(57)【要約】【課題】本発明は、リアルタイム性を要求される音声データの圧縮率を高めることができる圧縮方法・装置を提供することを目的とする。【解決手段】入力部１０、増幅器１５を経た入力信号ａは、圧縮器１００に入力される。入力信号ａは、ＡＤＰＣＭエンコーダ２０によりＡＤＰＣＭ符号化されて第１圧縮信号ｂとなり、エントロピーエンコーダ３０によりエントロピー符号化され、第２圧縮信号ｃとなる。第２圧縮信号ｃは、送信バッファ３２、送信部３４を経て伝送路３５に送出され、受信部３６、受信バッファ３８を経て伸張器２００に入力される。エントロピーデコーダ４０に入力された第２圧縮信号ｃは、エントロピー復号化されて第１伸張信号ｄとなり、ＡＤＰＣＭデコーダ５０によりＡＤＰＣＭ復号化されて第２伸張信号ｅとして出力される。第２伸張信号ｅは、増幅器６０、出力部７０を経て拡声される。【選択図】　　　図１
2004085723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮ステップと、
前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮ステップと、
前記第２圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張ステップと、
前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張ステップと、
を含む圧縮伸張方法。
【請求項２】
入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮ステップと、
前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮ステップと、
を含む圧縮方法。
【請求項３】
前記エントロピー符号化は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号を用いて行われる、請求項２に記載の圧縮方法。
【請求項４】
所定の確率表を記憶する記憶ステップをさらに含み、前記エントロピー符号化は前記所定の確率表に基づいて行われる、請求項２に記載の圧縮方法。
【請求項５】
前記第２圧縮信号を送信する送信ステップをさらに含み、前記送信ステップでは前記確率表の送信が停止されている、請求項４に記載の圧縮方法。
【請求項６】
入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮器と、前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮器と、
を含む圧縮装置。
【請求項７】
圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張ステップと、
前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張ステップとを含み、
前記圧縮信号は、入力信号を適応差分パルス符号化した後にエントロピー符号化することにより生成されている、伸張方法。
【請求項８】
前記エントロピー復号化は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号を用いて行われ、
前記圧縮信号は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号によりエントロピー符号化されている、請求項７に記載の伸張方法。
【請求項９】
所定の確率表を記憶する記憶ステップをさらに含み、前記エントロピー復号化は前記所定の確率表に基づいて行われる、請求項７に記載の伸張方法。
【請求項１０】
圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張器と、
前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張器とを含み、
前記圧縮信号は、入力信号を適応差分パルス符号化した後にエントロピー符号化することにより生成されている、伸張装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声の圧縮方法及び圧縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音声通信ネットワークのデジタル化が進んでおり、入力音声信号と出力音声信号の遅延が低減された音声のリアルタイム通信が求められている。このリアルタイム音声通信に対応するため、ＡＤＰＣＭ方式（Ａｄａｐｔｉｖｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｕｌｓｅ　ｃｏｄｅ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：適応差分パルス符号変調方式）やＳＢ−ＡＤＰＣＭ（Ｓｕｂ−ｂａｎｄ　ＡＤＰＣＭ：帯域分割適応差分ＰＣＭ）等の圧縮方式が既に使用されている。ＡＤＰＣＭは、隣接するサンプリング値に相関性があることを利用した圧縮方式であり、ＳＢ−ＡＤＰＣＭは、周波数を複数の帯域に分割しそれぞれの帯域をＡＤＰＣＭにより圧縮する方式である。例えば、代表的なＳＢ−ＡＤＰＣＭの一つであるＧ．７２２規格では５０Ｈｚから７ｋＨｚの周波数帯域を持つ信号を４ｋＨｚを境として二つの低域と高域に分割し、各帯域をＡＤＰＣＭにより符号化している。しかし、既に存在する上記の圧縮方式の圧縮率では、例えば、リアルタイム音声通信を多重化するには不十分であり、より高い圧縮率が求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、画像圧縮やＭＰ３（ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）−１　Ａｕｄｉｏ　Ｌａｙｅｒ　３）等の音声圧縮において、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｓｉｎｅ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）とエントロピー符号化とを組み合わせた圧縮方法により高い圧縮率が達成されている。
【０００４】
しかし、ＤＣＴを用いた圧縮方法では、５０〜１００ｍｓ程度の遅延が発生してしまい、リアルタイム音声通信には好適ではない。例えば、講演者がスピーカーから拡声される自分の声を聞きながら話を行うような講演等においては２０〜３０ｍｓ程度の遅延により非常に話しづらくなる。また、テレビ会議においてもテレビ画面と音声との不一致により自然な会話が行い難いため、ＤＣＴを用いた圧縮は好適ではない。
【０００５】
そこで、本発明は、遅延が少なく、かつ高圧縮率を可能とするリアルタイム性を有する音声デジタル放送の方法・装置を提供することを目的とする。
また、多重化を可能とする音声デジタル放送の方法・装置を提供することも本発明の目的の一つである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願第１発明は、入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮ステップと、前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮ステップと、前記第２圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張ステップと、前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張ステップと、を含む圧縮伸張方法を提供する。
【０００７】
入力信号を適応差分パルス符号化した後にさらにエントロピー符号化することにより、入力信号の圧縮率を高めることができる。逆に、圧縮された信号は、エントロピー復号化及び適応差分パルス復号化により伸張し復号化される。この方法では、遅延を発生させることなく圧縮率を高め、伝送路における信号の占有帯域幅を狭めることができる。よって、音声のリアルタイム通信や多重化に好適に用いることができる。
【０００８】
本願第２発明は、入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮ステップと、前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮ステップと、を含む圧縮方法を提供する。
この方法では、入力信号を適応差分パルス符号化した後にさらにエントロピー符号化することにより、遅延を発生させることなく入力信号を高圧縮し、伝送路における信号の占有帯域幅を狭めることができる。よって、音声のリアルタイム通信や多重化に好適に用いることができる。
【０００９】
本願第３発明は、前記第２発明において、前記エントロピー符号化は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号を用いて行われる圧縮方法を提供する。
エントロピー符号化では、高頻度で出現する信号は短い符号、低頻度で出現する信号は長い符号で表され、効率良く圧縮可能である。さらに算術符号の場合には、浮動小数点演算を用いて圧縮を行うので、ハフマン符号またはシャノンファノ符号よりもさらなる圧縮が可能である。
【００１０】
本願第４発明は、前記第２発明において、所定の確率表を記憶する記憶ステップをさらに含み、前記エントロピー符号化は前記所定の確率表に基づいて行われる圧縮方法を提供する。
エントロピー符号化は、記憶された所定の出現確率表を用いて行われる。音声信号は、音声の種類に係わらず、類似の出現確率表を有している。そのため、全ての音声信号に１つの出現確率表を適用してエントロピー符号化を行い、エントロピーを小さくすることができる。よって、エントロピー符号化の際に出現確率表を作成する時間を省略し、演算遅延を防止することができる。
【００１１】
本願第５発明は、前記第４発明において、前記第２圧縮信号を送信する送信ステップをさらに含み、前記送信ステップでは前記確率表の送信が停止されている圧縮方法を提供する。
伸張側への確率表の送信を行わないため、送信の際の通信データ量を低減し、さらなる多重化を図ることができる。
【００１２】
本願第６発明は、入力信号を適応差分パルス符号化して第１圧縮信号を生成する第１圧縮器と、前記第１圧縮信号をエントロピー符号化して第２圧縮信号を生成する第２圧縮器と、を含む圧縮装置を提供する。
この装置は、前記第２発明と同様の作用効果を奏する。
本願第７発明は、圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張ステップと、前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張ステップとを含む伸張方法を提供する。ここで、前記圧縮信号は、入力信号を適応差分パルス符号化した後にエントロピー符号化することにより生成されている。
【００１３】
圧縮された信号はエントロピー復号化及び適応差分パルス復号化され、出力信号を生成する。入力信号を圧縮した方法と逆の手順で圧縮信号を伸張し復号化することによって、入力信号との差異が低減された出力信号を得ることができる。本願第８発明は、前記第７発明において、前記エントロピー復号化は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号を用いて行われる伸張方法を提供する。ここで、前記圧縮信号は算術符号、ハフマン符号またはシャノンファノ符号によりエントロピー符号化されている。
【００１４】
エントロピー復号化は、各々圧縮に用いた符号を用いて行うことによって、入力信号との差異が低減された出力信号を得ることができる。
本願第９発明は、前記第７発明において、所定の確率表を記憶する記憶ステップをさらに含み、前記エントロピー復号化は前記所定の確率表に基づいて行われる伸張方法を提供する。
【００１５】
エントロピー復号化は、記憶された所定の確率表を用いて行われる。出現確率表を作成する時間を省略し、演算遅延を防止することができる。
本願第１０発明は、圧縮信号をエントロピー復号化して第１伸張信号を生成する第１伸張器と、前記第１伸張信号を適応差分パルス復号化して第２伸張信号を生成する第２伸張器とを含む伸張装置を提供する。ここで、前記圧縮信号は、入力信号を適応差分パルス符号化した後にエントロピー符号化することにより生成されている。
【００１６】
この装置は、前記第７発明と同様の作用効果を奏する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の音声通信システムについて、実施形態例を挙げて詳細に説明する。
［全体構成］
図１は本発明の第１実施形態例に係る音声通信システムの一例を示している。
【００１８】
通信システムは、送信装置１と受信装置２とが伝送路３５により接続されて構成されている。送信装置１には、マイクロホン、プレーヤ、音声メモリ装置などの入力部１０と、増幅器１５とが接続されている。受信装置２には、増幅器６０と、スピーカなどの出力部７０とが接続されている。なお、図１では、伝送路３５に接続されている送信装置１及び受信装置２はそれぞれ１つしか示されていないが、通常は複数の送信装置及び受信装置が伝送路３５に接続される。また、送信装置１と受信装置２とは、一体に構成されていても良い。さらに、入力部１０や増幅器１５を送信装置１に内蔵させても良く、同様にスピーカなどの出力部７０や増幅器６０を受信装置２に内蔵させても良い。送信装置１は、圧縮器１００、送信バッファ３２及び送信部３４を有しており、受信装置２は、伸張器２００、受信バッファ３８及び受信部３６を有している。
【００１９】
上記構成の音声通信システムは、次のように動作する。送信装置１の入力部１０に入力された音声は、入力部１０によりアナログ信号に変換される。このアナログ信号は、増幅器１５により増幅され、送信装置１に入力される入力音声信号（以下、入力信号という）ａとなる。送信装置１に入力された入力信号ａは、圧縮器１００によりＡＤＰＣＭ符号化され（第１圧縮信号ｂ）、さらにエントロピー符号化される（第２圧縮信号ｃ）。生成された第２圧縮信号ｃは、送信バッファ３２に蓄積された後、送信部３４から伝送路３５に送出される。伝送路３５に送出された第２圧縮信号ｃは、受信装置２の受信部３６により受信され、受信バッファ３８に格納される。次に、第２圧縮信号ｃは、伸張器２００によりエントロピー復号化され（第１伸張信号ｄ）、さらにＡＤＰＣＭ復号化される（第２伸張信号ｅ）。第２伸張信号ｅは、増幅器６０により増幅され、出力部７０から空気中に拡声される。以下に、信号圧縮・伸張の詳細を説明する。
【００２０】
［圧縮器］
圧縮器１００は、ＡＤＰＣＭエンコーダ２０とエントロピーエンコーダ３０を有している。この圧縮器１００における入力信号の圧縮は次のように行われる。入力信号ａは、ＡＤＰＣＭエンコーダ２０によりＡＤＰＣＭ符号化されて第１圧縮信号ｂとなり、第１圧縮信号ｂは、エントロピーエンコーダ３０によりエントロピー符号化され、第２圧縮信号ｃとなる。この時、エントロピーエンコーダ３０による圧縮は、第１圧縮信号ｂが統計的偏りを有していることを利用して行われる。
【００２１】
以上のように、ＡＤＰＣＭエンコーダ２０によるＡＤＰＣＭ符号化後の信号を、その統計的偏りを利用してさらにエントロピー符号化することにより、圧縮率を高めることができる。よって、音質を保ちつつリアルタイム音声通信が可能であり、かつ、多重化された音声通信が可能となる。
次に、ＡＤＰＣＭエンコーダ２０の機能について詳述する。図２は圧縮器内のＡＤＰＣＭエンコーダ２０の一例を示している。ＡＤＰＣＭエンコーダ２０においては、入力部１０で受信され増幅器１５により増幅された入力信号ａが、１６ビットＡ／Ｄ変換器２１によりある周期ごとにサンプリング（標本化）され数値化される。例えば１秒間にサンプリングする回数（標本化周波数）＝８ｋＨｚでアナログの入力信号データをサンプリングし、その値を１６ビットのデジタルデータに変換する。本実施例においては、標本化周波数＝８ｋＨｚ及び１６ビット変換を採用しているが、その他の標本化周波数及びビット変換が採用されても構わない。
【００２２】
１６ビットＡ／Ｄ変換器２１により変換された信号ｆは、差分器２２に入力され、適応予測器２６から出力される現在の予測信号ｊと比較される。差分器２２では、過去の信号から予測した現在の予測信号ｊと実際の現在の信号ｆとの差分信号ｇのみが出力されるので、次段階の量子化のビット数が少なくてすむ。よって、圧縮率を高めることが可能である。
【００２３】
次に、差分信号ｇは６ビット量子化器２３に入力される。６ビット量子化器２３は、差分信号ｇを６ビットに変換し、半端な信号を切り捨てて量子化を行う。６ビット量子化器２３の出力である差分信号ｈは、標本化周波数８ｋＨｚ、量子化ビット数が６ビットであるので４８ｋｂｐｓの量子化信号となる。この量子化ビット数によって圧縮率がある程度決定されるため、高圧縮が要求される場合は量子化ビット数を小さくしても構わない。しかし、量子化ビット数を小さくするとそれだけ量子化誤差が大きくなり音質の悪い信号となるので、音質と圧縮率との兼ね合いにより量子化ビット数を決定するのが良い。
【００２４】
６ビット量子化器２３により量子化された差分信号ｈは、適応予測用６ビット逆量子化器２５に入力されて６ビットの差分信号ｉに逆量子化され適応予測器２６に入力される。適応予測器２６は、逆量子化された６ビットの差分信号ｉと過去に入力された差分信号に基づいて、予測誤差が最小になるように次の信号を予測して差分器２２に出力する。
【００２５】
さらに、６ビット量子化器２３により量子化された差分信号ｈは、誤り検出用符号付加器２４に入力され符号化され、第１圧縮信号ｂとして出力される。
次に、ＡＤＰＣＭ符号のエントロピー符号化について説明する。第１圧縮信号ｂは、エントロピーエンコーダ３０に入力され、エントロピー符号化される。ここでは、ハフマン符号を用いてエントロピー符号化する場合を例にとり説明する。図３にＡＤＰＣＭエンコーダ２０により６ビットＡＤＰＣＭ符号化された音声データの出現確率分布を示す。図３に示す通り、ＡＤＰＣＭ符号化後のデータの出現確率は、統計的偏りが存在しておりほぼ正規分布している。よって、ハフマン符号により出現確率の高いデータは短い符号で表し、出現確率の低いデータは長い符号で表すと、ＡＤＰＣＭ符号をさらに圧縮可能である。
【００２６】
表１は、図３に示すデータに基づき作成されたハフマンツリーを示す。
【００２７】
【表１】
2004085723.tif 000003
表１は、６ビットで表される６４種類のデータの内０から２９の３０種類のデータの出現確率、ハフマン符号、ハフマン符号によるエントロピー符号化後の符号長及びエントロピーを示している。高頻度で出現する２５付近のデータは元データの６ビットから３ビット又は４ビットへと符号長が減少し、非常に低頻度で出現する０付近のデータは元データの６ビットから１１〜１４ビットへと符号長が増加している。低頻度で出現するデータは元データの倍以上の符号長に変換されているが、高頻度で出現するデータの符号長が減少しているため、全体としてはデータ圧縮がなされている。以上のように音声信号のＡＤＰＣＭ符号は統計的偏りを有しているので、ハフマン符号等のエントロピー符号化を適用することによりさらに圧縮される。この圧縮方法は、遅延が少なく音質を保ち易いので、リアルタイム音声通信に好ましく適用できる。また、音声通信の多重化が容易となる。
【００２８】
［伸張器］
一方、伸張器２００は、エントロピーデコーダ４０とＡＤＰＣＭデコーダ５０とを有している。この伸張器２００における圧縮信号の伸張は次のように行われる。エントロピーデコーダ４０に入力された第２圧縮信号ｃは、エントロピー復号化されて第１伸張信号ｄとなり、ＡＤＰＣＭデコーダ５０によりＡＤＰＣＭ復号化されて第２伸張信号ｅとして出力される。
【００２９】
このように、ＡＤＰＣＭ符号化及びエントロピー符号化されている第２圧縮信号ｃを、２段階の圧縮とは逆に２段階に伸張することにより、つまりエントロピー復号化及びＡＤＰＣＭ復号化することにより、入力信号ａとの差異が低減された出力信号（第２伸張信号ｅ）を得ることができる。
図４は伸張器内のＡＤＰＣＭデコーダの一例を示している。ＡＤＰＣＭデコーダ５０においては、エントロピーエンコーダ４０の出力である第１伸張信号ｄが誤り訂正器５１に入力される。誤り訂正器５１は、誤り検出用符号付加器２４により付加された符号に基づいて誤り訂正を行う。
【００３０】
ここで、誤り検出用符号付加器２４及び誤り訂正器５１は、伝送系３５を通過する際の雑音等の影響を訂正するために設けられているものである。信号の誤りには、例えば雑音等の影響で“０が１”又は“１が０”と変化してしまう誤りがある。この誤りを訂正せずに送信すると雑音の影響で入力信号が読みとれなくなるため、誤り検出用符号付加器２４により誤りを検出可能なように符号化し、その符号化に基づいて後で訂正可能なようにしている。誤り検出用符号付加器２４において、誤り訂正符号化する方法として例えば、差分信号ｈとして０を送る場合は誤り訂正符号として差分信号の後ろに００を付加し、１を送る場合は１１を付加する方法がある。つまり、第１圧縮信号ｂとしては０００又は１１１となる。誤り訂正符号化された信号は、誤り訂正器５１において、差分信号内の１又は０の数に基づいて誤り訂正が行われる。このように誤り訂正技術が施された信号は、雑音の影響が訂正されているので読みとり可能な出力信号として出力可能である。
【００３１】
誤り訂正が行われた信号ｋは、６ビット逆量子化器５２及び適応予測用６ビット逆量子化器５３に出力される。差分信号ｋは、６ビット逆量子化器５２により６ビットに逆量子化された信号ｍとなり加算器５５に入力される。一方、差分信号ｋは、適応予測用６ビット逆量子化器５３により６ビットの信号ｌに逆量子化され適応予測器５４に入力される。適応予測器５４は、逆量子化された信号ｌと過去の信号に基づいて予測された現在の信号ｎを加算器５５に出力する。加算器５５は、予測された現在の信号ｎと差分信号ｍとを加算した信号ｏを１６ビットＤ／Ａ変換器５６に出力する。１６ビットＤ／Ａ変換器５６によりアナログ変換された第２伸張信号ｅは、増幅器６０を介し出力部７０より出力される。Ｄ／Ａ変換では１６ビット変換を採用しているが、その他のビット変換が使用されても構わない。
【００３２】
上記のように、エントロピー復号化及びＡＤＰＣＭ復号化することにより、圧縮とは逆の手順で伸張復号化を行い、入力信号ａとの差異が低減された出力信号（第２伸張信号ｅ）を得ることができる。
［エントロピーエンコーダ・デコーダ］
エントロピー符号化・復号化すると、高頻度で出現する信号は短い符号、低頻度で出現する信号は長い符号で表されるので、効率良く圧縮・伸張可能である。エントロピー符号化・復号化は、例えば算術符号、シャノンファノ符号、ハフマン符号を用いて行うことができ、また他の符号も用いることができる。算術符号の場合には、浮動小数点演算を用いて圧縮を行うので、ハフマン符号またはシャノンファノ符号よりもさらなる圧縮が可能である。エントロピー符号化の際に上記の算術符号、シャノンファノ符号、ハフマン符号等を使用するときは、エントロピー復号化は各々圧縮に用いた符号を用いて行うと、入力信号との差異が低減された出力信号を得ることができる。
【００３３】
［出現確率表］
次に、音声の特質を生かした圧縮方法を説明する。
図５〜図１２はそれぞれ順に、正弦波（図５）、音楽１（図６）、ホワイトノイズ（図７）、スイープ（図８：正弦波を１０秒間で０〜１６ｋＨｚに移動）、ナレーション１（図９）、音楽２（図１０）、ナレーション２（図１１）、英文アナウンス（図１２）の８種類の音声信号における６ビットＡＤＰＣＭ符号化後のデータの出現確率を示している。ここで、音楽１と２との違いは曲の違いであり、ナレーション１と２との違いは男性、女性の違いである。図５〜図１２に示すように、どのような種類の音声であってもある程度似通った統計的偏りを有している。
【００３４】
表２は、ナレーション３の音声データを、それぞれナレーション１〜３、ノイズ１，２、音楽１，２に基づいて作成されたハフマンツリーの符号長及びそのハフマンツリーを用いてエントロピー符号化した場合の符号長及びエントロピーを示している。つまり、ナレーション１の列は、ナレーション３の音声データをナレーション１に基づいて作成されたハフマンツリーによりエントロピー符号化した結果である。ここで、ナレーション１〜３の違いはそれぞれ男性（日本語）、女性（日本語）、英語の違いであり、ノイズ１と２との違いはノイズの違い、音楽１と２との違いは音楽の違いである。また、表２のデータは６ビットで表される６４種類のデータの内０から２９の３０種類のデータを示している。
【００３５】
【表２】
2004085723.tif 000004
ナレーション３の列は、ナレーション３の音声データに基づいたハフマンツリーによりエントロピー符号化しているため、その他の音声データに基づいたエントロピー符号化と比較して圧縮率が高く、エントロピーが一番小さくなっている。また、その他の音声データのハフマンツリーに基づいてナレーション３をエントロピー符号化した各々のエントロピーは、ナレーション３の場合のエントロピーと大差はない。つまり、音声においては、音声の種類に係わらず予め決めておいたハフマンツリーを用いて多種多様の音声をエントロピー符号化しても、ＡＤＰＣＭ符号をさらに圧縮することができる。上記ではハフマン符号の場合を例に挙げたが、算術符号またはシャノンファノ符号等の符号を用いた場合にも所定の出現確率表を作成しておくことが可能である。
【００３６】
図１３に所定の出現確率表を備えた音声通信システムの一例を示す。このシステムは、図１の音声通信システムにおいて、エントロピーエンコーダ３０及びエントロピーデコーダ４０に出現確率表８０が記憶されている。記憶された出現確率表８０を使用することで、信号をエントロピー符号化する毎に出現確率表８０を作成する手間を省略し、演算遅延を防止することができる。また、出現確率表８０を圧縮側及び伸張側に備えておくことで、各音声信号に応じて圧縮側で作成した出現確率表８０を伝送路３５を経由して伸張側に送信する必要がないので、通信データ量を低減することができる。よって、出現確率表８０を作成する時間の省略及び通信データ量が低減することにより、演算遅延を防止し音声通信のさらなる多重化が可能となる。
【００３７】
本実施形態による音声通信システムは、従来のＡＤＰＣＭやＳＢ−ＡＤＰＣＭを利用したＧ．７２２と比較して、時間遅延なくかつ一段と圧縮率を高めることができる。よって、リアルタイムに音声データを通信する場合や多重化の必要な音声通信に幅広く利用可能である。例えば、ネットワーク上でのテレビ会議やデパートでの構内放送、競技場や劇場の放送システムに利用可能である。テレビ会議等にこの圧縮を使用した場合には、圧縮率の向上によりさらなる多重化が可能となり多数人との会話が可能となったり、またリアルタイム性の向上により自然な会話も可能となる。ネットワーク化されたデパート等の構内放送に使用した場合にも、同様にリアルタイム性の向上や多重化が可能となり、例えば音楽を流しながら構内放送や店舗ごとに異なる放送が可能である。
【００３８】
【発明の効果】
本発明を用いればリアルタイム性を要求される音声データの圧縮率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る音声通信システムの一例。
【図２】ＡＤＰＣＭエンコーダの一例。
【図３】６ビットＡＤＰＣＭ符号化されたデータの出現確率分布図。
【図４】ＡＤＰＣＭデコーダの一例。
【図５】正弦波の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図６】音楽１の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図７】ホワイトノイズの６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図８】スイープ（正弦波を１０秒間で０〜１６ｋＨｚに移動）の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図９】ナレーション１の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図１０】音楽２の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図１１】ナレーション２の６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図１２】英文アナウンスの６ビットＡＤＰＣＭ符号化後の出現確率分布図。
【図１３】所定の出現確率表を備えた音声通信システム。
【符号の説明】
１：送信装置
２：受信装置
１０：入力部
１５、６０：増幅器
２０：ＡＤＰＣＭエンコーダ
３０：エントロピーエンコーダ
３５：伝送路
４０：エントロピーデコーダ
５０：ＡＤＰＣＭデコーダ
７０：出力部
８０：出現確率表
１００：圧縮器
２００：伸張器
【図１】
2004085723.tif 000005
【図２】
2004085723.tif 000006
【図３】
2004085723.tif 000007
【図４】
2004085723.tif 000008
【図５】
2004085723.tif 000009
【図６】
2004085723.tif 000010
【図７】
2004085723.tif 000011
【図８】
2004085723.tif 000012
【図９】
2004085723.tif 000013
【図１０】
2004085723.tif 000014
【図１１】
2004085723.tif 000015
【図１２】
2004085723.tif 000016
【図１３】
2004085723.tif 000017