(57)【要約】【課題】  ＶｏＩＰなどの通信において、エンコーダミスマッチにより発生する符号化雑音を低演算量で低減し、高品質に符号化する。【解決手段】  波形符号化方式により音声信号を符号化し、基本符号を送出する基本符号化処理と、基本符号化処理により符号化された基本符号から符号化雑音を基本雑音信号として抽出する基本雑音信号抽出処理と、基本雑音信号抽出処理で抽出した基本雑音信号に固定の高域重み付けを付与する高域重み付け処理と、高域重み付き処理された基本雑音信号を符号化し、拡張符号を生成する品質拡張符号化処理とを実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波形符号化方式により音声信号を符号化し、基本符号を送出する基本符号化処理と、
この基本符号化処理により符号化された基本符号から、この基本符号化処理の過程で発生する符号化雑音を基本雑音信号として抽出する基本雑音信号抽出処理と、
基本雑音信号抽出処理で抽出した基本雑音信号に固定の重み付けを付与する重み付き処理と、
重み付き処理された基本雑音信号を符号化し、拡張符号を生成する品質拡張符号化処理と、
を含むことを特徴とする音声符号化方法。
【請求項２】
請求項１記載の音声符号化方法において、
上記品質拡張符号化処理は固定の重みが付与された要素をそれぞれ格納した重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表を用いて雑音形状符号Ｉsを選択し、選択された重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表のＩs番目の要素を用いて理想ゲインを求め、この理想ゲインと利得符号帳に用意した全ての要素とから利得符号Ｉgを選択する手順に従って符号化処理を実行することを特徴とする音声符号化方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の音声符号化方法の何れかにおいて、
上記品質拡張符号化処理で実行される雑音形状符号Ｉsの選択は上記重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表に格納された全ての要素と重み付き処理された上記基本雑音信号との距離値が最小となる条件を与える要素の格納位置を表わすインデックスに従って決定することを特徴とする音声符号化方法。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の音声符号化方法の何れかにおいて、
上記品質拡張符号化処理で実行される利得符号Ｉgの選択は雑音形状符号Ｉsで与えられる重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表のＩs番目の要素を用いて理想ゲインを求め、この理想ゲインと利得符号帳に用意した全ての要素との距離値が最小となる条件を与える要素の格納位置を表わすインデックスに従って決定することを特徴とする音声符号化方法。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の音声符号化方法の何れかにおいて、上記重み付き処理は高域重み付き処理であり、上記重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表はそれぞれ高域重み付き形状符号帳及び高域重み付き形状のパワ逆数表であることを特徴とする音声符号化方法。
【請求項６】
広帯域音声信号を帯域分割フィルタで高域周波数帯域信号と低域周波数帯域信号とに分割し、高域周波数帯域信号は高域符号化器により符号化し、低域周波数帯域信号は上記請求項１乃至５記載の音声符号化方法の何れかで符号化することを特徴とする広帯域音声符号化方法。
【請求項７】
入力信号を波形符号化方式により符号化し基本符号を送出する基本符号化器と、
この基本符号化器が送出する基本符号を復号する基本復号化器と、
上記入力信号と上記基本復号化器で復号した復号信号との差を求め、上記基本符号化器で発生する基本雑音信号を抽出する基本雑音信号抽出器と、
この基本雑音信号抽出器で抽出した基本雑音信号に固定重み付けを付与する重み付け部と、
この重み付け部で重み付け処理された基本雑音信号を符号化し、拡張符号を生成する品質拡張符号化器と、
を備えることを特徴とする音声符号化装置。
【請求項８】
請求項７記載の音声符号化装置において、
上記品質拡張符号化器は固定の重みが付与された要素をそれぞれ格納した重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表と、
上記重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表に格納されている全ての要素と上記重み付け部で重み付け処理された基本雑音信号との距離値を計算する距離計算部と、
この距離計算部が計算した距離値が最小になる条件を付与する要素の格納位置から雑音形状符号Ｉsを選択する形状符号選択部と、
この形状符号選択部で選択した雑音形状符号Ｉsで決定される上記重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表の格納位置に格納されている要素と上記重み付けされた基本雑音信号とから理想ゲインを算出する理想ゲイン算出部と、
この理想ゲイン算出部が算出した理想ゲインと、利得符号帳に格納されている全ての要素との距離値を算出する距離計算部と、
この距離計算部が算出した距離値の最小値を与える要素を格納した格納位置から利得符号Ｉgを選択する利得符号選択部と、
を備えることを特徴とする音声符号化装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の音声符号化装置の何れかにおいて、上記重み付け部は高域重み付け特性を備え、上記重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表はそれぞれ高域重み付き形状符号帳及び高域重み付き形状のパワ逆数表であることを特徴とする音声符号化装置。
【請求項１０】
広帯域音声信号を帯域分割フィルタで高域周波数帯域信号と低域周波数帯域信号とに分割し、高域周波数帯域信号は高域符号化器により符号化し、低域周波数帯域信号は上記請求項７乃至９記載の音声符号化装置の何れかで符号化する構成としたことを特徴とする広帯域音声符号化装置。
【請求項１１】
コンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータを請求項７乃至９の何れかに記載の音声符号化装置として機能させる音声符号化プログラム。
【請求項１２】
コンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータを請求項１０記載の広帯域音声符号化装置として機能させる広帯域音声符号化プログラム。
【請求項１３】
コンピュータが読み取り可能な記録媒体によって構成され、この記録媒体に少なくとも請求項１１記載の音声符号化プログラムか請求項１２記載の広帯域音声符号化プログラムの何れかを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を伝送する場合、或は音声信号を保存して再生する場合等に利用することができる音声符号化方法、広帯域音声符号化方法、音声符号化装置、広帯域音声符号化装置、音声符号化プログラム、広帯域音声符号化プログラム、これらのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられている電話帯域の音声信号を符号化する音声符号化方法としては線形予測分析に基く符号化方式と波形符号化方式とがある。波形符号化方式としてＧ．７１１（非特許文献１）に用いられる非線型波形圧縮符号化（μ則・Ａ則ＰＣＭ）や、Ｇ．７２６（非特許文献２）などに用いられる差分予測波形圧縮符号化波形方式（ＡＤＰＣＭ）が挙げられる。これらの符号化方式は演算量が少なくて済むことから公衆電話網及びインターネットを用いた音声通信（ＶｏＩＰ）ではほぼこれらの符号化方式が用いられている。
一方、近年開発された音声符号化方式では、線形予測分析に基く符号化方式が主流であり、この線形予測分析によって得られる包絡情報を元に雑音を変形して符号化する手法が用いられている（非特許文献３、非特許文献４）。しかし、線形予測分析方式では符号化処理時間単位毎に演算量の多い自己相関関数を求める必要がある。また、符号選択時にはこの包絡情報を符号化処理時間単位毎に反映して符号を選択する必要があり、符号化に要する演算量は上述した波形符号化方式の数１０倍となる。
【０００３】
Ｇ．７１１やＧ．７２６などの波形符号化方式以外にも高音質で圧縮効率の良い符号化方式は多数存在するが、波形符号化方式はどのようなＶｏＩＰ会議端末でも実装が一般化されている（非特許文献）が、他の符号化方式は実装が一般化されていないため、相互接続性は保証されていない。端末によっては使用できる演算量が制限されるため、複数の端末との接続時に対地毎に複数の符号化器を動作させることは不可能となり、結局は演算量の少ないＧ．７１１或はＧ．７２６を用いざるを得ない。
μ則・Ａ則ＰＣＭやＡＤＰＣＭによる符号化方式は振幅の非線形圧縮を用いるため、再生音声に重畳する符号化雑音は音声全体のパワと相関が強く、入力音声レベルに依存せずにＳＮ比を一定にできるという利点がある（非特許文献６）。しかし、この符号化雑音は白色雑音となる。将来Ｇ．７１１やＧ．７２６への入力音声が、ＩＲＳ特性等に代表される高域成分が強調された従来の電話機から出力される信号の周波数特性に変更されることが想定されているため、このように高域成分が強調されている信号によれば白色雑音が顕著に知覚されることはない。ここでのＩＲＳ特性（非特許文献７）とは図７に示すような緩やかな高域通過フィルタ型の周波数特性を指す。
【非特許文献１】ITU-T (Telecommunication Standardization Sector, International Telecommunication Union), Geneva, Switzerland. ITU-T G.711-Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies, Nov.1988.
【非特許文献２】ITU-T (Telecommunication Standardization Sector, International Telecommunication Union), Geneva, Switzerland. ITU-T G.726-40,32,24,16 kbit/s adaptive differential pulse code modulation (ADPCM), Dec. 1990.
【非特許文献３】B.S. Atal and M. R. Schroeder. Predictive coding of speech signals and subjective error criteria. Vol.27, No.3, pp.247-254.
【非特許文献４】J. Makhoul. Adaptive noise spectral shaping and entropy coding in predictive coding of speech. Vol.27, No.1, pp.63-73.
【非特許文献５】H.Schulzrinne and S. Casner. RFC 3551: RTP profile for audio and video conferences with minimum control, July 2003.
【非特許文献６】N.S. Jayant and P.Noll. Digital Coding of Waveforms, Principles and Applications to Speech and Video. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ,1984.
【非特許文献７】ITU-T (Telecommunication Standardization Sector, International Telecommunication Union), Geneva, Switzerland. ITU-T P.830 Annex D-modified IRS send and receive characteristics, Feb. 1996.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インターネットで用いられるＶｏＩＰなどの通信において図６に示したような高域成分が強調された入力特性を得ることができるマイクが使用されることは稀であり、そのため入力特性が異なるためにエンコーダミスマッチと呼ばれる現象が起き、これがために効率良く圧縮符号化することができずに、復調側で雑音が顕著に知覚されてしまうという問題が生じる。
例えば平坦な周波数特性を持つマイクを使用して音声を収音すると、音声信号は低域（〜１ｋＨｚ程度）にパワが集中しているため、高域において入力音声に対して符号化雑音が相対的に大きくなり高域側のＳＮ比が悪化する不都合が生じる。
【０００５】
本発明の目的は上記の不都合を解決し、波形符号化方式のエンコーダミスマッチによって生じた量子化雑音を、低演算量かつ高能率に低減する音声符号化方法及び音声符号化装置を提案し、更に、スケーラブル構成にすることで基本符号は従来の端末とのビットストリーム互換性を保ち、相互接続性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
エンコーダミスマッチによる音声信号の品質劣化を避けるためには、本発明ではＧ．７１１あるいはＧ．７２６等で規定される波形符号化方式を採る音声符号化器を基本段として用いる多段構成の符号化器を用いることとする。基本段で発生する符号化雑音を低減する２段目には低演算量で動作する品質拡張符号化器を用いる。
この品質劣化符号化器では固定の高域重み付けフィルタを用い、予め演算して用意した高域重み付き形状符号帳と高域重み付き形状のパワ符号帳などを用いて高品質に再生でき、かつ低演算量で符号化を実現する。
【０００７】
このための具体的な処理としては、
波形符号化方式により音声信号を符号化し、基本符号を送出する基本符号化処理と、この基本符号化処理により符号化された基本符号から基本符号化処理の過程で発生する符号化雑音を基本雑音信号として抽出する基本雑音抽出処理と、基本雑音抽出処理で抽出した基本雑音信号に固定の高域重み付けを付与する重み付き処理と、重み付き処理された基本雑音信号を符号化し、拡張符号を生成する品質拡張符号化処理とを含む。
更に、本発明で提案する品質拡張符号化処理の手順は、先ず重み付き処理された基本雑音信号を用いて雑音形状符号Ｉsを選択し、選択された雑音形状符号Iｓを手掛かりに理想ゲインを求め、次にこの理想ゲインから利得符号Ｉgを選択する順序に従って符号化処理を実行する手順を提案する。この手順に従うことにより、利得符号を選択する際の演算量を大きく低減することができる効果が得られる。
【０００８】
更に、品質拡張符号化処理で実行される雑音形状符号Ｉsの具体的な決定方法としては重み付き形状符号帳及び高域重み付き形状のパワ逆数表に格納された全ての要素と重み付き処理された基本雑音信号との距離値が最小となる条件を与える要素の格納インデックスに従って決定する。
更に、本発明では品質拡張符号化処理で実行される利得符号Ｉｇの具体的な決定方法としては雑音形状符号Ｉsで与えられる重み付き形状符号帳及び重み付き形状のパワ逆数表のＩs番目の要素を用いて理想ゲインを求め、この理想ゲインと利得符号帳に用意した全ての要素との距離値が最小となる条件を与える要素の格納インデックスに従って決定する。ここで重み付けとは低減に集中するパワが原因で高域に集中する雑音を補償するために、高域に重み付けすることを示す。
【０００９】
更に、本発明では周波数帯域分割フィルタにより広帯域の音声信号を高域周波数帯域信号と低域周波数帯域信号とに分割し、高域周波数帯域信号は波形符号化方式により高域符号化処理し、低域周波数帯域信号は上記した基本符号化処理により基本符号に符号化し、更に、この基本符号化処理で発生した符号化雑音を品質拡張符号化処理して拡張符号に符号化する広帯域音声符号化方法を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による音声符号化方法を適用することにより、先ず基本符号化処理により基本符号を生成するから、この基本符号によれば従来の端末とのビットストリーム互換性を保持することができ、相互接続性を高めることができる。
更に本発明の品質拡張符号化処理によれば波形符号化のエンコーダミスマッチによって生じた量子化雑音を低演算量で且つ、高能率に低減することができる。
更に、本発明の広帯域音声符号化方法によれば広帯域の音声信号の特に低域側を低演算量で高品位に伝達し、または記録し、再生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による音声符号化方法及び音声符号化装置乃至広帯域音声符号化方法及び広帯域音声符号化装置はハードウェアにより実現することもできるが、それよりも、コンピュータに本発明による音声符号化プログラム乃至は広帯域音声符号化プログラムをインストールし、コンピュータに備えた中央演算処理装置にこれらのプログラムを解読させ、コンピュータを音声符号化装置又は広帯域音声符号化装置として機能させる実施形態が最良である。
コンピュータを本発明による音声符号化装置として機能させる場合、コンピュータには音声を波形符号化方式で符号化する基本符号化器と、この基本符号化器で発生する符号化雑音を基本雑音信号として抽出する基本雑音抽出器と、抽出した基本雑音信号に高域重み付けを付与する高域重み付け処理部と、高域重み付け処理された基本雑音信号を雑音形状符号と利得符号に符号化する品質拡張符号化器とが構築され音声符号化処理が実行される。
【実施例１】
【００１２】
図１に本発明による音声符号化装置の一実施例を示す。この音声符号化装置は入力信号を符号化する１段目の基本符号化器１０と、基本符号化に対応した復号化器２０および入力信号と基本復号化器２０の出力信号の差分信号（すなわち基本符号化の量子化雑音）を符号化する２段目の品質拡張符号化器３０による多段符号化器で構成される。
本実施例では８ｋＨｚでサンプリングされた３．４ｋＨｚ帯域（電話帯域）の音声デジタル信号を入力とする。また、この多段符号化器は実時間処理およびメモリ量の削減を目的とするため、８サンプル（１ｍｓ）から１６０サンプル（２０ｍｓ）程度の短時間処理フレーム毎に処理を行う。もちろん、オフラインで実施するのであれば、メモリの許す限り信号を保存して一括処理をしても同じ結果が得られる。
【００１３】
この入力音声は基本符号化器１０で符号化される。その符号は基本符号Ｉbとして伝送されるか又は記録媒体に記録される。一方、この符号は基本復号化器２０で復号される。ここで用いる基本符号化器１０および復号化器２０は、Ｇ．７１１やＧ．７２６のように演算量が少なくて済む反面白色雑音が発生する非可逆波形符号化を用いることとする。次に、入力信号と差分を取ることによって基本雑音信号ｅを得る。
品質拡張符号化器３０は、この基本雑音信号ｅを量子化する機能を持つ。まず、高域重み付け部３１で高域の重み付けが行われ、高域重み付き基本雑音信号Ｗｅ（Ｗは重み）を得る。ここでは演算量をできる限り低減するために、以下のＦＩＲフィルタｗを用いる。
【数１】
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【００１４】
本実施例ではｂ＝０．５５０１０７１８１を用い、このときのフィルタの周波数特性および位相特性を図２に示す。図２Ａは周波数特性、図２Ｂは位相特性を示す。このようなフィルタを用いることによって、基本雑音信号ｅの低域成分は大幅に減衰されるため、２段目の品質拡張符号化器３０では高域の雑音を軽減することのできる符号ベクトルを選択することができる。このフィルタは数学的には以下のようなＴｏｅｐｌｉｔｚ型の行列で表現することができる。
【数２】
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また、このフィルタには更に演算量を少なくするために１次のＦＩＲフィルタを用いてもよい。
【００１５】
次に、高域重み付き形状符号帳３４と高域重み付き形状のパワ逆数表３５に含まれるｎ個の要素全てに対して、距離計算部３２において以下の式に表わされる値を求める。
【数３】
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【００１６】
ここで、ｄ＾は、ＷｅとｇＷｃとの距離（ｄ）を最小化するための指標値で、ｄ＾が最大になるとき、ｄが最小となる。分子の（Ｗｃi）tは、高域重み付き形状符号帳３４のｉ番目の要素（ベクトル値）、分母にあたる１／‖（Ｗｃi）‖2は、高域重み付き形状のパワ逆数表３５のｉ番目の要素（スカラ値）である。また、ｔは行列あるいはベクトルの転置操作を表わす。上記の距離値ｄ＾が最大となる要素を格納した格納インデックスを形状符号選択部３６で選択し、この格納インデックスｉを雑音形状符号Ｉsとする。
こうして選択された高域重み付き形状符号帳３４および高域重み付き形状のパワ逆数表３５のＩs番目の要素を用いて、下記の式で表わされる理想ゲインｇ〜を求める。
【数４】
2006119301.tif 000006
【００１７】
これはＩs番目の形状符号を使用した際に下記の（６）式で表現されるｄが最小となる理想ゲインである。利得符号帳３３のｍ個の要素全てに対して、距離計算部３２において下式の距離計算を行なう。
【数５】
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【００１８】
ここでｇjはｊ番目の利得符号帳３３の要素である。こうして距離値ｄ￣が最小となる利得符号帳要素ｇjを選択し、その格納位置を表わすインデックスｊを利得符号Ｉgとする。
最後に、以上で得られた形状符号Ｉsと利得符号Ｉgは拡張符号多重部３８で多重化されて拡張符号Ｉeとなり、伝送されるか又は記録媒体に記録される。
以上に述べた拡張品質の符号選択は、理論的には、形状符号のｉ番目のベクトル要素ｃiに高域重み行列Ｗを乗じ、更に利得符号帳のｊ番目の要素ｇjを乗じたものと、高域重み付き雑音ベクトルＷｅの差分が小さくなるようにｉおよびｊを選択してそれぞれＩsとＩgとすることを意味する。これは以下の距離ｄの計算式を最小化するｉとｊを探索すると数学的に記述することができる。
【００１９】
ｄ＝‖Ｗｅ−ｇjＷｃi‖2                          （６）
ここで、前述の通り重み付け部３１で付与する重みＷは固定であるため、要素Ｗｃiは予め演算しておき、これを高域重み付き形状符号帳３４とすることができる。ここで、ｇjとｃiの取りうる組合せは膨大になるため、最適なｉとｊを一度に求めることは演算量の観点から好ましくない。
そこで、本発明ではまず形状符号の選択を行い、その次に利得符号の選択を行うのである。なお、（３）式の分母にある高域重み付き形状符号帳３４のベクトル要素のパワ‖Ｗｃi‖2もＷｃiと同様各ベクトル要素に固定であるため、高域重み付き形状符号パワの逆数表３５として１／‖Ｗｃi‖2を予め演算しておき、ｄ＾の計算に用いることによって演算量の低減も行う。
【００２０】
逆数として予め求めておくのは、通常計算機上では乗算が除算よりも演算量が少ないからである。更に、（３）式を求める際にＷｅとなるベクトルを予め演算しておけば、高域重み付き形状符号帳３４の各要素ｉに関して繰り返し演算されるｄ＾の計算に必要なステップは以下の２つのみで済み、大幅に演算量を低減することが可能となる。
１．ベクトルＷｃiとベクトルＷｅの内積を演算する。
２．ステップ１の結果に１／‖Ｗｃi‖2を乗ずる。
図３に本発明を実施した場合の復号側のブロック図を示す。基本符号Ｉbは基本復号器１１０で復号され、基本復号信号ｓb＾が生成される。拡張符号Ｉeは拡張符号分解部１３１で雑音形状符号Ｉsと雑音利得符号Ｉgとに分割される。雑音形状符号Ｉsは形状符号帳１３２から該当するベクトル要素ｃIsを選択し、同じく雑音利得符号Ｉgを用いて選択された利得ｇIgを乗じて、ｅ＾を生成する。
【００２１】
これらの信号は加算器１２０で加算され、出力信号ｓ＾となる。これを数学的に表わすと以下の式のようになる。
ｓ＾＝ｓb＾＋ｇIgｃIs              （７）
この実施例では、８サンプル毎に以下のようにビット数を配分した。これは合計１６ｋｂｉｔ／ｓとなる。
【表１】
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以上説明した実施例１によれば符号選択の重み付けとして、固定係数の１次のＦＩＲフィルタを用いた。これによる利点は、（１）多量の演算量を必要とする自己相関関数演算を含む線形予測分析が不要となる（２）重み付けの畳み込み演算量を１／５まで低減することができる（３）高域重み付け処理に固定係数を用いることにより、距離計算時に必要となる要素Ｗｃiを予め求めておくことができるため演算量を低減できる利点が得られる。
【００２２】
実施例１の構成では、サンプル当りの演算量がＧ．７１１方式の３倍程度で済み、多段スケーラブル構成による演算量の増大を低減できた。また、実施例１で基本符号化にＧ．７１１を用いた場合、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）および１０次の線形予測分析に基づく聴覚重み付きＳＮＲ（＝ＷＳＮＲ，Ｗｅｉｇｈｔｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）は、以下のようになった。
【表２】
2006119301.tif 000009
この品質から分るのは、ＳＮＲの増加は３ｄＢ程度であるが、ＷＳＮＲは７ｄＢ以上も向上し聴感的な品質が大幅に向上したのが分る。
【００２３】
また、本発明の効果を示すために、図４にスペクトル解析例を示す。この図４Ａは原音声（破線）とその音声をＧ．７１１を用いて符号化して復号した再生音（実線）、図４Ｂは原音声（破線）とその音声を本発明の実施例１を用いて符号化して復号した再生音（破線）のスペクトル解析結果である。ここで、Ｇ．７１１単体を用いた場合では、現音に存在する高域の調波構造が量子化雑音に埋もれていることが分かるが、本発明を用いれば高域（２５００ＫＨｚ以上）の調波構造が再現されていることが分かる。
【実施例２】
【００２４】
図５に本発明の広帯域音声符号化装置の実施例を示す。この発明による広帯域音声符号化装置は図１に示した本発明による音声符号化装置の構成に帯域分割フィルタ４０と、高域符号化器５０と、符号化情報構築部６０とを付加し、広帯域音声信号ＳHLを帯域分割フィルタ４０で高域周波数帯域信号ＳHと低域周波数帯域信号ＳLとに分割し、高域周波数帯域信号ＳHは高域符号化器５０で符号ＩHに符号化し、低域周波数帯域信号ＳLは図１を用いて説明した基本符号化器１０と、品質拡張符号化器３０とで基本符号Ｉbと拡張符号Ｉeに符号化し、これらの符号ＩHと、基本符号Ｉbと、拡張符号Ｉeを符号化情報構築部６０で例えばパケット情報に構築する構成とした場合を示す。図６に図５で発信した音声パケットの復号器の構成を示す。音声パケットは音声パケット受信部７０で受信され、符号データ分解部７１で高域符号ＩＨと基本符号Ｉｂと拡張符号Ｉｅとに分解する。高域符号ＩＨは高域信号復号部７２で復号され、基本符号Ｉｂは基本復号器１１０で復号され、拡張符号Ｉｅは品質拡張復号器１３０で復号される。それぞれの復号信号は帯域合成フィルタ７４で合成されて出力信号を得る。
【００２５】
この広帯域音声符号化装置によれば例えば音楽情報のように広帯域の音声情報でも音声の品質を保持したまま、低演算量で符号化することができる利点が得られる。
以上説明した本発明による音声符号化装置或は広帯域音声符号化装置はコンピュータに音声符号化プログラム或は広帯域音声符号化プログラムをインストールし、これらのプログラムをコンピュータに実行させて実現することができる。
プログラムはコンピュータに備えた中央演算処理装置が解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータが読み取り可能な例えば磁気ディスク或はＣＤ−ＲＯＭ、半導体メモリのような記録媒体に記録され、これらの記録媒体或は通信回線を通じてコンピュータにインストールされる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明による音声符号化装置或は広帯域音声符号化装置はインターネットを利用したＶｏＩＰ電話或はこのＶｏＩＰ電話を利用した音声会議システム等の分野に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明による音声符号化装置の一実施例を説明するためのブロック図。
【図２】図１に示した実施例で用いた高域重み付け部の周波数特性と位相特性を説明するための特性曲線図。
【図３】図１に示した実施例で生成した符号を復号する音声復号器の概要を説明するためのブロック図。
【図４】図１に示した実施例の効果を説明するための特性曲線図。
【図５】この発明の広帯域音声符号化装置の実施例を説明するためのブロック図。
【図６】図５に示した広帯域音声符号化装置で符号化した符号を復号する復号装置を説明するためのブロック図。
【図７】電話網等に用いられているＩＲＳ周波数特性を説明するための特性曲線図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  基本符号化器
２０  基本復号化器
２５  基本雑音抽出器
３０  品質拡張符号化器
３１  高域重み付け部
３２  距離計算部
３３  利得符号帳
３４  高域重み付き形状符号帳
３５  高域重み付きパワの逆数表
３６  形状符号選択部
３７  利得符号選択部
３８  拡張符号多重部
【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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