JPS6337724A - 符号化伝送装置 - 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〕 本別は、符号化の過程で生ずるイ１七号歪を減少させる
ため、線形予測係数の取り得る全ての組み合わせについ
て復号再生処理を行い、最も波形歪の少ない線形予測係
数を選び直して伝送することにより再生波形の歪を軽減
しコードブックのパターン数を減らして伝送情報噴の下
線を実現した符号化伝送装置を開示するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、符号化伝送装置に関し、特に音声又は画像信
号等の高能率符号化伝送装置に関するものである。

音声信号、画像信号等の高能率伝送化は、ディジタル回
路の導入に伴い、そのサービス性の向上が要望されてい
る。特に、音声信号の高能率符号化は、符号化伝送にお
ける回線利用効率の向上、音声蓄積・応答システムの蓄
積情報量の削減が可能なため、移動通信、衛星通信への
適用等、その用途は多岐にわたっている。このため、音
声信号の情報量を圧縮し、しかも良好な再生音声が得ら
れる高能率符号化伝送装置が必要とされる。

〔従来の技（ネｉ〕

第３図は従来の符号化伝送装置の一例を示したもので、
これは既に米国ヘル研究所のビー・ニス・エイタル（Ｂ
、Ｓ、Ａｔａｌ）等がＣＢ　Ｌ　Ｐ　（Ｃｏｄｅｄ−Ｅ
ｘｃｉｔｅｄ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）
方式として開発したものを郵政省電波研究所の大山玄氏
が改良を加えたもので、１９８５年５月に日本音響学会
の音声研究会資料において「残差を雑音でモデル化した
駆動音源による線形予測分析合成方式」と題して発表さ
れている。

図において、ピンチ予測分析回路１１は入力信号Ｓを予
測分析してピッチ予測係数を出力するとともにピンチ予
測フィルタ（Ｐｐｉｔｃｈ）　１２を制ｉｌＨして周期
的な予測可能成分を取り除いた残差信号Ｘを抽出させる
。この残に信号Ｘを線形予測分析回路１３で予測分析し
て線形予測係数を発生するとともに線形予測フィルタ（
ＰＬＦＣ）１４を制御してピッチ予測フィルタ１２より
開明の短い予測可能成分を取り除いた残差信号Ｅを抽出
する。

このようにしてピッチ予測フィルタ１２と線形予測フィ
ルタ１４とで入力信号Ｓの相関を除き抽出された近接予
測後の残差信号Ｅは、雑音の系列（パターン）から成る
雑音コードブック１５とマツチング部１６で照合され、
最も近い雑音を選択してそのコード番号を多重化回路１
７を介して復号化側に送出する。

復号化側では多重分離回路１８でピッチ予測係数信号及
び線形予測係数信号並びにコード番号を受信し、読み出
し回路１９では送られて来たコード番号に従って符号化
側のコードブック１５に対応したコードブック２０から
雑音系列を読み出し、残差信号Ｅ゛　として線形予測フ
ィルタ（ＰＬｒｃ）２１及びピッチ予測フィルタ（Ｐ−
ｔｔ。）２２を通すことにより再生信号Ｓ°を得る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来の符号化伝送装置では、線形な測分析に
より抽出された予測係数Ｃ（ｊ）は量子化器（図示せず
）で量子化されて伝送されるため予測係数の取り得る値
の組み合わせは有限個であり、その量子化された予測係
数はＣ’　（ｊ）となってしまい線形予測分析により抽
出された予測係数が必ずしも適切ではない上、ピッチ予
測・近接予測後の残差信号已に対して雑音パターンが有
限個のコードブックの照合により更にコードブックのマ
ツチング歪（残差信号Ｅと選択された雑音系列Ｅ°との
差）が発生してしまう。そして、この歪を補正すべき手
段が無いため、この雑音系列に基づく残差信号巳°を使
って再生される信号は十分な品質が得られムいという問
題点があった。

従って、この問題点を解決するための本発明の目的は、
線形予測分析並びにコートブックの照合による符号化の
過程で生ずる歪を補正できる符号化伝送装置を実現する
ことである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、Ｉ−記の目的を達成するための本発明の符号
化伝送装置を概念的に示した図で、この符号化伝送装置
は、人力信号のピノナ予瀾後の残差信号Ｘから線形予測
回路ｌＯにより線形予測分析を行い、その残差信号Ｅに
ついてマツチング部１６でコードブック１５に記憶され
た雑音系列を照合して符号化するものであり、本発明で
は特に、マツチング部１６による符号化伝送時に取り得
る線形子４１１１係数の全てについて１１形予測分析の
復号再生処理をｉ〒っだ上でピッチＴ　（ｆＩＩ後の残
差信号ＸとのＳ／間を取り、最もＳ／間の良い線形予測
係数を選択して復号化側に伝送する線形予測係数修正手
段ｌを設けたものである。

〔作　用〕

本発明を示す第１図において、入力信号のピッチ予測後
の残差信号Ｘから線形予測回路１０により線形予測分析
を行い線形予測係数Ｃ（ｊ）を抽出するが、この係数Ｃ
（ｊ）は復号化側に伝送しない。

この線形予測分析によって得られた残差信号Ｅについて
マツチング部１６でコードブック１５に記憶された雑音
系列を照合して符号化する。そして更に線形予測係数修
正手段１が、符号化伝送時、に取り得る線形予測係数（
即ち、量子化で扱う数量と一敗した係数）の全てについ
てマツチング部１６で選択された残差信号Ｅ°を復号再
生処理を行った上でピッチ予測後の残差信号Ｘとの各々
のＳ／間を演算して最も波形歪の少ない線形Ｐ測係数を
選び直し復号化側に伝送するようにしている。

〔実施例〕

以下、本願発明に係る符号化伝送装置の実施例を説明す
る。

第２図は、第１図に概念的に示した本発明の符号化伝送
装置の一実施例を示すもので、第３図と異なる点は、符
号化側において線形予測係数修正手段ｌを設けた点であ
り、この線形予測係数修正手段ｌは、マツチング部１６
による符号化伝送時に取り得る線形予測係数の全てを記
憶した予測係数テーブル２と、これらの予測係数につい
てそれぞれ線形予測分析を行う線形予測フィルタＰ’　
ＬＰＣ＋〜Ｐ’ＬＰＣａと、これらの線形予測値と前記
ピッチ枦測後の残差信号ＸとのＳ／間をｆ４ｒｔシて最
もＳ／間の小さい線形予測係数Ｃｎ’　（ｊ）を選択し
て出力するＳ／Ｎ評価回路３と、で構成されている。尚
、線形予測回路ｌＯは線形予測分析回路１３と線形予測
フィルタ（ＰＬＰＣ）　　ｌ　４とから成っている。

復号化側は第３図の従来構成と同様であるが、符号化側
に対応して設けられた線形予測フィルタ（Ｐ’　ＬＰＣ
−）　　２１はｉ！訳された線形予測係数Ｃｎ’（」）
に基づいて線形予測再生を行うこととなる。

次に、第２図に示した本発明の実施例の動作を説明する
。

符号化側では、入力信号Ｓに長時間予測（ピ・ツチ予測
）を施して得られた残差信号Ｘに対し、線形予測分析に
より線形予測係数Ｃ（ｊ）を抽出し線形予測フィルタ（
Ｐ　ＬＰＣ）１　４に施して残差信号Ｅを得る。この残
差信号Ｅをマツチング部１６においてコードブック１５
と照合し、その結果得られる残差信号Ｅ°は上述の如く
コートブック１５のマツチング歪を含んでいる。

本発明の線形予測係数修正手段１に含まれる予測係数テ
ーブル２には、符号化伝送時に取り得る線形予測係数Ｃ
Ｉ’（ｊ）〜Ｃ１°（ｊ）の全ての組み合わせを記憶し
ており、これらの係数を受けて線形予測フィルタＰ’Ｌ
ＰＣＩ〜”　ＬＰＣｍがフィルタ１４とは逆に残差信号
Ｅ°をそれぞれにおいて復号再生して再生値Ｘ１゛〜Ｘ
、°を発生する。そして、Ｓ／Ｎ評価回路３において、
それらの再生値×１゛〜Ｘ、゛　とピッチ予測後の残差
信号Ｘとの間でＳ／間（信号対雑音比）を演算し、その
うちで最も良いものに該当する予測係数の［Ｉ　Ｃｎ’
　（ｊ）を選び直してこの予ｉ４１’ｌ係数Ｃｎ’（ｊ
）を多重化回路１７を介して復号化側に伝送する。

復号化側では伝送されて来る予測係数が選び直された（
直Ｃｎ’（ｊ）であるために、フィルり２１で再生され
る残差信号Ｅ°は常に最適な１ＩｆｉＸｎ’　となり、
品質が改善される。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明の符号化伝送装置によれば、残差
信号のコードブック照合によるマツチング歪を、符号化
伝送時に取り得る量子化誤差の無い線形予測係数の全て
の組み合わせについて復号再生を行って最もＳ／間の良
い線形予測係数を選択し直して１ｙ号化側に伝送するよ
うに構成したので、コードブック照合歪に起因する波形
歪を軽減できることとなり、コードブック内の雑音系列
パターンの故を減少でき、従って、伝送すべきコード番
号情報も削減でき圧縮効率を向上させることができると
いう効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る符号化伝送装置の原理ブロック図
、 第２図は本発明に係る符号化伝送装置の一実施例を示す
回路図、 第３図は従来の符号化伝送装置を示すブロック図、であ
る。 第１図及び第２図において、 ｌは線形予測係数修正手段、 ２は予測係数テーブル、 ３はＳ／Ｎ評価回路、 １５はコードブック、 １６はマツチング部、 Ｘ、Ｅは予測残差信号、 Ｐ’　ＬＰＣＩ　−Ｐ’　ＬＰＣＩＩは線形予測フィル
タ、島°〜Ｘ、゛は線形予測再生値、 Ｃｎ’（Ｄ　は最適線形予測係数を示す値、である。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号のピッチ予測後の残差信号（Ｘ）から線
   形予測回路（１０）により線形予測分析を行い、その残
   差信号（Ｅ）についてマッチング部（１６）でコードブ
   ック（１５）に記憶された雑音系列を照合して符号化す
   る符号化伝送装置において、 前記符号化伝送時に取り得る線形予測係数の全てについ
   て線形予測分析の復号再生処理を行った上で前記ピッチ
   予測後の残差信号（Ｘ）とのＳ／Ｎを演算し最もＳ／Ｎ
   の良い線形予測係数（Ｃｎ’（ｊ））を選択して復号化
   側に伝送する線形予測係数修正手段（１）を設けたこと
   を特徴とする符号化伝送装置。
2. （２）前記線形予測係数修正手段（１）が、符号化伝送
   時に取り得る線形予測係数の全てを記憶した予測係数テ
   ーブル（２）と、これらの予測係数についてそれぞれ線
   形予測再生を行う線形予測フィルタ（Ｐ’＿Ｌ＿Ｐ＿Ｃ
   ＿ｌ〜Ｐ’＿Ｌ＿Ｐ＿Ｃ＿ｍ）と、これらの線形予測再
   生値（Ｘ＿１’〜Ｘ＿ｍ’）と前記ピッチ予測後の残差
   信号（Ｘ）とのＳ／Ｎを演算して最も波形歪の少ない線
   形予測係数（Ｃｎ’（ｊ））を選択して出力するＳ／Ｎ
   評価回路（３）と、で構成された特許請求の範囲第１項
   記載の符号化伝送装置。