(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号をフレーム毎に符号化して符号列を生成し、生成された符号列を格納してパケットを生成するパケット組立方法であって、
現フレームの音声信号を高品質な第１の符号化方法で符号化して第１の符号列を生成する過程と、
前記第１の符号列を復号して復号信号を生成し、現フレームより１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの音声信号を第２の符号化方法で符号化するために必要な内部状態を前記復号信号から算出する過程と、
前記算出した内部状態を用いて、前記現フレームより１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法で符号化して第２の符号列を生成する過程と、
前記第１の符号列と前記第２の符号列を結合して現フレーム時刻のパケットに格納する過程と、
を有することを特徴とするパケット組立方法。
【請求項２】
音声信号をフレーム毎に符号化して符号列を生成し、生成された符号列を格納してパケットを生成するパケット組立装置であって、
現フレームの音声信号を高品質な第１の符号化方法で符号化して第１の符号列を生成する第１のエンコーダと、
前記第１の符号列を復号して復号信号を生成し、現フレームより１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの音声信号を第２の符号化方法で符号化するために必要な内部状態を前記復号信号から算出する手段と、前記算出した内部状態を用いて、前記現フレームより１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法で符号化して第２の符号列を生成する手段と、を有する第２のエンコーダと、
前記第１の符号列と前記第２の符号列を結合して現フレーム時刻のパケットに格納する結合部と、
を有することを特徴とするパケット組立装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパケット組立方法により生成された、現フレームの高品質な第１の符号化方法で符号化された第１の符号列と１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの高圧縮な第２の符号化方法で符号化された第２の符号列を結合した現フレーム時刻のパケットを入力する過程と、
フレーム毎にパケット消失の有無を判定する過程と、
現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち現フレームの第１の符号列から第１の符号化方法と対応する第１の復号化方法で音声信号を復号する第１の過程と、
現フレーム時刻のパケットが消失していると判定された場合には過去のフレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち過去のフレームの第１の符号列から復号された音声信号より１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法に対応する第２の復号化方法で復号化するための内部状態を算出し、前記算出した内部状態を用いて現フレームの第２の符号化方法と対応する第２の復号化方法で音声信号を復号する第２の過程と、
を有することを特徴とするパケット分解方法。
【請求項４】
請求項３に記載のパケット分解方法において、
現フレーム時刻のパケットの消失していないと判定された場合には現フレーム信号と過去のパケットに含まれる現フレーム信号とを足し合わせて音声信号を生成する過程を有することを特徴とするパケット分解方法。
【請求項５】
請求項２に記載のパケット組立装置により生成された現フレームの高品質な第１の符号化方法で符号化された第１の符号列と１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの高圧縮な第２の符号化方法で符号化された第２の符号列を結合した現フレーム時刻のパケットを入力する手段と、
フレーム毎にパケット消失の有無を判定するパケット消失判定手段と、
現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち現フレームの第１の符号列から第１の符号化方法と対応する第１の復号化方法で音声信号を復号し、現フレーム時刻のパケットが消失していると判定された場合には過去のフレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち過去のフレームの第１の符号列から復号された音声信号より１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法に対応する第２の復号化方法で復号化するための内部状態を算出し、前記算出した内部状態を用いて第２の符号列を現フレームの第２の符号化方法と対応する第２の復号化方法で音声信号を復号する復号手段と、
を有することを特徴とするパケット分解装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパケット分解装置において、
復号手段は、
現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレーム信号と過去のパケットに含まれる現フレーム信号とを足し合わせて音声信号を生成することを特徴とするパケット分解装置。
【請求項７】
現フレームの音声信号を高品質な第１の符号化方法で符号化して第１の符号列を生成する手順と、
前記第１の符号列を復号して復号信号を生成し、現フレームより１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの音声信号を第２の符号化方法で符号化するために必要な内部状態を前記復号信号から算出する手順と、
前記算出した内部状態を用いて、前記現フレームより１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法で符号化して第２の符号列を生成する手順と、
前記第１の符号列と前記第２の符号列を結合して現フレーム時刻のパケットに格納する手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
現フレームの音声信号を高品質な第１の符号化方法で符号化して第１の符号列を生成する手順と、前記第１の符号列を復号して復号信号を生成し、現フレームより１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までＮ個のフレームの音声信号を第２の符号化方法で符号化するために必要な内部状態を前記復号信号から算出する手順と、前記算出した内部状態を用いて、前記現フレームより１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法で符号化して第２の符号列を生成する手順と、前記第１の符号列と前記第２の符号列を結合して現フレーム時刻のパケットに格納する手順と、から生成された現フレーム時刻のパケットを入力する手順と、
フレーム毎にパケット消失の有無を判定する手順と、
現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち現フレームの第１の符号列から第１の符号化方法と対応する第１の復号化方法で音声信号を復号する第１の手順と、
現フレーム時刻のパケットが消失していると判定された場合には過去のフレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち過去のフレームの第１の符号列から復号された音声信号より１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法に対応する第２の復号化方法で復号化するための内部状態を算出し、前記算出した内部状態を用いて現フレームの第２の符号化方法と対応する第２の復号化方法で音声信号を復号する第２の手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレームと過去のパケットに含まれる現フレーム信号とを足し合わせて音声信号を生成する手順をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音声信号をパケット伝送するときに生じうるパケット消失により欠落した音声信号の品質劣化を抑えて補償する技術に用いられる音声信号の符号列のパケット組立方法、装置及びパケット分解方法、装置並びにこれらの方法を実行するプログラム、プログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信やＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）に代表されるように、パケット通信によって音声とデータを統合的に扱うことが可能となる。通常パケットのヘッダのオーバーヘッドを少なくするために１パケットには複数音声フレームを詰めて送信する場合が多い。
音声通信においては、一般的に音声信号を構成する信号系列が発生した順序が伝送後再生する場合においても維持されることが必須である反面、パケット通信では一定時間毎に発信されたパケットの伝送遅延が各々変動することから到着時刻に揺らぎが生じうる。その揺らぎを吸収して発信された順序にパケットに格納された符号により音声信号を再生するために揺らぎ吸収バッファを用いる。
【０００３】
パケット音声通信における問題点の一つとしてパケット消失があげられる。通信路が広帯域化、高速化されることにより、符号化による劣化、遅延は解消される。反面、パケット消失は通信容量が増えても避けられない問題である。
パケット消失が起こる原因として次のものがあげられる。まず、パケット数が多い場合、パケットどうしの衝突（コリジョン）によってパケットが完全に消失してしまう場合がある。また符号ビット誤りが伝送の過程で約５０％程度に達した場合、そのパケット情報は全て失われたものとし、パケット消失と判定されることがある。さらに、パケットの到着遅延が揺らぎ吸収バッファで補償されるよりも大きい場合にパケットが失われたものとしてパケット消失と判定されることがある。これらの原因によって音声の品質劣化が生じる。
【０００４】
品質の劣化によって聴覚に不快感を与えないために、失われたパケットの部分は別の何らかの信号で補償する必要がある。符号化方式によってはバッファの前後の情報を用いて符号化しているため、一度パケットが消失すると、復帰後しばらく品質が劣化することがある。その品質の劣化を聴感上抑制することもパケット消失補償に含まれる。
パケット消失により欠落した音声信号の品質劣化を抑えて補償する従来の技術を図９を参照して説明する。
【０００５】
欠落音声補間装置は、多重分離回路１０２、残差信号電力復号器１１９、逆量子化器１２０、長時間予測係数復号／選択器１１８、短時間予測係数復号器１０７、長時間合成／補間フィルタ１１７、短時間合成フィルタ１１０と入出力端子１０１，１１５，１１６を備え、音声符号化情報の欠落を検出した場合、すなわち、欠落検出信号が入力された場合には、接続遮断スイッチ１２１が開放されると共に長時間予測係数復号／選択器１１８から補間用の長時間予測係数（１．予め数値が設定されており、常に一定の値、もしくは２．長時間予測係数復号器から得た前フレームの長時間予測係数に応じた補間用の長時間予測係数）が長時間予測器１１２に出力される。また短時間予測器１１４には前フレームでの短時間予測係数をそのまま設定しておく。長時間合成／補間フィルタ１１７には何の入力もされずに自己駆動することにより出力信号を短時間合成フィルタ１１０に入力する。この短時間合成フィルタ１１０は通常の復号処理を行うことにより再生デジタル音声信号が補間される。（特開平５−８８６９７号公報  参照）
この従来の技術は、復号器において、過去の信号からピッチ周期を解析し適当な波形を取り出し、それを繰り返すことによって、擬似的な信号を作る方法である。このピッチ周期繰り返し補償で最も劣化の原因となりやすいのは波形の不連続によるものである。その波形の不連続が発生しやすいのは、パケット消失間の補償信号とパケット消失から復帰後の信号の繋ぎ合わせの部分である。この不連続性を目立たなくするために、ピッチ周期を消失から復帰後と連続になるように調整する、あるいは、ＯＬＡ（Ｏｖｅｒｌａｐ  ａｄｄ）によって、合成信号と復帰後の信号を徐々に変化させていくという方法や合成信号のパワーを徐々に減衰させることが提案されている。
【０００６】
低ビットレートの音声符号化に使用されるＣＥＬＰ（Ｃｏｄｅ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：符号励振線形予測）方式のパケット消失補償では、パケット内の音声信号をあらかじめ周期性と非周期性に分類しておき、消失パケットのピッチ周波数が周期性であれば、適応符号帳の励振信号を用い、非周期性であれば白色雑音をランダムに使用するという方法が良く用いられる。
さらにその他の手法において、特徴的な処理として、合成フィルタ係数を反復させる、適応・固定コードブックゲインを減衰させる、ゲイン予測を減衰させるという手法があげられる。
【０００７】
これらの手法は聴覚に不快な信号を抑制する効果に関しては有効な手法であった。しかし、あくまで擬似的な合成信号の再生であり常に原音に近い音を再生することが困難である場合が多い。パケット間において、ピッチやパワーが急速に変動する場合、あるいはピッチ間隔の不一致による波形の不連続性や無理な調整によって音質が著しく劣化する場合があった。さらに、圧縮コーデックの場合は消失から復帰後に立ち上がりの部分が劣化するという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では通信路の容量が十分に大きく、多少の補助情報を付加できることを前提として、従来のパケット消失補償技術の欠点を解消し、パケット消失による音声の品質劣化を改善することを課題としている。
従来技術ではパケットが消失している区間で、ピッチ周期、パワー等が変化する場合に劣化が顕著になる。本発明は、パケットに含ませる音声データ長が大きくても、パケットが消失している間の音声信号、消失から復帰後の音声信号の劣化を抑えることのできる符号化、および復号化方法、およびこれらの方法を実現する手段を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、音声パケットの組立において、 現フレームの音声信号を高品質な第１の符号化方法で符号化して第１の符号列を生成し、前記第１の符号列を復号して復号信号を生成し、現フレームより１個先からＮ（Ｎ：１以上の任意の整数）個先までのＮ個のフレームの音声信号を第２の符号化方法で符号化するために必要な内部状態を前記復号信号から算出して、前記算出した内部状態を用いて、前記現フレームより１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法で符号化して第２の符号列を生成し、前記第１の符号列と前記第２の符号列を結合して現フレーム時刻のパケットに格納し、また、音声パケットの分解において、フレーム毎にパケット消失の有無を判定し、現フレーム時刻のパケットが消失していないと判定された場合には現フレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち現フレームの第１の符号列から第１の符号化方法と対応する第１の復号化方法で音声信号を復号し、現フレーム時刻のパケットが消失していると判定された場合には過去のフレーム時刻のパケットに格納された符号列のうち過去のフレームの第１の符号列から復号された音声信号より１個先からＮ個先までのＮ個のフレームの音声信号を高圧縮な第２の符号化方法に対応する第２の復号化方法で復号化するための内部状態を算出し、前記算出した内部状態を用いて現フレームの第２の符号化方法と対応する第２の復号化方法で音声信号を復号する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すようにＶｏＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｐａｃｋｅｔ）では音声パケットをネットワークモジュール１で受信し、パケット毎に分解して揺らぎ吸収バッファ３に出力し、またパケット消失を判定してパケット消失フラグをパケット消失補償部２に出力する。
分解されたパケットは揺らぎ吸収バッファ３に蓄積し、しばらくパケットを待ってから再生を行う。
パケット消失の判定がされない場合には、揺らぎ吸収バッファ３の蓄積したパケットの現フレームのメインビットストリームを音声デコーダ４に出力する。パケット消失の判定がされた場合には、揺らぎ吸収バッファ３に届いている前後のパケットのメイン、サブビットストリームを使って効率の良いパケット消失補償を行うことができる。例えば、再生すべきパケット▲３▼が到着しない場合には、音声デコーダ４は分析係数を作成してパケット消失補償部２に出力し、パケット消失補償部２は分析係数と揺らぎ吸収バッファ３に届いている過去のパケット▲２▼のサブビットストリーム▲３▼を使って、消失補償データを音声デコーダ４に出力し、効率の良いパケット消失補償を行うことができる。音声デコーダ４はパラメータの補間や音量の制御を施すことにより、できるだけ劣化を抑えるように処理し、音声を出力することができる。
【００１１】
本発明においては通常使用している１つのメインコーデックに、パケットが消失した場合の補償手段として、複数のサブコーデックを組み合わせることによってパケット消失に対して耐性を持たせている。
メインコーデックは圧縮率の比較的低い、高品質の符号化方式を用い、また、サブコーデックはメインコーデックより高圧縮、かつ品質が十分良い符号化方式を選ぶ必要がある。このようにすることによりデータ量の増加を抑えることができる。
（エンコーダ）
図２，３を参照して本発明のエンコーダを説明する。
【００１２】
入力された音声データはフレーム（データ単位）に分割され、デコーダ側で通常再生すべき信号を、メインコーデック（エンコーダ）１１で第１の符号化方法により符号化してメインビットストリームをつくる。例えば、ＩＴＵ−Ｔが勧告した音声符号化方式で８ｋＨｚサンプリングの音声帯域信号を６４ｋｂ／ｓで伝送するパルス符号変調（ＰＣＭ）方式であるＧ．７１１符号化標準により符号化する。
また、１パケット分先の音声データをサブコーデック（エンコーダ）１４で第２の符号化方法により符号化してサブビットストリームを作る。例えば、ＩＴＵ−Ｔが勧告した１６ｋｂ／ｓ電話帯域音声符号化に関するＬＤ−ＣＥＬＰ方式であるＧ．７２８符号化標準により符号化する。２つ以上のサブビットストリームを含ませる場合は、それよりもさらに先読みした信号を符号化したビットストリームを含ませるとよい。
【００１３】
そして、メインビットストリームと１パケット分先のサブビットストリームは結合部１５で結合され、公知の通番付与回路等により時間順シーケンス番号、ビット誤り検出符号等を付加する処理をパケット化部１６で行いパケット化して出力される。
以上のような手法で、それぞれパケットにはメインバッファに蓄えられた信号をメインコーデックで符号化したメインビットストリーム、サブバッファに蓄えられたメインバッファより先の信号をサブコーデックで符号化したサブビットストリームを持つ。
【００１４】
図４に示すように、そのようにビットストリームを作成することによって、デコード側ではパケットが消失したと判断された時（パケット▲３▼）、消失する直前のパケット▲２▼に含まれているサブビットストリーム▲３▼の情報によって消失した区間の音声（復号音声信号▲３▼）を作ることができる。それは、サブビットストリームには先読み信号をサブコーデックで符号化した信号が含まれるからである。  また、パケットのヘッダのオーバーヘッドを少なくするため、音声フレームは１パケットに複数個詰めて送信される場合が多い。従来のパケット消失補償では合成音声によって過去の信号の繰り返しで擬似的な音声信号を作成しているため、パケットに含まれる音声データが長ければ長いほど劣化が顕著になる。
【００１５】
本発明では、サブコーデックにはメインコーデックの１パケット分先の音声データを含ませるため、各パケットに含ませる音声データの長さに係わらず劣化の少ないパケット消失補償を行うことができる。
サブコーデックに使用する圧縮符号化によっては、注意をしなければならない点がある。
それは符号化、復号化に必要な分析係数（これはコーデックによって異なるが、例えば合成信号、フィルタ係数、予測係数等があげられる）を、前パケットから引き継いで復号化するコーデックでは、パケット消失が発生した時、通常エンコーダとデコーダで予測器や量子化器等の分析係数が異なってしまう。そのような場合でも分析係数を一致させるためには、エンコーダ側で分析係数の初期情報を符号化情報として送信する必要がある。
【００１６】
本発明においては、パケット内部に高品質符号化であるメインコーデックで符号化されたメインビットストリームと高圧縮符号化であるサブコーデックで符号化されたサブビットストリームがセットになって存在する。そこでサブコーデックの分析係数を、メインコーデックを復号した信号からメインコーデック（デコーダ）１２とサブコーデック（分析係数算出）１３により作成すれば、その情報を送らなくても良い。
例えば、Ｇ．７２８のようにエンコーダの分析係数が過去の合成信号から作られているような場合、合成信号の部分をメインコーデックで復号した高品質信号で置き換えることが可能となる。同様にデコーダでも合成信号の部分を高品質符号化で置き換える必要がある。そしてエンコーダとデコーダの内部状態を合わせることによって正しく復号することが可能となる。また、分析係数を合成信号でなく高品質信号で置き換えることによって復号化信号の品質も向上させることが可能となる。
【００１７】
分析係数は、例えば、Ｇ．７２８：ＬＤ−ＣＥＬＰ符号器（図示せず）のバックワード合成フィルタ適応器で求められる合成フィルタ係数と聴覚重み付けフィルタで求められる聴覚重み付けフィルタ係数を指す。
合成逆フィルタ
ｅｎ＝ｘｎ＋ａ１ｘｎー１＋・・・＋ａｎｘ０
ａ：フィルタ係数  ｘ：合成信号  ｅ：残差信号
同様にして聴覚重み付けフィルタを高品質の信号より置き換えすることも可能となる。
【００１８】
聴覚重み付けフィルタ
ｗｎ＝ａ０ｘｎ＋ａ１ｘｎー１＋・・・＋ａｎｘｏ−（ｂ０ｗｎ＋ｂ１ｗｎー１＋・・・＋ｂｎｗｏ）
ａ、ｂ：フィルタ係数  ｘ：合成信号  ｗ：聴覚重み付け信号
このようにして、高品質な信号と置き換えることによって品質の良い復号化をすることができる。
算出された分析係数をサブコーデック（デコーダ）１４に転送し、すなわちＧ．７２８：ＬＤ−ＣＥＬＰ符号器（図示せず）の最適コードブックデータ選択器からの出力としてコードブック（符号帳）中に格納される形状コードベクトル（波形）と利得レベルの中から最適なものに対応する符号が選択され、サブビットストリームが出力される。
（デコーダ）
図５，６を参照してデコーダを説明する。
【００１９】
デコーダ側では、まず受信した信号をデパケット化部２１でデパケット化し、メインコーデック／サブコーデック分配部で現フレーム時刻の音声パケットのうち、メインビットストリーム（現フレームのＧ．７１１音声符号化標準による符号列）とサブビットストリーム（先フレームのＧ．７２８音声符号化標準による符号列）に分配する。
メインビットストリームは、メインコーデック（デコーダ）２３で第１の復号化方法により音声信号に復号する。
【００２０】
そして、その復号した信号をサブコーデック（分析係数算出）２４で分析係数を算出しサブコーデック（デコーダ）２５の内部状態を作りあげる。あるいは前述したように、メインコーデックから直接サブコーデックの内部状態を作成する。
最後に、その内部状態を引き継いだ状態で、サブコーデック（デコーダ）２５によりサブビットストリームを第２の復号化方法により復号化して音声信号を出力する。
【００２１】
具体的には、ＬＤ−ＣＥＬＰ復号器（図示せず）にＧ．７２８音声符号化標準による符号化列として形状コードベクトル（波形）に対する符号と利得レベルに対する符号をそれぞれ入力し符号帳（励振ＶＷコードブック）から形状コードベクトルと利得ベクトルを選択し、また合成フィルタにおけるフィルタ係数として算出された分析係数を転送して用い復号音声を再生する。
音声パケットの消失有無の検出は、図５に示すデパケット化部２１の前段で行い、汎用されているパケット消失検出回路によりシーケンス番号の乱れ、もしくはビット誤りを検出して行う。
【００２２】
パケット消失信号有の判定がされない場合には、切換スイッチ２７をメインコーデック（デコーダ）２３側に切り換えて音声信号を出力する。また、パケット消失信号有と判定された場合には切換スイッチ２７をサブコーデック（デコーダ）２５側に切り換える。
メインコーデックがＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のようにメインコーデックが過去の情報を必要とする、つまり内部状態を引き継ぐようなコーデックを使用する場合において、過去ののパケットが消失した場合は、消失補償に使用したサブコーデックを復号化したものと、メインコーデックを復号化した音声信号のつながりの部分に劣化が生じる。そのような場合、サブコーデックが再生した信号から必要な情報を作成することによって補償後のメインコーデックの再生の劣化を抑えることができる。
【００２３】
サブコーデックが１つの時で、かつ連続してパケットが消失してしまった場合において、消失したパケット数だけのサブコーデックが無い場合、サブコーデックによる消失補償ができず、音声が劣化すると考えられる。そのような場合、図５に示された従来手法による波形繰り返し補償部２６を用いて図６に示された補償を行う。サブコーデックが使えない時のみ過去のピッチ周波数繰り返し消失補償等の合成信号を用いて波形を作るものとする。
バースト消失（パケット消失が２個以上）の場合の対処として図５のように従来手法により補償を行う例が示されているが、音声パケット構成において１つのパケットに先の２個フレーム以上の音声信号による符号列を格納し、パケット分解において先の２個以上のフレームにまたがる符号列から先のフレームにおける符号列をそれぞれ用いて音声信号を復号すればよい。
【００２４】
メインコーデック、サブコーデックのお互いの量子化雑音の歪具合の大差が無い場合、お互いを同期させ足し合わせることによって信号対量子化雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）をあげることができる。それは異なったコーデックの場合、量子化雑音は無相関である場合が多く、足し合わせることにより相関のある音響部分と無相関の雑音のパワーの比率が音響部分の方が大きくなると考えられる所以である。
サブコーデックを増やせば増やすほどメインコーデックに対して先読み情報を多くもつことになる。そのことによってパケットが連続的に消失する場合においても耐性をもたせることが可能となる。
【００２５】
しかし、図７に示すようにサブコーデックを増やせば増やすほど、その分先読み情報が必要となり、結果として遅延が増加することになる。また。サブコーデックの数だけ情報量が多くなる。
ＶｏＩＰにおいて遅延の原因となるのは上述したもの以外にパケットの到着遅延などの揺らぎを吸収する、揺らぎ吸収バッファによる遅延が大きい。また、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）上ではネットワークカード、サウンドカード等のバッファの影響により、大きな遅延が生じるが、専用ハードウエアの導入や、ＰＣの性能向上により解決される。リアルタイムの会話では、片方向での遅延時間の合計が２００ミリ秒以内であることが望ましい。よって、サブコーデックの数、揺らぎ吸収、その他の遅延の合計をその基準に合うように調整する必要がある。
【００２６】
移動通信、ＶｏＩＰは、通信速度が常に一定であるとは限らず、アプリケーションに使う情報量によっても音声通信に使うことができる情報量が変化すると考えられる。本発明では、通信速度、コンピュータの演算速度によってサブコーデックの品質、サブコーデックの数をフレキシブルに変更することによってネットワークに適した組み合わせを可能とすることを特徴としている。
図８に本手法を用いた時の波形の概略図を示す。
この図を参照すると、従来手法と比較すると本手法では原音により近いことが分かる。
【００２７】
また、本発明のパケット組立装置とパケット分解装置をＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータと、アクセス主体となるユーザが利用する利用者端末と、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気ディスク装置、半導体メモリ等の機械読み取り可能な記録媒体から構成することができる。
コンピュータに前述した動作を実行させる制御用プログラムを記録媒体に記憶させ、この制御用プログラムをコンピュータに読み取り、コンピュータの動作を制御してコンピュータ上に前述した実施の形態における各要素を実現することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の方式に比較して、パケット消失による品質の劣化を極力抑え、波形の不連続部分がなくなり、原音に忠実な消失部分の補償をすることができる。また、現フレーム時刻のパケットとして現フレームの符号列と先のフレームの符号列を結合しているので先のパケットが消失しても容易に補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＶｏＰの基本構成を示す図。
【図２】エンコーダの処理の説明図。
【図３】エンコーダの概略構成図。
【図４】パケットが消失した場合の処理の説明図。
【図５】デコーダの概略構成図。
【図６】バースト消失した場合の処理の説明図。
【図７】複数サブコーデックを持たせる場合の１パケットの構造を示す図。
【図８】原音に対する従来技術と本発明の手法の波形の比較図。
【図９】従来の欠落音声補間装置の構成図。
【符号の説明】
１    ネットワークモジュール
２        パケット消失補償部
３    揺らぎ吸収バッファ
４    音声デコーダ
１１    メインコーデック（エンコーダ）
１２、２３        メインコーデック（デコーダ）
１３、２４    サブコーデック（分析係数算出）
１４        サブコーデック（エンコーダ）
１５    結合部
１６    パケット化部
２１    デパケット化部
２２    メインコーデック・サブコーデック分配部
２５        サブコーデック（デコーダ）
２６        波形繰り返し補償部
２７    切換スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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