(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力音声のスペクトル包絡情報を抽出し、そのスペクトル包絡情報を符号化する包絡情報符号化手段と、その入力音声の音源情報を符号化する音源符号化手段と、上記包絡情報符号化手段により符号化されたスペクトル包絡情報と上記音源符号化手段により符号化された音源情報を多重化して音声符号を出力する多重化手段とを備えた音声符号化装置において、上記音源符号化手段は、複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化することを特徴とする音声符号化装置。
【請求項２】
インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報は、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であることを特徴とする請求項１記載の音声符号化装置。
【請求項３】
音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報は、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であることを特徴とする請求項１記載の音声符号化装置。
【請求項４】
音源符号化手段は、フレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することを特徴とする請求項３記載の音声符号化装置。
【請求項５】
入力音声のスペクトル包絡情報を抽出し、そのスペクトル包絡情報を符号化する包絡情報符号化手段と、その入力音声の音源情報を符号化する音源符号化手段と、上記包絡情報符号化手段により符号化されたスペクトル包絡情報と上記音源符号化手段により符号化された音源情報を多重化する多重化手段とを備えた音声符号化装置において、上記音源符号化手段は、音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化することを特徴とする音声符号化装置。
【請求項６】
インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報は、個別に符号化された対データの組合せ情報であることを特徴とする請求項５記載の音声符号化装置。
【請求項７】
音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報は、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であることを特徴とする請求項５記載の音声符号化装置。
【請求項８】
音源符号化手段は、フレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することを特徴とする請求項７記載の音声符号化装置。
【請求項９】
音源符号化手段は、記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、任意のインデックステーブルを選択して使用することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の音声符号化装置。
【請求項１０】
音源符号化手段は、入力音声を分析して所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択することを特徴とする請求項９記載の音声符号化装置。
【請求項１１】
音源符号化手段は、スペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択することを特徴とする請求項９記載の音声符号化装置。
【請求項１２】
音声符号から入力音声のスペクトル包絡情報と音源情報を分離する分離手段と、上記分離手段により分離されたスペクトル包絡情報を復号化する包絡情報復号化手段と、上記包絡情報復号化手段により復号化されたスペクトル包絡情報を参照して、上記分離手段により分離された音源情報を復号化する音源復号化手段とを備えた音声復号化装置において、上記音源復号化手段は、複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから上記音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化することを特徴とする音声復号化装置。
【請求項１３】
インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報は、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であることを特徴とする請求項１２記載の音声復号化装置。
【請求項１４】
音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報は、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であることを特徴とする請求項１２記載の音声復号化装置。
【請求項１５】
音源復号化手段は、フレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することを特徴とする請求項１４記載の音声復号化装置。
【請求項１６】
音声符号から入力音声のスペクトル包絡情報と音源情報を分離する分離手段と、上記分離手段により分離されたスペクトル包絡情報を復号化する包絡情報復号化手段と、上記包絡情報復号化手段により復号化されたスペクトル包絡情報を参照して、上記分離手段により分離された音源情報を復号化する音源復号化手段とを備えた音声復号化装置において、上記音源復号化手段は音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから上記音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化することを特徴とする音声復号化装置。
【請求項１７】
インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報は、個別に符号化された対データの組合せ情報であることを特徴とする請求項１６記載の音声復号化装置。
【請求項１８】
音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報は、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であることを特徴とする請求項１６記載の音声復号化装置。
【請求項１９】
音源復号化手段は、フレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することを特徴とする請求項１８記載の音声復号化装置。
【請求項２０】
音源復号化手段は、記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、音源情報に含まれている選択情報を示す符号に対応するインデックステーブルを選択して使用することを特徴とする請求項１２から請求項１９のうちのいずれか１項記載の音声復号化装置。
【請求項２１】
音源復号化手段は、記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、スペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択して使用することを特徴とする請求項１２から請求項１９のうちのいずれか１項記載の音声復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル音声信号を少ない情報量に圧縮する音声符号化装置、その音声符号化装置等により生成された音声符号を復号化してディジタル音声信号を再生する音声復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多くの音声符号化装置及び音声復号化装置では、音声符号化装置が入力音声をスペクトル包絡情報と音源情報に分けて、所定長区間のフレーム単位で各々を符号化して音声符号を生成し、音声復号化装置がこの音声符号を復号化して、合成フィルタによってスペクトル包絡情報と音源情報を合わせることで復号音声を生成するようにしている。最も代表的な音声符号化装置及び音声復号化装置としては、符号駆動線形予測符号化（Ｃｏｄｅ−Ｅｘｃｉｔｅｄ  ＬｉｎｅａｒＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎ：ＣＥＬＰ）方式を用いたものがある。
【０００３】
図１７は従来のＣＥＬＰ方式を用いる音声符号化装置を示す構成図であり、図において、１は入力音声を分析して、その入力音声のスペクトル包絡情報である線形予測係数を抽出する線形予測分析手段、２は線形予測分析手段１により抽出された線形予測係数を符号化する線形予測係数符号化手段、３は線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いて仮の合成音を生成し、仮の合成音と入力音声の距離が最小になる適応音源符号を選択して多重化手段６に出力するとともに、その適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の所定長の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）をゲイン符号化手段５に出力する適応音源符号化手段、４は線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いて仮の合成音を生成し、仮の合成音と符号化対象信号（入力音声から適応音源信号による合成音を差し引いた信号）の距離が最小になる駆動音源符号を選択して多重化手段６に出力するとともに、その駆動音源符号に対応する時系列ベクトルである駆動音源信号をゲイン符号化手段５に出力する駆動音源符号化手段である。
【０００４】
５は適応音源符号化手段３から出力された適応音源信号と駆動音源符号化手段４から出力された駆動音源信号にゲインベクトルの各要素を乗算し、各乗算結果を相互に加算して音源信号を生成する一方、線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いて、その音源信号から仮の合成音を生成し、仮の合成音と入力音声の距離が最小になるゲイン符号を選択して多重化手段６に出力するゲイン符号化手段、６は線形予測係数符号化手段２により符号化された線形予測係数の符号と、適応音源符号化手段３から出力された適応音源符号と、駆動音源符号化手段４から出力された駆動音源符号と、ゲイン符号化手段５から出力されたゲイン符号とを多重化して、音声符号を出力する多重化手段である。
【０００５】
図１８は従来のＣＥＬＰ方式を用いる音声復号化装置を示す構成図であり、図において、１１は音声符号化装置から出力された音声符号を分離して、線形予測係数の符号を線形予測係数復号化手段１２に出力し、適応音源符号を適応音源復号化手段１３に出力し、駆動音源符号を駆動音源復号化手段１４に出力し、ゲイン符号をゲイン復号化手段１５に出力する分離手段、１２は分離手段１１から出力された線形予測係数を復号化し、その復号結果を合成フィルタ１９のフィルタ係数に変換して、そのフィルタ係数を合成フィルタ１９に出力する線形予測係数復号化手段である。
【０００６】
１３は分離手段１１から出力された適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）を出力する適応音源復号化手段、１４は分離手段１１から出力された駆動音源符号に対応する時系列ベクトルである駆動音源信号を出力する駆動音源復号化手段、１５は分離手段１１から出力されたゲイン符号に対応するゲインベクトルを出力するゲイン復号化手段である。
【０００７】
１６はゲイン復号化手段１５から出力されたゲインベクトルの要素を適応音源復号化手段１３から出力された適応音源信号に乗算する乗算器、１７はゲイン復号化手段１５から出力されたゲインベクトルの要素を駆動音源復号化手段１４から出力された駆動音源信号に乗算する乗算器、１８は乗算器１６の乗算結果と乗算器１７の乗算結果を加算して音源信号を生成する加算器、１９は加算器１８により生成された音源信号に対する合成フィルタリング処理を実行して出力音声を生成する合成フィルタである。
【０００８】
次に動作について説明する。
従来の音声符号化装置及び音声復号化装置では、５〜５０ｍｓ程度を１フレームとして、フレーム単位で処理を行う。
【０００９】
まず、音声符号化装置の線形予測分析手段１は、音声を入力すると、その入力音声を分析して、音声のスペクトル包絡情報である線形予測係数を抽出する。
線形予測係数符号化手段２は、線形予測分析手段１が線形予測係数を抽出すると、その線形予測係数を符号化し、その符号を多重化手段６に出力する。また、その符号に対応する量子化された線形予測係数を適応音源符号化手段３，駆動音源符号化手段４及びゲイン符号化手段５に出力する。
【００１０】
適応音源符号化手段３は、過去の所定長の音源信号を記憶する適応音源符号帳を内蔵し、内部で発生させる各適応音源符号（適応音源符号は数ビットの２進数値で示される）に応じて、過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトルを生成する。
次に、各時系列ベクトルに適切なゲインを乗じた後、線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いる合成フィルタに各時系列ベクトルを通すことにより、仮の合成音を生成する。
【００１１】
そして、適応音源符号化手段３は、仮の合成音と入力音声との距離を調査し、この距離を最小とする適応音源符号を選択して多重化手段６に出力するとともに、その選択した適応音源符号に対応する時系列ベクトルを適応音源信号として、ゲイン符号化手段５に出力する。また、入力音声から適応音源信号による合成音を差し引いた信号を符号化対象信号として、駆動音源符号化手段４に出力する。
【００１２】
駆動音源符号化手段４は、非雑音的又は雑音的な複数の時系列ベクトルである駆動符号ベクトルを格納する駆動音源符号帳を内蔵し、内部で発生させる各駆動音源符号（駆動音源符号は数ビットの２進数値で示される）に応じて、その駆動音源符号帳から時系列ベクトルの読み出しを順次実行する。
次に、各時系列ベクトルに適切なゲインを乗じた後、線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いる合成フィルタに各時系列ベクトルを通すことにより、仮の合成音を生成する。
【００１３】
そして、駆動音源符号化手段４は、仮の合成音と、適応音源符号化手段３から出力された符号化対象信号との距離を調査し、この距離を最小とする駆動音源符号を選択して多重化手段６に出力するとともに、その選択した駆動音源符号に対応する時系列ベクトルを駆動音源信号として、ゲイン符号化手段５に出力する。
【００１４】
ゲイン符号化手段５は、ゲインベクトルを格納するゲイン符号帳を内蔵し、内部で発生させる各ゲイン符号（ゲイン符号は数ビットの２進数値で示される）に応じて、そのゲイン符号帳からゲインベクトルの読み出しを順次実行する。
そして、各ゲインベクトルの要素を、適応音源符号化手段３から出力された適応音源信号と、駆動音源符号化手段４から出力された駆動音源信号にそれぞれ乗算し、各乗算結果を相互に加算して音源信号を生成する。
次に、その音源信号を線形予測係数符号化手段２により量子化された線形予測係数を用いる合成フィルタに通すことにより、仮の合成音を生成する。
【００１５】
そして、ゲイン符号化手段５は、仮の合成音と入力音声との距離を調査し、この距離を最小とするゲイン符号を選択して多重化手段６に出力する。また、そのゲイン符号に対応する音源信号を適応音源符号化手段３に出力する。これにより、適応音源符号化手段３は、ゲイン符号化手段５により選択されたゲイン符号に対応する音源信号を用いて、内蔵する適応音源符号帳の更新を行う。
【００１６】
多重化手段６は、線形予測係数符号化手段２により符号化された線形予測係数と、適応音源符号化手段３から出力された適応音源符号と、駆動音源符号化手段４から出力された駆動音源符号と、ゲイン符号化手段５から出力されたゲイン符号とを多重化し、その多重化結果である音声符号を音声復号化装置に出力する。
【００１７】
音声復号化装置の分離手段１１は、音声符号化装置が音声符号を出力すると、その音声符号を分離して、線形予測係数の符号を線形予測係数復号化手段１２に出力し、適応音源符号を適応音源復号化手段１３に出力し、駆動音源符号を駆動音源復号化手段１４に出力し、ゲイン符号をゲイン復号化手段１５に出力する。線形予測係数復号化手段１２は、分離手段１１から線形予測係数の符号を受けると、その符号を復号化し、その復号結果を合成フィルタ１９のフィルタ係数に変換して、そのフィルタ係数を合成フィルタ１９に出力する。
【００１８】
適応音源復号化手段１３は、過去の所定長の音源信号を記憶する適応音源符号帳を内蔵し、分離手段１１から出力された適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）を出力する。
また、駆動音源復号化手段１４は、非雑音的又は雑音的な複数の時系列ベクトルである駆動符号信号を格納する駆動音源符号帳を内蔵し、分離手段１１から出力された駆動音源符号に対応する駆動音源信号を出力する。
ゲイン復号化手段１５は、ゲインベクトルを格納するゲイン符号帳を内蔵し、分離手段１１から出力されたゲイン符号に対応するゲインベクトルを出力する。
【００１９】
そして、適応音源復号化手段１３から出力された適応音源信号と駆動音源復号化手段１４から出力された駆動音源信号は、乗算器１６，１７により当該ゲインベクトルの要素が乗算され、加算器１８により乗算器１６，１７の乗算結果が相互に加算される。
【００２０】
合成フィルタ１９は、加算器１８の加算結果である音源信号に対する合成フィルタリング処理を実行して出力音声を生成する。なお、フィルタ係数としては、線形予測係数復号化手段１２により復号化された線形予測係数を用いる。
最後に、適応音源復号化手段１３は、上記音源信号を用いて、内蔵する適応音源符号帳の更新を行う。
【００２１】
次に、上述した音声符号化装置及び音声復号化装置の改良が図られた従来の技術について説明する。
片岡章俊、林伸二、守谷健弘、栗原祥子、間野一則「ＣＳ−ＡＣＥＬＰの基本アルゴリズム」ＮＴＴ  Ｒ＆Ｄ，Ｖｏｌ．４５，ｐｐ．３２５−３３０，１９９６年４月（文献１）には、演算量とメモリ量の削減を主な目的として、駆動音源の符号化にパルス音源を導入したＣＥＬＰ系の音声符号化装置及び音声復号化装置が開示されている。この従来の構成では、駆動音源を数本のパルスの各位置情報と極性情報のみで表現している。このような音源は代数的音源と呼ばれ、構造が簡単な割に符号化特性がよく、最近の多くの標準方式に採用されている。
【００２２】
図１９は文献１で用いられているパルス音源の位置候補を示す音源位置テーブルであり、図１７の音声符号化装置では駆動音源符号化手段４、図１８の音声復号化装置では駆動音源復号化手段１４に搭載される。
文献１では、音源符号化フレーム長が４０サンプルであり、駆動音源は４つのパルスで構成されている。音源番号１から音源番号３のパルス音源の位置候補は、図１９に示すように各々８つの位置に制約されており、パルス位置は各々３ｂｉｔで符号化できる。音源番号４のパルスは１６の位置に制約されており、パルス位置は４ｂｉｔで符号化できる。パルス音源の位置候補に制約を与えることにより、符号化特性の劣化を抑えつつ、符号化ビット数の削減、組合せ数の削減による演算量の削減を実現している。
【００２３】
この代数的音源の品質を維持して低ビットレート化を図る構成が、大室、間野「高速パルス探索型４ｋｂｉｔ／ｓ音声符号化」日本音響学会、１９９９年春季研究発表会講演論文集Ｉ、２１１〜２１２頁（文献２）に開示されている。
【００２４】
図２０は文献２で用いられているものと同様なパルス音源の位置候補と極性を示す音源位置・極性テーブルである。これは効率的に符号化ビット数を削減するために、隣接する音源位置における極性が反対となるように、音源の位置候補毎に採り得る極性に制約を与えるものである。
【００２５】
また、別の代数的音源の品質を改善する構成が、Ｔａｄａｓｈｉ  Ａｍａｄａ，Ｋｉｍｉｏ  Ｍｉｓｅｋｉ  ａｎｄ  Ｍａｓａｍｉ  Ａｋａｍｉｎｅ  “ＣＥＬＰ  ｓｐｅｅｃｈ  ｃｏｄｉｎｇ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａｎ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｐｕｌｓｅ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｃｏｄｅｂｏｏｋ”  １９９９  ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｓｐｅｅｃｈ，ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｖｏｌ．Ｉ，ｐｐ．１３−１６（Ｍａｒ  １９９９）（文献３）及び土屋、天田、三関「適応パルス位置ＡＣＥＬＰ音声符号化の改善」日本音響学会、１９９９年春季研究発表会講演論文集Ｉ、２１３〜２１４頁（文献４）に開示されている。
【００２６】
文献３では、適応音源信号の振幅包絡の大きさが大きいところにパルス音源の位置候補が集まるようにフレーム毎に適応的にパルス音源の位置候補を設定するようにしている。これにより符号化特性が改善することが示されている。
【００２７】
文献４は文献３の改良に相当する。駆動音源信号（文献４中ではＡＣＥＬＰ音源）の生成部にピッチフィルタを内包させたときには、最初の１ピッチ周期の区間の音源位置が選択されやすい傾向があり、そのときにピッチ逆フィルタ処理を行った適応音源信号の振幅包絡の大きさに基づいて、フレーム毎に適応的にパルス音源の位置候補を設定するようにしている。
【００２８】
【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（文献１）は以上のように構成されているので、各音源番号毎の位置候補をフレーム内に均等に分布させている。したがって、その位置候補を低ビットレート化するためにはパルス数を減らすか、または、各音源番号毎の位置候補数を均等間隔で間引くしかないため、局所的にパルスが集中するような駆動音源信号を生成することができず、符号化特性の劣化を起こす課題があった。
【００２９】
文献２では、この特性劣化を抑制する音源の位置候補と極性に関して効率的な制約のつけ方を開示しているが、この制約は隣接する音源位置における極性を反対にするといったヒューリスティックなルールに基づくものであり、また、これ以外の音源位置と極性の関係は一切採り得ないとしているので、自然発声した音声が常にこのルールに当てはまる訳がなく、このルールに当てはまらない場合には大きな品質劣化を招く課題があった。
【００３０】
文献３及び文献４では、この特性劣化を抑制する適応的な間引き方法を開示しているが、入力音声の周期性が乱れたり変化する時には、適応的な間引きを行うことでむしろ大きな特性劣化を起こす課題があった。また、この適応的な間引き処理は、通信路での符号伝送誤りによって適応音源信号が正しく生成されない場合、駆動音源信号にまで影響が及ぶという課題があった。
【００３１】
また、文献４では、駆動音源信号の生成部にピッチフィルタを内包させる場合、最初の１ピッチ周期の区間に音源位置候補を集中させることで平均的な特性改善を達成しているが、聴感的に最も重要な音声の立上り区間などでは、むしろフレーム後半が重要な場合があり、フレーム後半が良好に再現できずに特性劣化を引き起こして、聞いた印象ではむしろ品質劣化を起こす課題があった。
【００３２】
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、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる音声符号化装置及び音声復号化装置を得ることを目的とする。
【００３３】
【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、音源符号化手段が複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化するようにしたものである。
【００３４】
この発明に係る音声符号化装置は、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であるようにしたものである。
【００３５】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるようにしたものである。
【００３６】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識するようにしたものである。
【００３７】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段が音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化するようにしたものである。
【００３８】
この発明に係る音声符号化装置は、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、個別に符号化された対データの組合せ情報であるようにしたものである。
【００３９】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるようにしたものである。
【００４０】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識するようにしたものである。
【００４１】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、任意のインデックステーブルを選択して使用するようにしたものである。
【００４２】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段が入力音声を分析して所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択するようにしたものである。
【００４３】
この発明に係る音声符号化装置は、音源符号化手段がスペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択するようにしたものである。
【００４４】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化するようにしたものである。
【００４５】
この発明に係る音声復号化装置は、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であるようにしたものである。
【００４６】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるようにしたものである。
【００４７】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識するようにしたものである。
【００４８】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化するようにしたものである。
【００４９】
この発明に係る音声復号化装置は、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、個別に符号化された対データの組合せ情報であるようにしたものである。
【００５０】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるようにしたものである。
【００５１】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識するようにしたものである。
【００５２】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、音源情報に含まれている選択情報を示す符号に対応するインデックステーブルを選択して使用するようにしたものである。
【００５３】
この発明に係る音声復号化装置は、音源復号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、スペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択して使用するようにしたものである。
【００５４】
【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を示す構成図であり、図において、２１は入力音声を分析して、その入力音声のスペクトル包絡情報である線形予測係数を抽出する線形予測分析手段、２２は線形予測分析手段２１により抽出された線形予測係数を符号化する線形予測係数符号化手段である。
なお、線形予測分析手段２１及び線形予測係数符号化手段２２から包絡情報符号化手段が構成されている。
【００５５】
２３は線形予測係数符号化手段２２により量子化された線形予測係数を用いて仮の合成音を生成し、仮の合成音と入力音声の距離が最小になる適応音源符号（音源情報）を選択して多重化手段２６に出力するとともに、その適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の所定長の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）をゲイン符号化手段２５に出力する適応音源符号化手段、２４は線形予測係数符号化手段２２により量子化された線形予測係数を用いて仮の合成音を生成し、仮の合成音と符号化対象信号（入力音声から適応音源信号による合成音を差し引いた信号）の距離が最小になる駆動音源符号（音源情報）を選択して多重化手段２６に出力するとともに、その駆動音源符号に対応する時系列ベクトルである駆動音源信号をゲイン符号化手段２５に出力する駆動音源符号化手段である。
【００５６】
２５は適応音源符号化手段２３から出力された適応音源信号と駆動音源符号化手段２４から出力された駆動音源信号にゲインベクトルの各要素を乗算し、各乗算結果を相互に加算して音源信号を生成する一方、線形予測係数符号化手段２２により量子化された線形予測係数を用いて、その音源信号から仮の合成音を生成し、仮の合成音と入力音声の距離が最小になるゲイン符号（音源情報）を選択して多重化手段２６に出力するゲイン符号化手段である。
なお、適応音源符号化手段２３，駆動音源符号化手段２４及びゲイン符号化手段２５から音源符号化手段が構成されている。
【００５７】
２６は線形予測係数符号化手段２２により符号化された線形予測係数の符号と、適応音源符号化手段２３から出力された適応音源符号と、駆動音源符号化手段２４から出力された駆動音源符号と、ゲイン符号化手段２５から出力されたゲイン符号とを多重化して、音声符号を出力する多重化手段である。
【００５８】
図２はこの発明の実施の形態１による音声復号化装置を示す構成図であり、図において、３１は音声符号化装置から出力された音声符号を分離して、線形予測係数の符号を線形予測係数復号化手段３２に出力し、適応音源符号を適応音源復号化手段３３に出力し、駆動音源符号を駆動音源復号化手段３４に出力し、ゲイン符号をゲイン復号化手段３５に出力する分離手段、３２は分離手段３１から出力された線形予測係数を復号化し、その復号結果を合成フィルタ３９のフィルタ係数に変換して、そのフィルタ係数を合成フィルタ３９に出力する線形予測係数復号化手段（包絡情報復号化手段）である。
【００５９】
３３は分離手段３１から出力された適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）を出力する適応音源復号化手段、３４は分離手段３１から出力された駆動音源符号に対応する時系列ベクトルである駆動音源信号を出力する駆動音源復号化手段、３５は分離手段３１から出力されたゲイン符号に対応するゲインベクトルを出力するゲイン復号化手段である。
【００６０】
３６はゲイン復号化手段３５から出力されたゲインベクトルの要素を適応音源復号化手段３３から出力された適応音源信号に乗算する乗算器、３７はゲイン復号化手段３５から出力されたゲインベクトルの要素を駆動音源復号化手段３４から出力された駆動音源信号に乗算する乗算器、３８は乗算器３６の乗算結果と乗算器３７の乗算結果を加算して、音源信号を生成する加算器、３９は加算器３８により生成された音源信号に対する合成フィルタリング処理を実行して出力音声を生成する合成フィルタである。
なお、適応音源復号化手段３３，駆動音源復号化手段３４，ゲイン復号化手段３５，乗算器３６，３７，加算器３８及び合成フィルタ３９から音源復号化手段が構成されている。
【００６１】
図３は音声符号化装置における駆動音源符号化手段２４の内部を示す構成図であり、図において、４１は複数の音源位置の全組合せのうち、使用頻度（音源位置の組合せに関する評価値）が基準頻度（基準値）より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、４２は音源位置組合せテーブル４１から任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと適正な極性を用いて入力音声の駆動音源情報を符号化する代数的音源符号化手段である。
【００６２】
図４は音声復号化装置における駆動音源復号化手段３４の内部を示す構成図であり、図において、５１は複数の音源位置の全組合せのうち、使用頻度（音源位置の組合せに関する評価値）が基準頻度（基準値）より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、５２は音源位置組合せテーブル５１から駆動音源符号に含まれている音源位置符号（組合せを示す符号）に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと極性（極性を特定する情報は駆動音源符号に含まれている）を用いて入力音声の音源情報を復号化する代数的音源復号化手段である。
【００６３】
次に動作について説明する。
音声符号化装置及び音声復号化装置では、５〜５０ｍｓ程度を１フレームとして、フレーム単位で処理を行う。
【００６４】
まず、音声符号化装置の線形予測分析手段２１は、音声を入力すると、その入力音声を分析して、音声のスペクトル包絡情報である線形予測係数を抽出する。
線形予測係数符号化手段２２は、線形予測分析手段２１が線形予測係数を抽出すると、その線形予測係数を符号化し、その符号を多重化手段２６に出力する。また、その符号に対応する量子化された線形予測係数を適応音源符号化手段２３，駆動音源符号化手段２４及びゲイン符号化手段２５に出力する。
【００６５】
適応音源符号化手段２３は、過去の所定長の音源信号を記憶する適応音源符号帳を内蔵し、内部で発生させる各適応音源符号（適応音源符号は数ビットの２進数値で示される）に応じて、過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトルを生成する。
次に、各時系列ベクトルに適切なゲインを乗じた後、線形予測係数符号化手段２２により量子化された線形予測係数を用いる合成フィルタに各時系列ベクトルを通すことにより、仮の合成音を生成する。
【００６６】
そして、適応音源符号化手段２３は、仮の合成音と入力音声との距離を調査し、この距離を最小とする適応音源符号を選択して多重化手段２６に出力するとともに、その選択した適応音源符号に対応する時系列ベクトルを適応音源信号として、ゲイン符号化手段２５に出力する。また、入力音声から適応音源信号による合成音を差し引いた信号を符号化対象信号として、駆動音源符号化手段２４に出力する。
【００６７】
駆動音源符号化手段２４は、適応音源符号化手段２３から符号化対象信号を入力すると、音源位置組合せテーブル４１から任意の音源位置の組合せ（パルス音源の位置候補の組合せ）を選択し、そのパルス音源の位置候補の組合せと適正な極性を用いて入力音声の駆動音源情報を符号化する。具体的には以下に示す通りである。
【００６８】
まず、駆動音源符号化手段２４の音源位置組合せテーブル４１には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せの中から使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数のパルス音源の位置候補の組合せが記述されている（図５を参照）。
代数的音源において、符号化に用いられるパルス音源の位置候補の組合せは全組合せが均等に出現するわけではなく、その発生の頻度には偏りがあり、発生頻度が低い組合せを一切使用しないとしても合成音の品質に与える影響は小さい。この特性を利用してパルス音源の位置候補の組合せに制約を与えることにより、符号化特性の劣化を抑えつつ、代数的音源に要する符号化ビット数を削減する。
【００６９】
音源位置組合せテーブル４１の情報を記憶する方法として、例えば、図６に示すように、各インデックスに対する各音源番号の音源位置を２進数で表現するなど、直接的に、パルス音源の位置候補を表す情報を符号化して記憶する方法がある。
この様に構成すると、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せから、位置候補の組合せを抽出して音源位置組合せテーブル４１を作成した場合、各パルス音源の位置候補の組合せは１３ｂｉｔで表現できるので、これをインデックスの個数（ここでは、インデックスの個数をＮ個とする）分、記憶するためには、（１３×Ｎ）ｂｉｔの記憶領域が必要となる。例えば、Ｎ＝５１２の場合は６６５６ｂｉｔ、Ｎ＝１０２４の場合は１３３１２ｂｉｔとなるなど、使用する音源位置組合せテーブル４１の大きさによって必要な記憶容量が異なる。
【００７０】
音源位置組合せテーブル４１の情報を記憶する別の方法として、例えば、図７に示すように、少なくとも音源位置組合せテーブル４１の全ての要素を含むように構成された第２の音源位置組合せテーブルにおける各位置候補の組合せに対して、音源位置組合せテーブル４１の要素であるか否かを示すフラグ情報を１ｂｉｔで表現するなど、直接的には、パルス音源の位置候補を表す情報を記憶するのではなく、パルス音源の位置候補の組合せの使用の可否を記憶する方法がある。この様に構成すると、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せから、位置候補の組合せを抽出して音源位置組合せテーブル４１を作成した場合、全組合せ数（８１９２個）に対して使用する／使用しないを１ｂｉｔで表すので、８１９２ｂｉｔの記憶領域が必要となる。この場合、音源位置組合せテーブル４１のインデックス数Ｎに依らず必要な記憶領域は一定である。
【００７１】
なお、図１９に示すような代数的音源構造に基づくパルス音源の位置候補の全組合せは、フレーム長とパルス数とインデックス数から演算により求めることができるので、実際にはテーブルとして持つ必要はなく、記憶領域は不要である。
【００７２】
上述したように、音源位置組合せテーブル４１の情報を記憶する方法は複数あり、インデックス数Ｎと必要な記憶容量との関係が異なるので、インデックス数Ｎに応じて、より記憶容量が小さい方法を選択すれば、メモリやハードディスクなどの記憶装置の規模を小さくできるなど、効率的な装置化が可能となる。
【００７３】
駆動音源符号化手段２４の代数的音源符号化手段４２は、音源位置組合せテーブル４１に格納されているパルス音源の位置候補の組合せを順次読み出して、各位置候補に任意の極性でパルスを立てたときの仮の合成音を生成する。
そして、適応音源符号化手段２３から出力された符号化対象信号と仮の合成音との距離（信号の誤差）を計算して、その距離を最小にするパルス音源の位置候補の組合せと極性を探索する。
代数的音源符号化手段４２は、その探索が完了すると、その探索結果であるパルス音源の位置候補の組合せを表す音源位置符号と極性とを、駆動音源符号として多重化手段２６に出力するとともに、この駆動音源符号に対応する時系列ベクトルを、駆動音源信号としてゲイン符号化手段２５に出力する。
【００７４】
この代数的音源符号化手段４２における探索動作は、文献１に示されている駆動音源符号化手段と同様に行う。また、文献１に示されているように駆動音源の生成部の最終段にピッチフィルタを導入する。即ち、各パルス音源の位置候補にパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号とし、これに対する仮の合成音を生成する。
そして、各位置候補毎の仮の合成音同士の相関と、各位置候補毎の仮の合成音と符号化対象信号の相関を計算し、これらの相関を用いて各位置候補毎の極性の決定と位置探索を高速に行う。
【００７５】
その結果として、パルス音源の位置候補の組合せと各音源の極性が得られる。パルス音源の位置候補の組合せは、例えば、音源位置組合せテーブル４１における組合せに対するインデックスを２進数で表現するなど、対応した符号に変換され、最終的な音源位置符号として出力される。代数的音源は、その構造から探索動作に要する演算量が少ないことが知られているが、その代数的音源の構造を保ちつつ探索すべき音源位置の組合せ数を減らすことにより、更なる演算量削減効果を得ることができる。
【００７６】
上記のようにして、駆動音源符号化手段２４が駆動音源信号を出力すると、ゲイン符号化手段２５は、内部で発生させる各ゲイン符号（ゲイン符号は数ビットの２進数値で示される）に応じて、ゲイン符号帳からゲインベクトルの読み出しを順次実行する。
そして、各ゲインベクトルの要素を、適応音源符号化手段２３から出力された適応音源信号と、駆動音源符号化手段２４から出力された駆動音源信号にそれぞれ乗算し、各乗算結果を相互に加算して音源信号を生成する。
次に、その音源信号を線形予測係数符号化手段２２により量子化された線形予測係数を用いる合成フィルタに通すことにより、仮の合成音を生成する。
【００７７】
そして、ゲイン符号化手段２５は、仮の合成音と入力音声との距離を調査し、この距離を最小とするゲイン符号を選択して多重化手段２６に出力する。また、そのゲイン符号に対応する音源信号を適応音源符号化手段２３に出力する。これにより、適応音源符号化手段２３は、ゲイン符号化手段２５により選択されたゲイン符号に対応する音源信号を用いて、内蔵する適応音源符号帳の更新を行う。
【００７８】
多重化手段２６は、線形予測係数符号化手段２２により符号化された線形予測係数の符号と、適応音源符号化手段２３から出力された適応音源符号と、駆動音源符号化手段２４から出力された駆動音源符号（音源位置符号と極性を含む）と、ゲイン符号化手段２５から出力されたゲイン符号とを多重化し、その多重化結果である音声符号を音声復号化装置に出力する。
【００７９】
次に、音声復号化装置の分離手段３１は、音声符号化装置が音声符号を出力すると、その音声符号を分離して、線形予測係数の符号を線形予測係数復号化手段３２に出力し、適応音源符号を適応音源復号化手段３３に出力し、駆動音源符号を駆動音源復号化手段３４に出力し、ゲイン符号をゲイン復号化手段３５に出力する。
線形予測係数復号化手段３２は、分離手段３１から線形予測係数の符号を受けると、その符号を復号化し、その復号結果を合成フィルタ３９のフィルタ係数に変換して、そのフィルタ係数を合成フィルタ３９に出力する。
【００８０】
適応音源復号化手段３３は、過去の所定長の音源信号を記憶する適応音源符号帳を内蔵し、分離手段３１から出力された適応音源符号に対応する適応音源信号（過去の音源信号が周期的に繰り返された時系列ベクトル）を出力する。
【００８１】
駆動音源復号化手段３４は、分離手段３１から音源位置符号と極性を含む駆動音源符号を受けると、代数的音源復号化手段５２が音源位置組合せテーブル５１（音源位置組合せテーブル４１と同一内容がテーブル化されている）から、音源位置符号に対応するパルス音源の位置候補の組合せを読み出し、各位置候補に前記極性を付与したパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号を生成し、その駆動音源信号を出力する。
【００８２】
ゲイン復号化手段３５は、ゲインベクトルを格納するゲイン符号帳を内蔵し、分離手段３１から出力されたゲイン符号に対応するゲインベクトルを出力する。そして、適応音源復号化手段３３から出力された適応音源信号と駆動音源復号化手段３４から出力された駆動音源信号は、乗算器３６，３７により当該ゲインベクトルの要素が乗算され、加算器３８により乗算器３６，３７の乗算結果が相互に加算される。
【００８３】
合成フィルタ３９は、加算器３８の加算結果である音源信号に対する合成フィルタリング処理を実行して出力音声を生成する。なお、フィルタ係数としては、線形予測係数復号化手段３２により復号化された線形予測係数を用いる。
最後に、適応音源復号化手段３３は、上記音源信号を用いて、内蔵する適応音源符号帳の更新を行う。
【００８４】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、複数の音源位置の全組合せのうち、使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル４１，５１から音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化又は復号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【００８５】
また、音源位置組合せテーブル４１，５１に記述する音源位置の組合せは、その使用頻度により選択して抽出するなどの統計的な手法によるなど、実際に入力音声の音源情報を符号化又は復号化するのに則した方法で構成できるので、ヒューリスティックなルールを用いた場合のような不自然な制約がなく、低ビットレートであっても品質のよい音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【００８６】
また、固定的な音源位置の組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果を奏する。
【００８７】
さらに、複数の音源位置の組合せを音源位置組合せテーブル４１，５１に記述する際、各音源位置を個別に符号化して記述するようにしたので、あるいは、音源位置組合せテーブル４１，５１の各要素を第２の音源位置組合せテーブルの要素とし、第２の音源位置組合せテーブルの各要素に対する使用の可否を示すフラグ情報を記述するようにしたので、インデックス数Ｎに応じて必要な記憶容量を小さくすることができ、装置化規模が小さい効率的な音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【００８８】
さらに、第２の音源位置組合せテーブルの音源位置の組合せはフレーム長と音源数とインデックス数とから生成するようにしたので、これに要する記憶容量を不要にすることができ、装置化規模が小さい効率的な音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【００８９】
なお、この実施の形態１では、駆動音源信号の生成部にピッチフィルタを導入しているが、これを駆動音源復号化手段３４においてのみ導入したり、駆動音源符号化手段２４と駆動音源復号化手段３４の両方で導入しない構成も可能である。
【００９０】
また、この実施の形態１では、音源位置の組合せに関する評価値として使用頻度を用い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、符号化歪み等を小さくする期待値などを音源位置の組合せに関する評価値として用いるようにしてもよい。
この期待値は、例えば、音源位置の全組合せを用いて学習用音声データを符号化したときに、各音源位置の組合せ毎に、それが用いられたときの駆動音源信号成分により減少した符号化歪みの総和などとすることができる。
【００９１】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２による音声符号化装置における駆動音源符号化手段２４の内部を示す構成図であり、図において、４３は音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せのうち、使用頻度（対データの組合せに関する評価値）が基準頻度（基準値）より高い対データの組合せを示す情報が記述された音源位置・極性組合せテーブル（インデックステーブル）、４４は音源位置・極性組合せテーブル４３から任意の対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の駆動音源情報を符号化する代数的音源符号化手段である。
【００９２】
図９はこの発明の実施の形態２による音声復号化装置における駆動音源復号化手段３４の内部を示す構成図であり、図において、５３は複数の対データの全組合せのうち、使用頻度（対データの組合せに関する評価値）が基準頻度（基準値）より高い対データの組合せを示す情報が記述された音源位置・極性組合せテーブル（インデックステーブル）、５４は音源位置・極性組合せテーブル５３から駆動音源符号に含まれている音源位置・極性符号（組合せを示す符号）に基づいて対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化する代数的音源復号化手段である。
【００９３】
次に動作について説明する。ただし、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４以外は上記実施の形態１と同様であるため、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４の動作のみを説明する。
【００９４】
まず、駆動音源符号化手段２４の音源位置・極性組合せテーブル４３には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補及び各音源の極性の全組合せの中から使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数の対データの組合せが記述されている（図１０を参照）。
代数的音源において、符号化に用いられるパルス音源の対データの組合せは全組合せが均等に出現するわけではなく、その発生の頻度には偏りがあり、発生頻度が低い組合せを一切使用しないとしても合成音の品質に与える影響は小さい。この特性を利用してパルス音源の対データの組合せに制約を与えることにより、符号化特性の劣化を抑えつつ、代数的音源に要する符号化ビット数を削減する。
【００９５】
音源位置・極性組合せテーブル４３の情報を記憶する方法として、例えば、図１１に示すように、各インデックスに対する各音源番号の対データを２進数で表現するなど、直接的に、パルス音源の対データを表す情報を符号化して記憶する方法がある。
この様に構成すると、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補及び各音源の極性の全組合せから対データの組合せを抽出して音源位置・極性組合せテーブル４３を作成した場合、各パルス音源の対データの組合せは１７ｂｉｔで表現できるので、これをインデックスの個数（ここでは、インデックスの個数をＮ個とする）分、記憶するためには、（１７×Ｎ）ｂｉｔの記憶領域が必要となる。例えば、Ｎ＝４０９６の場合は６９６３２ｂｉｔ、Ｎ＝８１９２の場合は１３９２６４ｂｉｔとなるなど、使用する音源位置・極性組合せテーブル４３の大きさによって必要な記憶容量が異なる。
【００９６】
音源位置・極性組合せテーブル４３の情報を記憶する別の方法として、例えば、図１２に示すように、少なくとも音源位置・極性組合せテーブル４３の全ての要素を含むように構成された第２の音源位置・極性組合せテーブルにおける各対データの組合せに対して、音源位置・極性組合せテーブル４３の要素であるか否かを示すフラグ情報を１ｂｉｔで表現するなど、直接的には、パルス音源の対データを表す情報を記憶するのではなく、パルス音源の対データの組合せの使用の可否を記憶する方法がある。
この様に構成すると、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補及び各音源の極性の全組合せから、対データの組合せを抽出して音源位置・極性組合せテーブル４３を作成した場合、全組合せ数（１３１０７２個）に対して使用する／使用しないを１ｂｉｔで表すので、１３１０７２ｂｉｔの記憶領域が必要となる。この場合、音源位置・極性組合せテーブル４３のインデックス数Ｎに依らず必要な記憶領域は一定である。
【００９７】
なお、図１９に示すような代数的音源構造に基づくパルス音源の位置候補及び各音源の極性の全組合せは、フレーム長とパルス数とインデックス数から演算により求めることができるので、実際にはテーブルとして持つ必要はなく、記憶領域は不要である。
【００９８】
上述したように、音源位置・極性組合せテーブル４３の情報を記憶する方法は複数あり、インデックス数Ｎと必要な記憶容量との関係が異なるので、インデックス数Ｎに応じて、より記憶容量が小さい方法を選択すれば、メモリやハードディスクなどの記憶装置の規模を小さくできるなど、効率的な装置化が可能となる。
【００９９】
駆動音源符号化手段２４の代数的音源符号化手段４４は、音源位置・極性組合せテーブル４３に格納されているパルス音源の対データの組合せを順次読み出して、その対データの各位置候補に対データの各極性でパルスを立てたときの仮の合成音を生成する。
そして、適応音源符号化手段２３から出力された符号化対象信号と仮の合成音との距離を計算して、その距離を最小にするパルス音源の対データの組合せを探索する。
代数的音源符号化手段４４は、その探索が完了すると、その探索結果であるパルス音源の対データの組合せを表す音源位置・極性符号を、駆動音源符号として多重化手段２６に出力するとともに、この駆動音源符号に対応する時系列ベクトルを、駆動音源信号としてゲイン符号化手段２５に出力する。
【０１００】
この代数的音源符号化手段４４における探索動作は、文献１に示されている駆動音源符号化手段と同様に行う。また、文献１に示されているように駆動音源の生成部の最終段にピッチフィルタを導入する。即ち、各パルス音源の位置候補にパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号とし、これに対する仮の合成音を生成する。
そして、各位置候補毎の仮の合成音同士の相関と、各位置候補毎の仮の合成音と符号化対象信号の相関を計算し、これらの相関を用いて対データの探索を高速に行う。
【０１０１】
その結果として、パルス音源の対データの組合せが得られる。パルス音源の対データの組合せは、例えば、音源位置組合せ・極性テーブル４３における組合せに対するインデックスを２進数で表現するなど、対応した符号に変換され、最終的な音源位置・極性符号として出力される。代数的音源は、その構造から探索動作に要する演算量が少ないことが知られているが、その代数的音源の構造を保ちつつ探索すべき対データの組合せ数を減らすことにより、更なる演算量削減効果を得ることができる。
【０１０２】
次に、駆動音源復号化手段３４の代数的音源復号化手段５４は、分離手段３１から音源位置・極性符号を受けると、音源位置・極性組合せテーブル５３（音源位置・極性組合せテーブル４３と同一内容がテーブル化されている）から、音源位置・極性符号に対応するパルス音源の対データの組合せを読み出し、その対データの各位置候補に前記極性を付与したパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号を生成し、その駆動音源信号を出力する。
【０１０３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、複数の対データの全組合せのうち、使用頻度が基準頻度より高い対データの組合せを示す情報が記述された音源位置・極性組合せテーブル４３，５３から対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化又は復号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【０１０４】
また、音源位置・極性組合せテーブル４３，５３に記述する対データの組合せは、その使用頻度により選択して抽出するなどの統計的な手法によるなど、実際に入力音声の音源情報を符号化又は復号化するのに則した方法で構成できるので、ヒューリスティックなルールを用いた場合のような不自然な制約がなく、低ビットレートであっても品質のよい音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【０１０５】
また、固定的な対データの組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果を奏する。
【０１０６】
さらに、複数の対データの組合せを音源位置・極性組合せテーブル４３，５３に記述する際、各対データを個別に符号化して記述するようにしたので、あるいは、音源位置・極性組合せテーブル４３，５３の各要素を第２の音源位置・極性組合せテーブルの要素とし、第２の音源位置・極性組合せテーブルの各要素に対する使用の可否を示すフラグ情報を記述するようにしたので、インデックス数Ｎに応じて必要な記憶容量を小さくすることができ、装置化規模が小さい効率的な音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【０１０７】
さらに、第２の音源位置・極性組合せテーブルの対データの組合せはフレーム長と音源数とインデックス数とから生成するようにしたので、これに要する記憶容量を不要にすることができ、装置化規模が小さい効率的な音声符号化装置及び音声復号化装置が得られる効果を奏する。
【０１０８】
なお、この実施の形態２では、駆動音源信号の生成部にピッチフィルタを導入しているが、これを駆動音源復号化手段３４においてのみ導入したり、駆動音源符号化手段２４と駆動音源復号化手段３４の両方で導入しない構成も可能である。
【０１０９】
また、この実施の形態２では、対データの組合せに関する評価値として使用頻度を用い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、符号化歪み等を小さくする期待値などを対データの組合せに関する評価値として用いるようにしてもよい。
【０１１０】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３による音声符号化装置における駆動音源符号化手段２４の内部を示す構成図であり、図において、６１は複数の音源位置の全組合せのうち、有音の立ち上がり区間で使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、６２は複数の音源位置の全組合せのうち、有音の立ち上がり以外の区間で使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、６３は入力音声を分析して所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応する音源位置組合せテーブル６１（または６２）を選択する選択手段、６４は選択手段６３により選択された音源位置組合せテーブル６１（または６２）から任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと適正な極性を用いて入力音声の音源情報を符号化する代数的音源符号化手段である。
【０１１１】
図１４はこの発明の実施の形態３による音声復号化装置における駆動音源復号化手段３４の内部を示す構成図であり、図において、７１は複数の音源位置の全組合せのうち、有音の立ち上がり区間で使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、７２は複数の音源位置の全組合せのうち、有音の立ち上がり以外の区間で使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、７３は駆動音源符号に含まれている選択情報を示す符号に対応する音源位置組合せテーブル７１（または７２）を選択する選択手段、７４は選択手段７３により選択された音源位置組合せテーブル７１（または７２）から駆動音源符号に含まれている音源位置符号に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと極性（極性を特定する情報は駆動音源符号に含まれている）を用いて入力音声の音源情報を復号化する代数的音源復号化手段である。
【０１１２】
次に動作について説明する。ただし、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４以外は上記実施の形態１と同様であるため、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４の動作のみを説明する。
【０１１３】
まず、駆動音源符号化手段２４の音源位置組合せテーブル６１には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せの中から有声の立上り区間で使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数のパルス音源の位置候補の組合せが記述されている。また、音源位置組合せテーブル６２には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せの中から有声の立上り以外の区間で使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数のパルス音源の位置候補の組合せが記述されている。
【０１１４】
代数的音源において、符号化に用いられるパルス音源の位置候補の組合せは全組合せが均等に出現するわけではなく、その発生の頻度には偏りがあり、発生頻度が低い組合せを一切使用しないとしても合成音の品質に与える影響は小さい。
例えば、有声の立上り区間などフレーム後半のパワーがフレーム前半に比較して大きい場合には、パルス音源の位置候補もフレーム後半に集中する傾向がある。また、有声の立上り以外の区間では、ピッチフィルタを用いることもあり、パルス音源の位置候補はフレーム前半に集中する傾向や、フレームに均等に出現する傾向がある。
この特性を利用して、入力音声の特徴に応じてパルス音源の位置候補の組合せに制約を与えることにより、符号化特性の劣化を抑えつつ、代数的音源に要する符号化ビット数を削減する。
【０１１５】
選択手段６３は、入力音声を分析し、例えば、有声の立上り区間であれば、音源位置組合せテーブル６１を選択し、有声の立上り以外の区間であれば、音源位置組合せテーブル６２を選択するなど、入力音声の分析結果に基づいて使用する音源位置組合せテーブルを選択して切り換える。
【０１１６】
代数的音源符号化手段６４は、選択手段６３により選択された音源位置組合せテーブル６１（または６２）に格納されているパルス音源の位置候補の組合せを順次読み出して、各位置候補に任意の極性でパルスを立ててピッチフィルタを施したときの仮の合成音を生成する。
そして、適応音源符号化手段２３から出力された符号化対象信号と仮の合成音との距離を計算して、その距離を最小にするパルス音源の位置候補の組合せと極性を探索する。
【０１１７】
代数的音源符号化手段６４は、その探索が完了すると、その探索結果であるパルス音源の位置候補の組合せを表す音源位置符号と極性とを、駆動音源符号として多重化手段２６に出力するとともに、この駆動音源符号に対応する時系列ベクトルを、駆動音源信号としてゲイン符号化手段２５に出力する。なお、選択手段６３から出力された選択情報も、駆動音源符号に含められて多重化手段２６に出力される。
【０１１８】
次に、駆動音源復号化手段３４の選択手段７３は、駆動音源符号に含まれている選択情報を示す符号に対応する音源位置組合せテーブル、即ち、音源位置組合せテーブル７１又は音源位置組合せテーブル７２を選択する。ただし、音源位置組合せテーブル７１は音源位置組合せテーブル６１と同一内容がテーブル化され、音源位置組合せテーブル７２は音源位置組合せテーブル６２と同一内容がテーブル化されている。
【０１１９】
代数的音源復号化手段７４は、選択手段７３により選択された音源位置組合せテーブル７１（または７２）から、音源位置符号に対応するパルス音源の位置候補の組合せを読み出し、各位置候補に前記極性を付与したパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号を生成し、その駆動音源信号を出力する。
【０１２０】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、記述内容が相互に異なる音源位置組合せテーブル６１，６２（または７１，７２）を有し、任意の音源位置組合せテーブルを選択して使用するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、特性の劣化を効果的に抑制することができる効果を奏する。
【０１２１】
なお、この実施の形態３では、駆動音源信号の生成部にピッチフィルタを導入しているが、これを駆動音源復号化手段３４においてのみ導入したり、駆動音源符号化手段２４と駆動音源復号化手段３４の両方で導入しない構成も可能である。
【０１２２】
また、この実施の形態３では、有声の立上りか否かにより音源位置組合せテーブルを切り換えているが、母音部か否か、雑音区間か音声区間か、あるいは、ピッチ長の大小に応じて切り換えるなど、他の基準を用いる構成も可能である。
さらに、これらの基準を複数組み合せて用いる構成も可能である。
【０１２３】
また、この実施の形態３では、有声の立上りか否かを判定しているので、主に入力音声のパワー情報をパラメータとして用いて音源位置組合せテーブルを切り換えることになるが、入力音声を分析して得られるピッチ情報やスペクトル情報など、他のパラメータを用いる構成も可能である。さらに、これらのパラメータを複数組み合せて用いる構成も可能である。
【０１２４】
この実施の形態３では、２つの音源位置組合せテーブルを切り換えているが、３つ以上の音源位置組合せテーブルを切り換える構成も可能である。
また、この実施の形態３では、複数の音源位置組合せテーブルを切り換えているが、複数の音源位置・極性組合せテーブルを切り換える構成も可能である。
【０１２５】
実施の形態４．
図１５はこの発明の実施の形態４による音声符号化装置における駆動音源符号化手段２４の内部を示す構成図であり、図において、８１は複数の音源位置の全組合せのうち、ピッチ周期がフレーム長より短い場合に使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、８２は複数の音源位置の全組合せのうち、ピッチ周期がフレーム長より長い場合に使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、８３は適応音源符号からピッチ周期を求め、そのピッチ周期に対応する音源位置組合せテーブル８１（または８２）を選択する選択手段、８４は選択手段８３により選択された音源位置組合せテーブル８１（または８２）から任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと適正な極性を用いて入力音声の音源情報を符号化する代数的音源符号化手段である。
【０１２６】
図１６はこの発明の実施の形態４による音声復号化装置における駆動音源復号化手段３４の内部を示す構成図であり、図において、９１は複数の音源位置の全組合せのうち、ピッチ周期がフレーム長より短い場合に使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、９２は複数の音源位置の全組合せのうち、ピッチ周期がフレーム長より長い場合に使用頻度が基準頻度より高い音源位置の組合せを示す情報が記述された音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、９３は適応音源符号からピッチ周期を求め、そのピッチ周期に対応する音源位置組合せテーブル９１（または９２）を選択する選択手段、９４は選択手段９３により選択された音源位置組合せテーブル９１（または９２）から駆動音源符号に含まれている音源位置符号に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せと極性（極性を特定する情報は駆動音源符号に含まれている）を用いて入力音声の音源情報を復号化する代数的音源復号化手段である。
【０１２７】
次に動作について説明する。ただし、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４以外は上記実施の形態１と同様であるため、駆動音源符号化手段２４及び駆動音源復号化手段３４の動作のみを説明する。
【０１２８】
まず、駆動音源符号化手段２４の音源位置組合せテーブル８１には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せの中からピッチ周期がフレーム長より短い場合に使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数のパルス音源の位置候補の組合せが記述されている。また、音源位置組合せテーブル８２には、例えば、図１９に示すパルス音源の位置候補の全組合せの中からピッチ周期がフレーム長より長い場合に使用頻度が高い組合せ（基準頻度より高い組合せ）のみを所望数抽出するなどして、複数のパルス音源の位置候補の組合せが記述されている。
【０１２９】
代数的音源において、符号化に用いられるパルス音源の位置候補の組合せは全組合せが均等に出現するわけではなく、その発生の頻度には偏りがあり、発生頻度が低い組合せを一切使用しないとしても合成音の品質に与える影響は小さい。
例えば、ピッチ周期がフレーム長より短い場合は、ピッチフィルタを用いることもあり、パルス音源の位置候補はフレーム前半に集中する傾向があり、ピッチ周期がフレーム長より長い場合にはパルス音源の位置候補はフレームに均等に出現する傾向がある。
この特性を利用して、入力音声の特徴に応じてパルス音源の位置候補の組合せに制約を与えることにより、符号化特性の劣化を抑えつつ、代数的音源に要する符号化ビット数を削減する。
【０１３０】
選択手段８３は、適応音源符号よりピッチ周期を求め、例えば、ピッチ周期がフレーム長より短い場合には、音源位置組合せテーブル８１を選択し、ピッチ周期がフレーム長より長い場合には、音源位置組合せテーブル８２を選択するなど、ピッチ周期に基づいて使用する音源位置組合せテーブルを選択して切り換える。
【０１３１】
代数的音源符号化手段８４は、選択手段８３により選択された音源位置組合せテーブル８１（または８２）に格納されているパルス音源の位置候補の組合せを順次読み出して、各位置候補に任意の極性でパルスを立ててピッチフィルタを施したときの仮の合成音を生成する。
そして、適応音源符号化手段２３から出力された符号化対象信号と仮の合成音との距離を計算して、その距離を最小にするパルス音源の位置候補の組合せと極性を探索する。
代数的音源符号化手段８４は、その探索が完了すると、その探索結果であるパルス音源の位置候補の組合せを表す音源位置符号と極性とを、駆動音源符号として多重化手段２６に出力するとともに、この駆動音源符号に対応する時系列ベクトルを、駆動音源信号としてゲイン符号化手段２５に出力する。
【０１３２】
次に、駆動音源復号化手段３４の選択手段９３は、駆動音源符号化手段２４の選択手段８３と同様にして、音源位置組合せテーブル９１又は音源位置組合せテーブル９２を選択する。ただし、音源位置組合せテーブル９１は音源位置組合せテーブル８１と同一内容がテーブル化され、音源位置組合せテーブル９２は音源位置組合せテーブル８２と同一内容がテーブル化されている。
【０１３３】
代数的音源復号化手段９４は、選択手段９３により選択された音源位置組合せテーブル９１（または９２）から、音源位置符号に対応するパルス音源の位置候補の組合せを読み出し、各位置候補に前記極性を付与したパルスを配置した信号にピッチフィルタを施して駆動音源信号を生成し、その駆動音源信号を出力する。
【０１３４】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、記述内容が相互に異なる音源位置組合せテーブル８１，８２（または９１，９２）を有し、任意の音源位置組合せテーブルを選択して使用するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができるとともに、特性の劣化を効果的に抑制することができる効果を奏する。
また、この実施の形態４では、適応音源符号より求めることができるピッチ周期に基づいて音源位置組合せテーブルを選択するようにしているので、使用対象の音源位置組合せテーブルを特定する選択情報の符号化が不要になる効果も奏する。
【０１３５】
なお、この実施の形態４では、駆動音源信号の生成部にピッチフィルタを導入しているが、これを駆動音源復号化手段３４においてのみ導入したり、駆動音源符号化手段２４と駆動音源復号化手段３４の両方で導入しない構成も可能である。
【０１３６】
また、この実施の形態４では、適応音源符号から求まるピッチ周期に応じて音源位置組合せテーブルを切り換えているが、線形予測係数の符号から求まるスペクトル様態に応じて切り換えるなど、他のパラメータを用いる構成も可能である。さらに、これらのパラメータを複数組み合せて用いる構成も可能である。
【０１３７】
また、この実施の形態４では、現フレームで求められた符号を用いて音源位置組合せテーブルを切り換えるためのパラメータを求めているが、過去のフレームにおける符号を用いて音源位置組合せテーブルを切り換えるためのパラメータを求める構成も可能である。
【０１３８】
この実施の形態４では、符号に基づいて音源位置組合せテーブルを切り換えるためのパラメータを求めているが、過去に生成された音源信号や出力音声など、音声符号化装置及び音声復号化装置に共通に生成可能な信号を分析してパラメータを求める構成も可能である。
【０１３９】
また、この実施の形態４では、２つの音源位置組合せテーブルを切り換えているが、３つ以上の音源位置組合せテーブルを切り換える構成も可能である。
さらに、この実施の形態４では、複数の音源位置組合せテーブルを切り換えているが、複数の音源位置・極性組合せテーブルを切り換える構成も可能である。
【０１４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、音源符号化手段が複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる効果がある。
また、予め作成して備えているインデックステーブルに存在する固定的な音源位置の組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果がある。
【０１４１】
この発明によれば、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４２】
この発明によれば、音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４３】
この発明によれば、音源符号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識するように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４４】
この発明によれば、音源符号化手段が音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから任意の対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を符号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる効果がある。
また、予め作成して備えているインデックステーブルに存在する固定的な対データの組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果がある。
【０１４５】
この発明によれば、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、個別に符号化された対データの組合せ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４６】
この発明によれば、音源符号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４７】
この発明によれば、音源符号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識するように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声符号化装置が得られる効果がある。
【０１４８】
この発明によれば、音源符号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、任意のインデックステーブルを選択して使用するように構成したので、低ビットレート化を図ることができる効果がある。また、特性の劣化を効果的に抑制することができる効果がある。
【０１４９】
この発明によれば、音源符号化手段が入力音声を分析して所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択するように構成したので、複雑な処理を実施することなく、インデックステーブルを選択することができる効果がある。
【０１５０】
この発明によれば、音源符号化手段がスペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択するように構成したので、使用対象のインデックステーブルを特定する選択情報の符号化が不要になる効果がある。
【０１５１】
この発明によれば、音源復号化手段が複数の音源位置の全組合せに対して個々に定まる音源位置の組合せに関する評価値が基準値より高い音源位置の組合せのみを抽出して、その音源位置の組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて音源位置の組合せを選択し、その音源位置の組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる効果がある。
また、予め作成して備えているインデックステーブルに存在する固定的な音源位置の組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果がある。
【０１５２】
この発明によれば、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、個別に符号化された音源位置の組合せ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５３】
この発明によれば、音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている音源位置の組合せを示す情報が、音源位置の各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５４】
この発明によれば、音源復号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い音源位置の組合せを含む音源位置の組合せを認識するように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５５】
この発明によれば、音源復号化手段が音源位置及び極性から構成された複数の対データの全組合せに対して個々に定まる対データの組合せに関する評価値が基準値より高い対データの組合せのみを抽出して、その対データの組合せを示す情報を記述したインデックステーブルを備え、そのインデックステーブルから音源情報に含まれている組合せを示す符号に基づいて対データの組合せを選択し、その対データの組合せを用いて入力音声の音源情報を復号化するように構成したので、特性の劣化を招くことなく、低ビットレート化を図ることができる効果がある。
また、予め作成して備えているインデックステーブルに存在する固定的な対データの組合せを用いているので、通信路での符号伝送誤りに対する強い耐性を維持しながら、特性を改善することができる効果がある。
【０１５６】
この発明によれば、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、個別に符号化された対データの組合せ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５７】
この発明によれば、音源復号化手段が少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識することが可能な場合、インデックステーブルに記述されている対データの組合せを示す情報が、対データの各組合せがインデックステーブルの要素であるか否かを示すフラグ情報であるように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５８】
この発明によれば、音源復号化手段がフレーム長と音源数とインデックス数から少なくとも評価値が基準値より高い対データの組合せを含む対データの組合せを認識するように構成したので、記憶容量が小さい効率的な音声復号化装置が得られる効果がある。
【０１５９】
この発明によれば、音源復号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、音源情報に含まれている選択情報を示す符号に対応するインデックステーブルを選択して使用するように構成したので、低ビットレート化を図ることができる効果がある。また、特性の劣化を効果的に抑制することができる効果がある。
【０１６０】
この発明によれば、音源復号化手段が記述内容が相互に異なるインデックステーブルを複数個有し、スペクトル包絡情報および音源情報の少なくともどちらか一方から所定のパラメータを抽出し、そのパラメータに対応するインデックステーブルを選択して使用するように構成したので、低ビットレート化を図ることができる効果がある。また、特性の劣化を効果的に抑制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による音声復号化装置を示す構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による音声符号化装置における駆動音源符号化手段の内部を示す構成図である。
【図４】  この発明の実施の形態１による音声復号化装置における駆動音源復号化手段の内部を示す構成図である。
【図５】  音源位置組合せテーブルを示す説明図である。
【図６】  音源位置組合せテーブルの情報記憶方法を示す説明図である。
【図７】  音源位置組合せテーブルの情報記憶方法を示す説明図である。
【図８】  この発明の実施の形態２による音声符号化装置における駆動音源符号化手段の内部を示す構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態２による音声復号化装置における駆動音源復号化手段の内部を示す構成図である。
【図１０】  音源位置・極性組合せテーブルを示す説明図である。
【図１１】  音源位置・極性組合せテーブルの情報記憶方法を示す説明図である。
【図１２】  音源位置・極性組合せテーブルの情報記憶方法を示す説明図である。
【図１３】  この発明の実施の形態３による音声符号化装置における駆動音源符号化手段の内部を示す構成図である。
【図１４】  この発明の実施の形態３による音声復号化装置における駆動音源復号化手段の内部を示す構成図である。
【図１５】  この発明の実施の形態４による音声符号化装置における駆動音源符号化手段の内部を示す構成図である。
【図１６】  この発明の実施の形態４による音声復号化装置における駆動音源復号化手段の内部を示す構成図である。
【図１７】  従来のＣＥＬＰ方式を用いる音声符号化装置を示す構成図である。
【図１８】  従来のＣＥＬＰ方式を用いる音声復号化装置を示す構成図である。
【図１９】  音源位置テーブルを示す説明図である。
【図２０】  音源位置・極性テーブルを示す説明図である。
【符号の説明】
２１  線形予測分析手段（包絡情報符号化手段）、２２  線形予測係数符号化手段（包絡情報符号化手段）、２３  適応音源符号化手段（音源符号化手段）、２４  駆動音源符号化手段（音源符号化手段）、２５  ゲイン符号化手段（音源符号化手段）、２６  多重化手段、３１  分離手段、３２  線形予測係数復号化手段（包絡情報復号化手段）、３３  適応音源復号化手段（音源復号化手段）、３４  駆動音源復号化手段（音源復号化手段）、３５  ゲイン復号化手段（音源復号化手段）、３６，３７  乗算器（音源復号化手段）、３８  加算器（音源復号化手段）、３９  合成フィルタ、４１，５１，７１，７２，８１，８２，９１，９２  音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、４２，４４，６４，８４  代数的音源符号化手段、４３，５３  音源位置・極性組合せテーブル（インデックステーブル）、５２，５４，７４，９４  代数的音源復号化手段、６１，６２  音源位置組合せテーブル（インデックステーブル）、６３，７３，８３，９３  選択手段。
【図１】
0003907906.tif 000002
【図２】
0003907906.tif 000003
【図３】
0003907906.tif 000004
【図４】
0003907906.tif 000005
【図５】
0003907906.tif 000006
【図６】
0003907906.tif 000007
【図７】
0003907906.tif 000008
【図８】
0003907906.tif 000009
【図９】
0003907906.tif 000010
【図１０】
0003907906.tif 000011
【図１１】
0003907906.tif 000012
【図１２】
0003907906.tif 000013
【図１３】
0003907906.tif 000014
【図１４】
0003907906.tif 000015
【図１５】
0003907906.tif 000016
【図１６】
0003907906.tif 000017
【図１７】
0003907906.tif 000018
【図１８】
0003907906.tif 000019
【図１９】
0003907906.tif 000020
【図２０】
0003907906.tif 000021