(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声のスペクトル情報を符号化し、そのスペクトル情報の符号と量子化値を出力するスペクトル情報符号化手段と、上記スペクトル情報符号化手段から出力された量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段と、上記様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行して上記スペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間する補間手段と、上記補間手段から出力された量子化値を用いて上記入力音声の音源情報を符号化し、その音源情報の符号を出力する音源情報符号化手段とを備えた音声符号化装置。
【請求項２】
入力音声のスペクトル情報を符号化し、そのスペクトル情報の符号と量子化値を出力するスペクトル情報符号化手段と、上記スペクトル情報符号化手段から出力されたスペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段と、上記様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行して上記スペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間する補間手段と、上記補間手段から出力された量子化値を用いて上記入力音声の音源情報を符号化し、その音源情報の符号を出力する音源情報符号化手段とを備えた音声符号化装置。
【請求項３】
補間手段は、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行することを特徴とする請求項１または請求項２記載の音声符号化装置。
【請求項４】
補間手段は、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行することを特徴とする請求項１または請求項２記載の音声符号化装置。
【請求項５】
スペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値を出力するスペクトル情報復号化手段と、上記スペクトル情報復号化手段から出力された量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段と、上記様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行して上記スペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間する補間手段と、音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値を出力する音源情報復号化手段と、上記補間手段から出力された量子化値と上記音源情報復号化手段から出力された量子化値を合成して復号音声を生成する合成手段とを備えた音声復号化装置。
【請求項６】
スペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値を出力するスペクトル情報復号化手段と、そのスペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段と、上記様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行して上記スペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間する補間手段と、音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値を出力する音源情報復号化手段と、上記補間手段から出力された量子化値と上記音源情報復号化手段から出力された量子化値を合成して復号音声を生成する合成手段とを備えた音声復号化装置。
【請求項７】
補間手段は、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行することを特徴とする請求項５または請求項６記載の音声復号化装置。
【請求項８】
補間手段は、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行することを特徴とする請求項５または請求項６記載の音声復号化装置。
【請求項９】
入力音声のスペクトル情報を符号化して、そのスペクトル情報の符号を出力する一方、そのスペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間すると、補間処理後のスペクトル情報の量子化値を用いて上記入力音声の音源情報を符号化して、その音源情報の符号を出力する音声符号化方法。
【請求項１０】
入力音声のスペクトル情報を符号化して、そのスペクトル情報の符号を出力する一方、そのスペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間すると、補間処理後のスペクトル情報の量子化値を用いて上記入力音声の音源情報を符号化して、その音源情報の符号を出力する音声符号化方法。
【請求項１１】
スペクトル情報の符号を復号化して、そのスペクトル情報の量子化値を出力する一方、そのスペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するとともに、音源情報の符号を復号化して、その音源情報の量子化値を出力すると、補間処理後のスペクトル情報の量子化値とその音源情報の量子化値を合成して復号音声を生成する音声復号化方法。
【請求項１２】
スペクトル情報の符号を復号化して、そのスペクトル情報の量子化値を出力する一方、そのスペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するとともに、音源情報の符号を復号化して、その音源情報の量子化値を出力すると、補間処理後のスペクトル情報の量子化値とその音源情報の量子化値を合成して復号音声を生成する音声復号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声信号をディジタル信号に圧縮符号化する音声符号化装置及び音声符号化方法と、圧縮符号化されたディジタル信号を復号化する音声復号化装置及び音声復号化方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高能率音声符号化方法として、所定時間のフレーム毎に入力音声をスペクトル情報と音源情報とに分離して符号化する音声符号化方法が広く用いられている。その代表的な方法としては、例えば、マルチパルス音声符号化方法やＣＥＬＰ（Ｃｏｄｅ  Ｅｘｃｉｔｅｄ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）音声符号化方法がよく知られている。
【０００３】  これらの音声符号化方法では、スペクトル情報の符号化が予め定められたフレーム単位で行われ、また、音源情報の符号化がフレーム長より短い間隔（サブフレーム）毎に行われる。音源情報を符号化する際にはスペクトル情報を利用するが、本来、スペクトル情報は時間的に滑らかに変化するものであるため、フレーム毎のスペクトル情報をサブフレーム毎に補間することが必要である。
【０００４】
このスペクトル情報を補間する方法としては、一般に先行フレームのスペクトル情報から現フレームのスペクトル情報までの変動を直線近似するものが利用されている。また、どのフレームにおいても単一の変動パターンで近似を施すのは適切でない場合もあるので、特開平４−２３２９９９号公報や特開平６−１１８９９６号公報では、複数の補間パターンから最適な補間パターンを選択する方法が開示されている。
【０００５】
図９は従来の音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図であり、図において、１は入力音声Ｓ１のスペクトル情報を符号化するとともに、入力音声Ｓ１の音源情報を符号化する符号化部、２は符号化部１により符号化されたスペクトル情報の符号と音源情報の符号を多重化して伝送する多重化部、３は多重化されているスペクトル情報の符号と音源情報の符号を分離する分離部、４はスペクトル情報の符号と音源情報の符号を復号化して復号音声Ｓ３を生成する復号化部である。
【０００６】
１１は入力音声Ｓ１のスペクトル情報を符号化し、そのスペクトル情報の符号と量子化値を出力するスペクトル情報符号化部、１２は予め用意されている複数の補間方法のうち、任意の補間方法を一つ選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報の量子化値を補間するとともに、その選択した補間方法を示す補間情報の符号を出力する補間部、１３は補間部１２から出力されたスペクトル情報の量子化値を用いて入力音声Ｓ１の音源情報を符号化し、その音源情報の符号を出力する音源情報符号化部である。
【０００７】
１４はスペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値を出力するスペクトル情報復号化部、１５は予め用意されている複数の補間方法のうち、補間情報の符号が示す補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報の量子化値を補間する補間部、１６は音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値を出力する音源情報復号化部、１７は補間部１５から出力されたスペクトル情報の量子化値と音源情報復号化部１６から出力された音源情報の量子化値を合成して復号音声Ｓ３を生成する合成部である。
【０００８】
次に動作について説明する。
まず、符号化部１のスペクトル情報符号化部１１は、入力音声Ｓ１を分析し、例えば、線形予測パラメータやケプストラムなどのスペクトル情報を抽出する。
そして、そのスペクトル情報をベクトル量子化などの既知の方法を実行して符号化し、得られたスペクトル情報の符号を多重化部２に出力する。また、スペクトル情報の量子化値（符号化結果）を補間部１２に出力する。
【０００９】
符号化部１の補間部１２は、予め用意されている複数の補間方法のうち、例えば、特開平４−２３２９９９号公報に開示されている方法を実行することにより、任意の補間方法を一つ選択する。
そして、その選択した補間方法を実行してスペクトル情報の量子化値を補間し、補間後のスペクトル情報の量子化値を音源情報符号化部１３に出力する。また、その選択した補間方法を示す補間情報の符号を多重化部２に出力する。
【００１０】
符号化部１の音源情報符号化部１３は、入力音声Ｓ１を分析して音源情報を抽出する。
そして、補間部１２から出力されたスペクトル情報の量子化値を用いて、入力音声Ｓ１の音源情報を符号化し、得られた音源情報の符号を多重化部２に出力する。
【００１１】
多重化部２は、符号化部１から出力されたスペクトル情報の符号と、補間情報の符号と、音源情報の符号とを多重化し、その多重化結果Ｓ２を分離部３に伝送する。
分離部３は、多重化結果Ｓ２を受けると、それらを分離する。そして、スペクトル情報の符号をスペクトル情報復号化部１４に出力し、補間情報の符号を補間部１５に出力し、音源情報の符号を音源情報復号化部１６に出力する。
【００１２】
復号化部４のスペクトル情報復号化部１４は、分離部３からスペクトル情報の符号を受けると、そのスペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値（復号化結果）を補間部１５に出力する。
復号化部４の補間部１５は、予め用意されている複数の補間方法のうち、補間情報の符号が示す補間方法を選択する。即ち、符号化部１の補間部１２により選択された補間方法と同じ補間方法を選択する。そして、その補間方法を実行してスペクトル情報の量子化値を補間し、補間後のスペクトル情報の量子化値を合成部１７に出力する。
【００１３】
復号化部４の音源情報復号化部１６は、分離部３から音源情報の符号を受けると、その音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値（復号化結果）を合成部１７に出力する。
復号化部４の合成部１７は、補間部１５から出力されたスペクトル情報の量子化値と音源情報復号化部１６から出力された音源情報の量子化値を合成して復号音声Ｓ３を生成する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の音声符号化装置及び音声復号化装置は以上のように構成されているので、常に同一の補間方法を実行してスペクトル情報の量子化値を補間する場合よりも、高品質な復号音声を生成することができるが、補間情報の符号を伝送する必要があるため、低ビットレート化の妨げになる課題があった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる音声符号化装置、音声復号化装置、音声符号化方法及び音声復号化方法を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る音声符号化装置は、スペクトル情報符号化手段から出力された量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係る音声符号化装置は、スペクトル情報符号化手段から出力されたスペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００１９】
この発明に係る音声符号化装置は、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するようにしたものである。
【００２０】
この発明に係る音声符号化装置は、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するようにしたものである。
【００２１】
この発明に係る音声復号化装置は、スペクトル情報復号化手段から出力された量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００２２】
この発明に係る音声復号化装置は、スペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００２４】
この発明に係る音声復号化装置は、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するようにしたものである。
【００２５】
この発明に係る音声復号化装置は、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するようにしたものである。
【００２６】
この発明に係る音声符号化方法は、スペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００２７】
この発明に係る音声符号化方法は、スペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００２８】
この発明に係る音声復号化方法は、スペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００２９】
この発明に係る音声復号化方法は、スペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するようにしたものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図であり、図において、２１は入力音声Ｓ１のスペクトル情報を符号化するとともに、入力音声Ｓ１の音源情報を符号化する符号化部、２２は符号化部２１により符号化されたスペクトル情報の符号と音源情報の符号を多重化して伝送する多重化部、２３は多重化されているスペクトル情報の符号と音源情報の符号を分離する分離部、２４はスペクトル情報の符号と音源情報の符号を復号化して復号音声Ｓ３を生成する復号化部である。
【００３１】
３１は入力音声Ｓ１のスペクトル情報を符号化し、そのスペクトル情報の符号と量子化値を出力するスペクトル情報符号化部（スペクトル情報符号化手段）、３２はスペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定する様態判定部（様態判定手段）、３３は予め用意されている複数の補間方法のうち、様態判定部３２の判定結果に応じた補間方法を実行して、スペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間する補間部（補間手段）、３４は補間部３３から出力されたスペクトル情報の量子化値を用いて入力音声Ｓ１の音源情報を符号化し、その音源情報の符号を出力する音源情報符号化部（音源情報符号化手段）である。
【００３２】
３５はスペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値を出力するスペクトル情報復号化部（スペクトル情報復号化手段）、３６はスペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定する様態判定部（様態判定手段）、３７は様態判定部３６の判定結果に応じた補間方法を実行して、スペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間する補間部（補間手段）、３８は音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値を出力する音源情報復号化部（音源情報復号化手段）、３９は補間部３７から出力されたスペクトル情報の量子化値と音源情報復号化部３８から出力された音源情報の量子化値を合成して復号音声Ｓ３を生成する合成部（合成手段）である。
図２はこの発明の実施の形態１による音声符号化方法及び音声復号化方法を示すフローチャートである。
【００３３】
次に動作について説明する。
まず、符号化部２１のスペクトル情報符号化部３１は、入力音声Ｓ１を分析して、例えば、線形予測パラメータやケプストラムなどのスペクトル情報を抽出する。
そして、そのスペクトル情報をベクトル量子化などの既知の方法を実行して符号化し、得られたスペクトル情報の符号を多重化部２２に出力する（ステップＳＴ１）。また、スペクトル情報の量子化値（符号化結果）を様態判定部３２及び補間部３３に出力する。
【００３４】
符号化部２１の様態判定部３２は、スペクトル情報符号化部３１からスペクトル情報の量子化値を受けると、そのスペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定する（ステップＳＴ２）。即ち、音声符号化や音声認識などの技術分野において既知の方法を実行することにより、スペクトル情報の量子化値から入力音声Ｓ１の各フレームの様態が有声であるか、または、無声であるかを判定する。
【００３５】
符号化部２１の補間部３３は、予め用意されている複数の補間方法（補間パターン）のうち、様態判定部３２の判定結果に応じた補間パターンを選択する（ステップＳＴ３）。
ここで、図３は補間パターン例を示す説明図であり、図において、（Ａ）はスペクトル情報をフレーム間で線形補間している補間パターン例である。また、（Ｂ）はサブフレームの量子化値が早期に現フレームの量子化値と一致するように補間している補間パターン例である。
【００３６】
補間部３３は、例えば、様態判定部３２の判定結果が、前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合には、補間パターン（Ｂ）を選択し、それ例外の場合には、補間パターン（Ａ）を選択するようにする。
このような補間パターンを用いることにより、図４に示すように、無声から有声への過渡部（有声区間である第２、第３サブフレーム）において、補間後のスペクトル情報が真のスペクトル情報に近いものとなるので、当該区間の復号音声の品質を高めることができる。
【００３７】
このような補間を行った場合、入力音声Ｓ１のフレーミングによっては、図５に示すように、無声区間である第２サブフレームにおいて、補間後のスペクトル情報が有声のスペクトル様態を示すものとなることもあるが、無声区間はパワーが小さいので、このような齟齬が発生しても復号音声の聴覚上の劣化は生じない。
【００３８】
なお、前フレームが無声であって、現フレームが有声である場合のスペクトル情報の補間パターンは、図３の補間パターン（Ｂ）に限るものではなく、図６に示す補間パターン（Ｂ’）や（Ｂ″）などの他の補間パターンを用いることも当然可能である。また、図３〜図６では１フレーム当り、４つのサブフレームを有する構成を示したが、１フレーム当りのサブフレーム数は４に限るものでなく、他の構成でも同様に補間パターンを与えることは当然可能である。
【００３９】
符号化部２１の補間部３３は、上記のようにして補間パターンを選択すると、その補間パターンにしたがってスペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間する（ステップＳＴ４）。
符号化部２１の音源情報符号化部３４は、入力音声Ｓ１を分析して音源情報を抽出する。
そして、補間部３３から出力されたスペクトル情報の量子化値を用いて、入力音声Ｓ１の音源情報を符号化し、得られた音源情報の符号を多重化部２２に出力する（ステップＳＴ５）。
【００４０】
多重化部２２は、符号化部２１から出力されたスペクトル情報の符号と、音源情報の符号とを多重化し、その多重化結果Ｓ２を分離部２３に伝送する（ステップＳＴ６）。
分離部２３は、多重化結果Ｓ２を受けると、それらを分離する（ステップＳＴ７）。そして、スペクトル情報の符号をスペクトル情報復号化部３５に出力し、音源情報の符号を音源情報復号化部３８に出力する。
【００４１】
復号化部２４のスペクトル情報復号化部３５は、分離部２３からスペクトル情報の符号を受けると、そのスペクトル情報の符号を復号化し、そのスペクトル情報の量子化値（復号化結果）を様態判定部３６及び補間部３７に出力する（ステップＳＴ８）。
【００４２】
復号化部２４の様態判定部３６は、スペクトル情報復号化部３５からスペクトル情報の量子化値を受けると、符号化部２１の様態判定部３２と同様に、そのスペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定する（ステップＳＴ９）。
【００４３】
復号化部２４の補間部３７は、符号化部２１の補間部３３と同様に、予め用意されている複数の補間方法のうち、様態判定部３６の判定結果に応じた補間パターンを選択する（ステップＳＴ１０）。
そして、その選択した補間パターンにしたがってスペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間する（ステップＳＴ１１）。
【００４４】
復号化部２４の音源情報復号化部３８は、分離部２３から音源情報の符号を受けると、その音源情報の符号を復号化し、その音源情報の量子化値（復号化結果）を合成部３９に出力する（ステップＳＴ１２）。
復号化部２４の合成部３９は、補間部３７から出力されたスペクトル情報の量子化値と音源情報復号化部３８から出力された音源情報の量子化値を合成して復号音声Ｓ３を生成する（ステップＳＴ１３）。
【００４５】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、符号化部２１においては、スペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定する様態判定部３２を設け、その様態判定部３２の判定結果に応じた補間方法を実行して、スペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成し、復号化部２４においては、スペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定する様態判定部３６を設け、その様態判定部３６の判定結果に応じた補間方法を実行して、スペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、従来例のように、補間情報の符号を伝送する必要がなくなり、その結果、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果を奏する。
【００４６】
また、この実施の形態１では、入力音声Ｓ１の様態判定結果が所定条件を満たす場合には、サブフレームの量子化値が早期に現フレームの量子化値と一致するように補間するので、フレーム内で入力音声Ｓ１の様態が急変する場合にも、適正なスペクトル情報の補間を実施して、品質の高い復号音声を生成することができる。
【００４７】
実施の形態２．
図７はこの発明の実施の形態２による音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
４１はスペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の符号に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定する様態判定部（様態判定手段）、４２はスペクトル情報の符号に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定する様態判定部（様態判定手段）である。
【００４８】
上記実施の形態１では、様態判定部３２がスペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定し、様態判定部３６がスペクトル情報復号化部３５から出力されたスペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定するものについて示したが、これに限るものではなく、様態判定部４１がスペクトル情報符号化部３１から出力されたスペクトル情報の符号に基づいて入力音声Ｓ１の様態を判定し、様態判定部４２がスペクトル情報の符号に基づいて復号音声Ｓ３の様態を判定するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
また、スペクトル情報の符号と量子化値（符号化結果または復号化結果）の両方を用いて音声の様態を判定するようにしてもよい。
【００４９】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、前フレームが無声であって、現フレームが有声である場合には、サブフレームの量子化値が早期に現フレームの量子化値と一致するように補間し、それ以外の場合には、線形に補間するものについて示したが、前フレームが有声であって、現フレームが無声である場合には、図８（Ｃ）に示すように、サブフレームの量子化値が遅くまで前フレームの量子化値と一致するように補間してもよい。
この実施の形態３によれば、有声から無声への過渡部において、補間後のスペクトル情報が真のスペクトル情報に近いものとなるので、品質の高い復号音声を生成することができる。
【００５０】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、音声の様態を有声と無声の２値で判定するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、有声の度合を多値判定し、その判定結果に応じて異なる補間パターンを用いるようにしてもよい。
また、有声と無声だけではなく、無声、有声定常、有声過渡など、他の多くの音声様態に分類して判定し、その様態の判定結果に応じて異なる補間パターンを用いるようにしてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施の形態１〜３では、人が発見的に与えられるような単純な補間パターンを示しているが、これに限るものではなく、例えば、大量の発話音声からなるデータベースを用いて統計的な手法により、各音声様態における最適な補間パターンを学習して獲得するようにしてもよい。
この実施の形態４によれば、それぞれの音声様態に適したスペクトル状態の補間を行うなどの細かい制御が可能となるので、品質の高い復号音声を生成することができる。
【００５２】
実施の形態５．
上記実施の形態１〜４では、スペクトル情報のみを用いて音声様態を判定するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、現フレームはスペクトル情報のみから音声様態を判定し、過去のフレームにおける様態判定は過去のフレームの音源情報も用いて再度判定するようにしてもよい。
この実施の形態５によれば、過去のフレームの様態判定精度を向上することが可能となるので、品質の高い復号音声を生成することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、スペクトル情報符号化手段から出力された量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００５４】
この発明によれば、スペクトル情報符号化手段から出力されたスペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報符号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００５６】
この発明によれば、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するように構成したので、無声から有声への過渡部においても、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、様態判定手段の判定結果が、入力音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するように構成したので、有声から無声への過渡部においても、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、スペクトル情報復号化手段から出力された量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、スペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定する様態判定手段を設け、その様態判定手段の判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してスペクトル情報復号化手段から出力された量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６１】
この発明によれば、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが無声であって、現フレームが有声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が現フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するように構成したので、無声から有声への過渡部においても、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６２】
この発明によれば、様態判定手段の判定結果が、復号音声の前フレームが有声であって、現フレームが無声である旨を示す場合、補間対象の一部のサブフレームの量子化値が前フレームの量子化値と一致するような補間方法を実行するように構成したので、有声から無声への過渡部においても、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６３】
この発明によれば、スペクトル情報の量子化値に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６４】
この発明によれば、スペクトル情報の符号に基づいて入力音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６５】
この発明によれば、スペクトル情報の量子化値に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【００６６】
この発明によれば、スペクトル情報の符号に基づいて復号音声の前フレーム及び現フレームが有声であるか無声であるかを判定し、その判定結果に応じて補間方法を選択し、その補間方法を実行してそのスペクトル情報の量子化値をフレーム間で補間するように構成したので、伝送情報量の増加を招くことなく、品質の高い音声の再生を実現することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による音声符号化方法及び音声復号化方法を示すフローチャートである。
【図３】  補間パターン例を示す説明図である。
【図４】  スペクトル情報と音声の関係を示す説明図である。
【図５】  スペクトル情報と音声の関係を示す説明図である。
【図６】  補間パターン例を示す説明図である。
【図７】  この発明の実施の形態２による音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図である。
【図８】  補間パターン例を示す説明図である。
【図９】  従来の音声符号化装置及び音声復号化装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  符号化部、２  多重化部、３  分離部、４  復号化部、１１  スペクトル情報符号化部、１２  補間部、１３  音源情報符号化部、１４  スペクトル情報復号化部、１５  補間部、１６  音源情報復号化部、１７  合成部、２１  符号化部、２２  多重化部、２３  分離部、２４  復号化部、３１  スペクトル情報符号化部（スペクトル情報符号化手段）、３２  様態判定部（様態判定手段）、３３  補間部（補間手段）、３４  音源情報符号化部（音源情報符号化手段）、３５  スペクトル情報復号化部（スペクトル情報復号化手段）、３６  様態判定部（様態判定手段）、３７  補間部（補間手段）、３８  音源情報復号化部（音源情報復号化手段）、３９  合成部（合成手段）、４１  様態判定部（様態判定手段）、４２  様態判定部（様態判定手段）。
【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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