い相関関係を
示し、これは線形予測（linear prediction）を実行可
能な音声符号化としている。これらの相関関係とLPCの
関係を以下に、より詳細に説明する。
第2A図は、ベクトル和励起線形予測（VSELP:vector−
sum excited linear prediction）音声コーダのブロッ
ク図を示す。音声信号は、有声音と特徴付けられたとき
でさえ、周期的な特性だけでなく確率的な（無作為な）
特性を示す。VSELPシステムにおいては、声道励起は、
コードブック（201）と呼ばれる固定された１組の励起
ベクトルから選択された第１波形ベクトルと、符号化さ
れる音声の履歴に基づき波形の一部を抽出することによ
り選択された第２ベクトルとの組合せによりモデル化さ
れる。この履歴は、長期予測子（long−term predicto
r）メモリ（202）に記憶されている。
sum excited linear prediction）音声コーダのブロッ
ク図を示す。音声信号は、有声音と特徴付けられたとき
でさえ、周期的な特性だけでなく確率的な（無作為な）
特性を示す。VSELPシステムにおいては、声道励起は、
コードブック（201）と呼ばれる固定された１組の励起
ベクトルから選択された第１波形ベクトルと、符号化さ
れる音声の履歴に基づき波形の一部を抽出することによ
り選択された第２ベクトルとの組合せによりモデル化さ
れる。この履歴は、長期予測子（long−term predicto
r）メモリ（202）に記憶されている。
長期予測子（202）情報は、長期的な相関関係が支配
的である有声音の符号化に特に有用である。コードブッ
クに由来するベクトル（201）は、有声音であろうと無
声音であろうと音声波形を符号化する助けとする。音声
波形にさまざまな度合の有声音特性を与えるためには、
コードブック・ベクトル（201）と長期予測子ベクトル
（202）の両方に乗算ゲイン係数（multiplicative gain
factor）（それぞれ204,205）をかけることにより尺度
を一定に（スケーリング）する。
的である有声音の符号化に特に有用である。コードブッ
クに由来するベクトル（201）は、有声音であろうと無
声音であろうと音声波形を符号化する助けとする。音声
波形にさまざまな度合の有声音特性を与えるためには、
コードブック・ベクトル（201）と長期予測子ベクトル
（202）の両方に乗算ゲイン係数（multiplicative gain
factor）（それぞれ204,205）をかけることにより尺度
を一定に（スケーリング）する。
これらの尺度を一定にしたベクトル群を加算（207）
して、その結果の励起をLPCフィルタ（208）に与える。
好適な実施例においては、LPCフィルタはDSP（デジタル
信号プロセッサ）内に組み込まれたIIR（infinite impu
lse pesponse−−無限衝撃応答）フィルタである。LPC
フィルタ（208）は主に、励起が与えられる声道をモデ
ル化するためのものである。LPCフィルタ（208）の係数
の再プログラミングを周期的に行うと、音声コーダ出力
が最適化される。事実、音声コーダ出力は、被デジタイ
ズ音声（210）と比較され、コードブック（201）および
長期予測子（202）の両方からのベクトル選択を変更す
ることにより、最終的なエラーが最小限に抑えられる
（211）。
して、その結果の励起をLPCフィルタ（208）に与える。
好適な実施例においては、LPCフィルタはDSP（デジタル
信号プロセッサ）内に組み込まれたIIR（infinite impu
lse pesponse−−無限衝撃応答）フィルタである。LPC
フィルタ（208）は主に、励起が与えられる声道をモデ
ル化するためのものである。LPCフィルタ（208）の係数
の再プログラミングを周期的に行うと、音声コーダ出力
が最適化される。事実、音声コーダ出力は、被デジタイ
ズ音声（210）と比較され、コードブック（201）および
長期予測子（202）の両方からのベクトル選択を変更す
ることにより、最終的なエラーが最小限に抑えられる
（211）。
好適な実施例においては、音声コーダは毎秒5.9キロ
ビット（kbps）,20ミリ秒（ms）のフレーム長で動作す
る。フレームまたはパケットの長さは、少なくともいく
つかのパラメータが通常は相対的に一定の値になる音声
周期に近い。この相対的に一定のパラメータの例として
は、LPCフィルタ係数および音声化モードがある。好適
な実施例においては、音声化モードは、無声音，少有声
音，中有声音および強有声音である。20msのフレーム
は、5msのサブフレームに分割され、音声波形の中でよ
り頻繁に変化するパラメータに対応する。これらのより
流動的なパラメータとしては、励起ベクトル情報および
乗数ゲイン値がある。
ビット（kbps）,20ミリ秒（ms）のフレーム長で動作す
る。フレームまたはパケットの長さは、少なくともいく
つかのパラメータが通常は相対的に一定の値になる音声
周期に近い。この相対的に一定のパラメータの例として
は、LPCフィルタ係数および音声化モードがある。好適
な実施例においては、音声化モードは、無声音，少有声
音，中有声音および強有声音である。20msのフレーム
は、5msのサブフレームに分割され、音声波形の中でよ
り頻繁に変化するパラメータに対応する。これらのより
流動的なパラメータとしては、励起ベクトル情報および
乗数ゲイン値がある。
実際には、フレームには118の情報ビットが含まれ
る。しかし前述されたように、すべてのビットが等しい
重要性を持つわけではない。長期予測子ベクトルは無声
音の符号化にはほとんど何もしないが、強有性音音声化
モードでは適切な音声波形の再構築にとって非常に重要
である。このように重要性にばらつきがあるので、本発
明により音声コーダのビットを、音声化モードに基づき
選択的にエラー保護を行うことができ、それにより情報
ビットの望ましいエラー制御符号化と、余りに多くのオ
ーバーヘッド・ビットを追加することで起こる望ましく
ない帯域幅の拡大との間で必要な妥協を得ることができ
る。
る。しかし前述されたように、すべてのビットが等しい
重要性を持つわけではない。長期予測子ベクトルは無声
音の符号化にはほとんど何もしないが、強有性音音声化
モードでは適切な音声波形の再構築にとって非常に重要
である。このように重要性にばらつきがあるので、本発
明により音声コーダのビットを、音声化モードに基づき
選択的にエラー保護を行うことができ、それにより情報
ビットの望ましいエラー制御符号化と、余りに多くのオ
ーバーヘッド・ビットを追加することで起こる望ましく
ない帯域幅の拡大との間で必要な妥協を得ることができ
る。
第2B図は、好適な実施例のさまざまなコードブックを
より詳細に示す。前述されたように、長期予測子ベクト
ルは、無声音の符号化にはほとんど何もしない。このた
め、代わりに、無声音モードに関しては、２つのVSELP
コードブック（214,215）からベクトルを選択する。音
声符号化される音声波形が少有声者，中有声者または強
有声者である場合は、重要な長期予測子（212）ベクト
ルがVSELPコードブック（213）からの１つのベクトルと
共に送信される。もちろん、上記に用いられたより簡単
な例のように、それぞれのベクトルが適切な乗数（216
ないし219）に掛けられた関連の乗算ゲイン値（220ない
し223）を持っており、最適な音声符号化のために振幅
を調整する。前述のように、選択されたベクトルが加算
（224）された後で、LPCフィルタに与えられる。
より詳細に示す。前述されたように、長期予測子ベクト
ルは、無声音の符号化にはほとんど何もしない。このた
め、代わりに、無声音モードに関しては、２つのVSELP
コードブック（214,215）からベクトルを選択する。音
声符号化される音声波形が少有声者，中有声者または強
有声者である場合は、重要な長期予測子（212）ベクト
ルがVSELPコードブック（213）からの１つのベクトルと
共に送信される。もちろん、上記に用いられたより簡単
な例のように、それぞれのベクトルが適切な乗数（216
ないし219）に掛けられた関連の乗算ゲイン値（220ない
し223）を持っており、最適な音声符号化のために振幅
を調整する。前述のように、選択されたベクトルが加算
（224）された後で、LPCフィルタに与えられる。
好適な実施例においては、畳み込み符号化（convolut
ional coding）がエラー保護のために用いられる。畳み
込みエンコーダおよびデコーダは、当技術ではよく知ら
れており、特にDSPの電力を設計者の思いどおりにでき
るので実現も非常に容易である。もちろん、これによ
り、必要なエラー保護を行うための既知のブロック・エ
ンコーダまたはその２つの組合せでさえも使用すること
が、不要になるわけではない。
ional coding）がエラー保護のために用いられる。畳み
込みエンコーダおよびデコーダは、当技術ではよく知ら
れており、特にDSPの電力を設計者の思いどおりにでき
るので実現も非常に容易である。もちろん、これによ
り、必要なエラー保護を行うための既知のブロック・エ
ンコーダまたはその２つの組合せでさえも使用すること
が、不要になるわけではない。
第３図は、本発明のエンコーダ・システムをブロック
図に示す。118ビットのフレーム・データがデータ・セ
パレータ（301）の入力に送られる。音声化モードに基
づき、データ・セパレータ（301）はその特定の音声化
モードに関してもっとも重要と考えられるビットを、ク
ラスＩメモリ（302）と呼ばれるメモリ・アレイ内に入
れる。クラスＩアレイ（302）に割り当てられた重要な
ビットは、もっとも重要なものからもっとも重要でない
ものの順に並べられる。その特定の音声化モードに関し
て重要なものとして見なされなかったデータ・ビット
は、クラスIIアレイ（303）と示されるメモリ・アレイ
内に入れられる。これらのビットには、エラー制御符号
化は行われない。
図に示す。118ビットのフレーム・データがデータ・セ
パレータ（301）の入力に送られる。音声化モードに基
づき、データ・セパレータ（301）はその特定の音声化
モードに関してもっとも重要と考えられるビットを、ク
ラスＩメモリ（302）と呼ばれるメモリ・アレイ内に入
れる。クラスＩアレイ（302）に割り当てられた重要な
ビットは、もっとも重要なものからもっとも重要でない
ものの順に並べられる。その特定の音声化モードに関し
て重要なものとして見なされなかったデータ・ビット
は、クラスIIアレイ（303）と示されるメモリ・アレイ
内に入れられる。これらのビットには、エラー制御符号
化は行われない。
クラスＩアレイ（302）のビットは、畳み込みエンコ
ーダ（304）に入力される。好適な実施例のエンコーダ
（304）は、レート1/3エンコーダからレート1/2エンコ
ーダに切り替え可能なものである。これを多重レート・
エンコーダと呼ぶことが多い。当技術ではよく知られて
いるように、レート1/3畳み込みコードを用いて符号化
されたデータは、レート1/2符号で符号化されたデータ
よりも解読されたビット・エラー率が低くなる。もちろ
んより多くのオーバーヘッド・ビットを犠牲にすれば、
より低いビット・エラー率が達成される。第４図は、畳
み込みコードの既知の特色を示す。最初に符号化される
ビットまたは最後に符号化されるビットに近いビットに
関して、被回復ビット・エラー率はもっとも良くなる。
初期のビットがもっとも保護されるので、音声化モード
・ビットがこの位置におかれる。
ーダ（304）に入力される。好適な実施例のエンコーダ
（304）は、レート1/3エンコーダからレート1/2エンコ
ーダに切り替え可能なものである。これを多重レート・
エンコーダと呼ぶことが多い。当技術ではよく知られて
いるように、レート1/3畳み込みコードを用いて符号化
されたデータは、レート1/2符号で符号化されたデータ
よりも解読されたビット・エラー率が低くなる。もちろ
んより多くのオーバーヘッド・ビットを犠牲にすれば、
より低いビット・エラー率が達成される。第４図は、畳
み込みコードの既知の特色を示す。最初に符号化される
ビットまたは最後に符号化されるビットに近いビットに
関して、被回復ビット・エラー率はもっとも良くなる。
初期のビットがもっとも保護されるので、音声化モード
・ビットがこの位置におかれる。
音声化モード・ビットは、いつも同じ位置にあり、同
じ方法で符号化されることが好ましいので、第５図に示
されるような単独のプレ・デコーダ（501）を用いてこ
れらのビットを解読することができる。その結果得られ
る被解読モード情報を用いて、適切なポスト・デコーダ
（503ないし506）を選択することができる。適切なモー
ドにより決定される順序決定と符号化を行うために、ア
ルゴリズムを用いて保護された音声コーダ・データ・ビ
ットを解読する。
じ方法で符号化されることが好ましいので、第５図に示
されるような単独のプレ・デコーダ（501）を用いてこ
れらのビットを解読することができる。その結果得られ
る被解読モード情報を用いて、適切なポスト・デコーダ
（503ないし506）を選択することができる。適切なモー
ドにより決定される順序決定と符号化を行うために、ア
ルゴリズムを用いて保護された音声コーダ・データ・ビ
ットを解読する。
デジタル送信システムにおいては、被送信ビットのあ
るものが他のビットよりも被解読エラーの確率が高い
が、これは主にチャンネル内の位置によるものである。
たとえば、TDM（時分割多重）システムにおいては、特
定のビットの被解読エラーの確率は、送信された同期シ
ーケンスに対するそのビットの近さに関連する。
るものが他のビットよりも被解読エラーの確率が高い
が、これは主にチャンネル内の位置によるものである。
たとえば、TDM（時分割多重）システムにおいては、特
定のビットの被解読エラーの確率は、送信された同期シ
ーケンスに対するそのビットの近さに関連する。
第３図に戻ると、エンコーダ（304）の出力は、クラ
スIIアレイ（303）の出力と同様に、インターリーバ（i
nterleaver）（305）の入力に送られる。インターリー
バ（305）は、符号化されたビットと符号化されないビ
ットとを単純に組み合わせて、その結果得られたデータ
・ストリームを送信できるようにする。
スIIアレイ（303）の出力と同様に、インターリーバ（i
nterleaver）（305）の入力に送られる。インターリー
バ（305）は、符号化されたビットと符号化されないビ
ットとを単純に組み合わせて、その結果得られたデータ
・ストリームを送信できるようにする。
フロントページの続き
(72)発明者 ウインター，エリック・エイチ
アメリカ合衆国イリノイ州オーク・パー
ク，サウス・エルムウッド・アベニュー
728
(72)発明者 ジャシウク，マーク・エイ
アメリカ合衆国イリノイ州シカゴ，ノー
ス・メルビナ6221
(56)参考文献 特開 平３−175830（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−59127（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−177225（ＪＰ，Ａ)
特表 平３−502152（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】有声音および無声音のうちの１つである音
声に関し、符号化された音声を生成する方法であって： 有声音を表すデータ・ビットを含む音声近似信号を生成
する段階； 該音声近似信号をデジタル化音声と比較して、これらの
差を表すエラー信号をもたらす段階； 前記音声が有声音であるときのみ前記エラー信号に応答
して長期予測子ベクトルをもたらす段階； 前記音声が有声音であるときに前記エラー信号に応答し
て１つのコードブックからコードブックベクトルを選択
し、前記音声が無声音であるときに前記エラー信号に応
答して複数のコードブックを選択する段階； 前記音声が有声音であるときに、前記有声音を表すデー
タ・ビットをより重要であるビットとより重要でないビ
ットに分離する段階； 前記より重要であるビットを第１メモリに記憶する段
階； 前記より重要でないビットを第２メモリに記憶する段
階； より重要なビットを符号化して符号化データ・ビットを
生成する符号化段階； 符号化データ・ビットとより重要でないデータ・ビット
合成して、符号化音声を生成する段階； から成る、ところの方法。 - 【請求項２】請求項１記載の方法であって、さらに： 長期予測子ベクトルとコードブックベクトルとを加算
し、励起子を生成し、もって音声近似信号が励起子に応
答して生成される、ところの段階； - 【請求項３】請求項１記載の方法であって、前記符号化
段階が： 最も重要なビットを連続的に符号化し、符号化すべき最
初のビットで開始し、符号化すべき最後のビットで終了
し、音声モードを決定するビットを符号化すべき前記最
初のビット付近で符号化する段階； から成る、ところの方法。 - 【請求項４】有声音および無声音の１つから成る音声に
ついて符号化音声を生成する音声コーダであって、以下
の要素から成るもの： 励起を受信する入力と、有声音を表すデータ・ビットを
含む音声近似信号をもたらす出力とを有するLPCフィル
タ； 該LPCフィルタの出力に結合して前記音声近似信号を受
信する入力と、出力とを有する比較器であって、前記音
声近似信号とデジタル化音声とを比較し、これらの差を
表すエラー信号を該出力にもたらす比較器； 該比較器に結合する入力と、出力とを有する長期予測子
であって、前記音声が有声音であるときのみ該入力にお
いて受信したエラー信号に応答して長期予測子ベクトル
を該出力にもたらす長期予測子； それぞれ入力と、コードブックベクトルをもたらす出力
とを有する１つまたは複数のコードブックであって、前
記音声が有声音であるときに前記エラー信号に応答して
当該１つのコードブックから対応する１つのコードブッ
クベクトルをもたらし、前記音声が無声音であるときに
前記エラー信号に応答して当該複数のコードブックから
対応する複数のコードブックベクトルをもたらす、コー
ドブック； 前記長期予測子出力および前記コードブックの各出力に
結合した複数の入力を有する加算器であって、前記長期
予測子ベクトルと前記各コードブックベクトルを加算し
て前記励起を生成し、前記LPCフィルタへ励起をもたら
すための前記LPCフィルタ入力に結合した出力を有する
加算器；ならびに 前記音声近似信号を受信するために前記LPCフィルタ出
力に結合したエンコーダ回路であって、 前記音声近似信号を受信する入力と、出力とを有するデ
ータ分離器であり、有声音である音声に応答して該音声
音を表すデータ・ビットのより重要なビットとより重要
でないビットとにデータ分離する分離器； 前記のより重要なビットを受信するために前記データ分
離器出力に結合する入力と、出力とを有する第１のメモ
リであり、前記のより重要なビットを格納する第１のメ
モリ； 前記のより重要でないビットを受信するために前記デー
タ分離器出力に結合する入力と、出力とを有する第２の
メモリであり、前記のより重要でないビットを格納する
第２のメモリ； 前記第１のメモリ出力に結合した入力と、出力とを有す
る畳み込みエンコーダであり、前記のより重要なビット
を符号化して該出力において被符号化データ・ビットを
もたらす畳み込みエンコーダ；および 前記被符号化データ・ビットを受信するために前記畳み
込みエンコーダ出力に結合した第１入力と、前記のより
重要でないビットを受信するために前記第２のメモリの
出力に結合した第２入力と、出力とを有するインターリ
ーバであり、前記被符号化データ・ビットと前記のより
重要でないビットとを組合せて符号化音声をもたらすイ
ンターリーバ； から成るエンコーダ回路。 - 【請求項５】請求項４記載の音声コーダであって、前記
エンコーダが多重レート畳み込みエンコーダである、と
ころの音声コーダ。 - 【請求項６】請求項４記載の音声コーダであって、前記
エンコーダがレート1/3エンコーダからレート1/2エンコ
ーダに変化する畳み込みエンコーダである、ところの音
声コーダ。 - 【請求項７】請求項４記載の音声コーダであって、前記
のより重要なビットが音声モードを決定するビットを含
む、ところの音声コーダ。 - 【請求項８】請求項４記載の音声コーダであって、前記
エンコーダが、最も重要なビットを連続的に符号化し、
符号化すべき最初のビットで開始し、符号化すべき最後
のビットで終了し、音声モードを決定するビットを符号
化すべき前記最初のビット付近で符号化する、ところの
音声コーダ。
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