(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換方法において、
前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成するステップと、
第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号と、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を直接用いて、第２の符号列における固定コードブック情報を求めるステップと、
を含む、ことを特徴とする符号変換方法。
【請求項２】
前記励振信号の情報に含まれるパルス位置を、前記第２の符号列におけるパルス位置の候補とし、前記パルス位置候補に対して、前記第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化する、ことを特徴とする請求項１に記載の符号変換方法。
【請求項３】
第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置において、
前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する音声復号回路と、
第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号と、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を直接用いて、第２の符号列における固定コードブック情報を求める固定コードブック符号生成回路と、
を含む、ことを特徴とする符号変換装置。
【請求項４】
前記励振信号の情報に含まれるパルス位置を、第２の符号列におけるパルス位置の候補とし、前記パルス位置候補に対して、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化する手段を備えている、ことを特徴とする請求項３に記載の符号変換装置。
【請求項５】
第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置を構成するコンピュータに、
（ａ）前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する処理と、
（ｂ）第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号と、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を直接用いて、第２の符号列における固定コードブック情報を求める処理と、
を実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムにおいて、
前記励振信号の情報に含まれるパルス位置を、第２の符号列におけるパルス位置の候補とし、前記パルス位置候補に対して、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化する処理を、前記コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項５又は６記載のいずれか一に記載の前記プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号を低ビットレートで伝送あるいは蓄積するための符号化および復号方法に関し、特に、異なる符号化復号方式を用いて音声通信を行うに際し、音声をある方式により符号化して得た符号を、他の方式により復号可能な符号に高音質かつ低演算量で変換する、符号変換方法および装置ならびにその記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音声信号を中低ビットレートで高能率に符号化する方法として、音声信号を線形予測（Linear Prediction: ＬＰ）フィルタとそれを駆動する励振信号に分離して符号化する方法が広く用いられている。その代表的な方法の一つに、Code Excited Linear Prediction（符号励振線形予測：「ＣＥＬＰ」という）がある。ＣＥＬＰでは、入力音声の周波数特性を表すＬＰ係数が設定されたＬＰフィルタを、入力音声のピッチ周期を表す適応コードブック（Adaptive Codebook: 「ＡＣＢ」という）と、乱数やパルスから成る固定コードブック（Fixed Codebook: 「ＦＣＢ」という）との和で表される励振信号により駆動することで、合成音声信号が得られる。このとき、ＡＣＢ成分とＦＣＢ成分には各々ゲイン（それぞれ「ＡＣＢゲイン」と「ＦＣＢゲイン」という）を乗ずる。なお、ＣＥＬＰに関しては、M.R.SchroederとB.S.Atalによる「Code excited Linear Prediction: High quality speech at very low bit rates」（Proc. Of IEEE Int. Conf. On Acoust., Speech and Signal Processing, pp.937-940, 1985）（「文献１」という）が参照される。
【０００３】
ところで、例えば３Ｇ（第３世代）移動体網と有線パケット網間の相互接続を想定した場合、各網で用いられる標準音声符号化方式が異なるため、直接接続できない、という問題がある。
【０００４】
これに対する最も簡単な解法はタンデム接続である。しかしながら、タンデム接続では、一方の標準方式を用いて音声を符号化して得た符号列からその標準方式を用いて音声信号を一旦復号し、この復号された音声信号を他方の標準方式を用いて再度符号化を行う。
【０００５】
このため、各音声符号化復号方式で符号化と復号を一度だけ行う場合に比べて、一般に音質の低下、遅延の増加、計算量の増加を招くという問題がある。
【０００６】
これに対して、一方の標準方式を用いて音声を符号化して得た符号を他方の標準方式により復号可能な符号に、符号領域または符号化パラメータ領域で変換する、符号変換方式は前述の問題に対し有効である。符号を変換する方法については、Hong-Goo Kangらによる「Improving Transcoding Capability of Speech Coders in Clean and Frame Erasured Channel Environments」(Proc. Of IEEE Workshop on Speech Coding 2000, pp.78-80, 2000)（「文献２」という）が参照される。
【０００７】
図８は、第１の音声符号化方式（「方式Ａ」という）を用いて音声を符号化して得た符号を、第２の方式（「方式Ｂ」という）により復号可能な符号に変換する、符号変換装置の構成の一例を示す図である。図８を参照して、従来の符号変換装置の各構成要素について説明する。
【０００８】
入力端子１０から、方式Ａにより音声を符号化して得た第１の符号列を入力する。
【０００９】
符号分離回路１０１０は、入力端子１０から入力した第１の符号列から、ＬＰ係数、ＡＣＢ、ＦＣＢ、ＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する符号、すなわちＬＰ係数符号、ＡＣＢ符号、ＦＣＢ符号、ゲイン符号を分離する。ここで、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインはまとめて符号化復号されるものとし、簡単のため、これを「ゲイン」、その符号を「ゲイン符号」と呼ぶことにする。また、上記ＬＰ係数符号、ＡＣＢ符号、ＦＣＢ符号、ゲイン符号をそれぞれ「第１のＬＰ係数符号」、「第１のＡＣＢ符号」、「第１のＦＣＢ符号」、「第１のゲイン符号」と呼ぶことにする。そして、第１のＬＰ係数符号をＬＰ係数符号変換回路１００へ出力し、第１のＡＣＢ符号をＡＣＢ符号変換回路２００へ出力し、第１のＦＣＢ符号をＦＣＢ符号変換回路３００へ出力し、第１のゲイン符号をゲイン符号変換回路４００へ出力する。
【００１０】
ＬＰ係数符号変換回路１００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＬＰ係数符号を入力し、第１のＬＰ係数符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＬＰ係数符号を、第２のＬＰ係数符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１１】
ＡＣＢ符号変換回路２００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号を入力し、第１のＡＣＢ符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＡＣＢ符号を、第２のＡＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１２】
ＦＣＢ符号変換回路３００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＦＣＢ符号を入力し、第１のＦＣＢ符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたＦＣＢ符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１３】
ゲイン符号変換回路４００は、符号分離回路１０１０から出力される第1のゲイン符号を入力し、第1のゲイン符号を方式Ｂにより復号可能な符号に変換する。この変換されたゲイン符号を、第２のゲイン符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１４】
各変換回路のより具体的な動作を以下に説明する。
【００１５】
ＬＰ係数符号変換回路１００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＬＰ係数符号を、方式ＡにおけるＬＰ係数復号方法により復号して、第１のＬＰ係数を得る。次に、第１のＬＰ係数を、方式ＢにおけるＬＰ係数の量子化方法および符号化方法により量子化および符号化して第２のＬＰ係数符号を得る。そして、これを方式ＢにおけるＬＰ係数復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１６】
ＡＣＢ符号変換回路２００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＡＣＢ符号から第２のＡＣＢ符号を得る。そして、これを方式ＢにおけるＡＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１７】
ＦＣＢ符号変換回路３００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＦＣＢ符号から第２のＦＣＢ符号を得る。そして、これを方式ＢにおけるＦＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１８】
ゲイン符号変換回路４００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のゲイン符号を、方式Ａにおけるゲイン復号方法により復号して、第１のゲインを得る。次に、第１のゲインを、方式Ｂにおけるゲインの量子化方法および符号化方法により量子化および符号化して第２のゲイン符号を得る。そして、これを方式Ｂにおけるゲイン復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。
【００１９】
符号多重回路１０２０は、ＬＰ係数符号変換回路１００から出力される第２のＬＰ係数符号と、ＡＣＢ符号変換回路２００から出力される第２のＡＣＢ符号と、ＦＣＢ符号変換回路３００から出力される第２のＦＣＢ符号と、ゲイン符号変換回路４００から出力される第２のゲイン符号を入力し、これらを多重化して得られる符号列を第２の符号列として出力端子２０を介して出力する。以上により、図８に示した従来の符号変換装置の説明を終える。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８を参照して説明した従来の符号変換装置においては、マルチパルス信号により表現されるＦＣＢに対応するＦＣＢ符号を変換するに際して、方式ＡのＦＣＢにおけるパルス数と方式ＢのＦＣＢにおけるパルス数とが異なる場合に、全てのＦＣＢ符号を変換できない、という問題点を有している。
【００２１】
その理由は、方式ＡとＢとでパルス数が異なる場合には、方式ＡとＢとの間でパルス位置符号を対応付けることができないパルスが存在してしまうからである。
【００２２】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、第１の方式から第２の方式への符号変換にあたり、第１の方式の固定コードブック（ＦＣＢ）におけるパルス数と第２の方式のＦＣＢにおけるパルス数とが異なる場合であっても、全てのＦＣＢ符号を変換できる装置および方法ならびにそのプログラムを記録した記録媒体を提供することにある。これ以外の本発明の目的、特徴、利点等は以下の説明から、当業者には直ちに明らかとされるであろう。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する、本願の第１のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換方法において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成するステップと、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき第２の符号列における固定コードブック情報を求めるステップ、を含む。
【００２４】
本願の第２のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換方法において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成するステップと、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を用いて、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき第２の符号列における固定コードブック情報を求めるステップ、を含むことを特徴とする。
【００２５】
上記第１、第２のアスペクトに係る発明において、好ましくは、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める。
【００２６】
本願の第３のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する音声復号回路と、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき第２の符号列における固定コードブック情報を求める固定コードブック符号生成回路、を含む。
【００２７】
本願の第４のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置において、前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する音声復号回路と、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を用いて、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき第２の符号列における固定コードブック情報を求める固定コードブック符号生成回路、を含む。
【００２８】
上記第３、第４のアスペクトに係る本発明において、固定コードブック符号生成回路は、好ましくは、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める。
【００２９】
本願の第５のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置を構成するコンピュータに、(a)前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する処理と、(b)前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき、第２の符号列における固定コードブック情報を求める処理、を実行させるためのプログラムを提供する。
【００３０】
本願の第６のアスペクトに係る発明は、第１の符号列を、第２の符号列へ変換する符号変換装置を構成するコンピュータに、(a)前記第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、前記第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成する処理と、(b)前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を用いて、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号とに基づき第２の符号列における固定コードブック情報を求める処理、を実行させるためのプログラムを提供する。
【００３１】
上記第５、第６のアスペクトに係る本発明に係るプログラムにおいて、好ましくは、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と前記第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める。
【００３２】
本願の第７のアスペクトに係る発明は、前記第５および第６のアスペクトに係る発明に係る前記プログラムを記録した記録媒体を提供する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。まず本発明の装置と方法の概要と原理を説明したあと、実施例について以下に詳細に説明する。
【００３４】
本発明に係る符号変換装置において、音声復号回路（１５００）は、第１の符号列から第１の線形予測係数と励振信号の情報を得て、第１の線形予測係数をもつフィルタを励振信号の情報から得られる励振信号で駆動することによって第１の音声信号を生成し、固定コードブック符号（ＦＣＢ）生成回路（１８００）において、励振信号の情報に含まれる固定コードブック（ＦＣＢ）情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と第１の音声信号との距離を最小化することによって、第２の符号列における固定コードブック情報を求める。
【００３５】
本発明に係る方法は、以下のステップを有する。
ステップａ：第１の符号列から第１の線形予測係数を得る。
ステップｂ：第１の符号列から励振信号の情報を得る。
ステップｃ：励振信号の情報から励振信号を得る。
ステップｄ：第１の線形予測係数をもつフィルタを前記励振信号によって駆動することで第１の音声信号を生成する。
ステップｅ：励振信号の情報に含まれる固定コードブック（ＦＣＢ）情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める。あるいは、前記励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を用いて、第２の符号列から得られる情報により生成される第２の音声信号と第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める。
【００３６】
本発明においては、符号の読み替えに基づくＦＣＢ符号の変換により、第１の方式（Ａ）のＦＣＢ符号から第２の方式（Ｂ）のＦＣＢ符号を一部について得るとともに、第１の方式（Ａ）における線形予測係数、ＡＣＢ信号およびゲインを含む情報から生成される復号音声を用いてＦＣＢ信号を求め、これに対応する符号と、読み替えにより得たＦＣＢ符号とを併せて、第２の方式（Ｂ）のＦＣＢ符号とする。
【００３７】
このため、第２の方式（Ｂ）のＦＣＢに必要な個数のパルスについて、パルス位置とパルス極性を求めることができる。
【００３８】
その結果、第１の方式（Ａ）のＦＣＢにおけるパルス数と、第２の方式（Ｂ）のＦＣＢにおけるパルス数とが異なる場合であっても、全てのＦＣＢ符号を変換できる。
【００３９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る符号変換装置の第１の実施例の構成を示す図である。図１において、図８と同一または同等の要素には、同一の参照符号が付されている。図１を参照すると、第１の実施例の符号変換装置は、入力端子１０と、符号分離回路１０１０と、ＬＰ係数符号変換回路１１００と、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０と、インパルス応答計算回路１１２０と、ＡＣＢ変換生成回路１２００と、音声復号回路１５００と、目標信号計算回路１７００と、ＦＣＢ符号生成回路１８００と、ゲイン符号生成回路１４００と、第２の励振信号計算回路１６１０と、第２の励振信号記憶回路１６２０と、符号多重回路１０２０と、出力端子２０と、を備えている。
【００４１】
本発明の第１の実施例の符号変換装置において、図１の入力端子１０、出力端子２０、符号分離回路１０１０、符号多重回路１０２０は、結線の一部が分岐する以外は基本的に図８に示した要素と同じである。以下では、上述した同一または同等の要素の説明は省略し、主に、図８に示した構成との相違点について説明する。
【００４２】
また、方式Ａにおいて、ＬＰ係数の符号化は、
0004304360.tif 000002
【００４３】
ｍｓｅｃ（ミリ秒）周期（フレーム）毎に行われ、ＡＣＢ（適応コードブック）、ＦＣＢ（固定コードブック）およびゲインなど励振信号の構成要素の符号化は、
0004304360.tif 000003
【００４４】
ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとし、一方、方式Ｂにおいては、ＬＰ係数の符号化は、
0004304360.tif 000004
【００４５】
ｍｓｅｃ周期（フレーム）毎に行われ、励振信号の構成要素の符号化は、
0004304360.tif 000005
【００４６】
ｍｓｅｃ周期（サブフレーム）毎に行われるものとする。
【００４７】
また、方式Ａのフレーム長、サブフレーム数およびサブフレーム長を各々、
0004304360.tif 000006
【００４８】
0004304360.tif 000007
【００４９】
および
0004304360.tif 000008
【００５０】
とし、方式Ｂのフレーム長、サブフレーム数およびサブフレーム長を各々、
0004304360.tif 000009
【００５１】
0004304360.tif 000010
【００５２】
および、
0004304360.tif 000011
【００５３】
とする。以下の説明では、簡単のため、
0004304360.tif 000012
【００５４】
0004304360.tif 000013
【００５５】
0004304360.tif 000014
【００５６】
とする。
【００５７】
ここで、例えば、サンプリング周波数を８０００Ｈｚとし、
0004304360.tif 000015
【００５８】
および
0004304360.tif 000016
【００５９】
をともに、１０ｍｓｅｃとすれば、
0004304360.tif 000017
【００６０】
および
0004304360.tif 000018
【００６１】
は、１６０サンプル、
0004304360.tif 000019
【００６２】
および、
0004304360.tif 000020
【００６３】
は、８０サンプルとなる。
【００６４】
ＬＰ係数符号変換回路１１００は、符号分離回路１０１０から第１のＬＰ係数符号を入力する。ここで、前述の３ＧＰＰ  ＡＭＲ  Ｓｐｅｅｃｈ  Ｃｏｄｅｃ（文献３）やＩＴＵ−Ｔ勧告G.729など多くの標準方式では、ＬＰ係数を線スペクトル対（Line Spectral Pair: 「ＬＳＰ」という）で表現し、ＬＳＰを符号化および復号することが多いため、以下、ＬＰ係数の符号化復号は、ＬＳＰ領域で行われるとする。ＬＰ係数からＬＳＰへの変換、およびＬＳＰからＬＰ係数への変換については、周知の方法、例えば「文献3」の第5.2.3節および第5.2.4節の記載が参照される。前記第１のＬＰ係数符号を方式ＡにおけるＬＳＰ復号方法により復号して、第１のＬＳＰを得る。
【００６５】
次に、第１のＬＳＰを、方式ＢにおけるＬＳＰの量子化方法および符号化方法により量子化および符号化して、第２のＬＳＰとこれに対応する第２のＬＰ係数符号を得る。そして、第２のＬＰ係数符号を方式ＢにおけるＬＳＰ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力し、第１のＬＳＰと第２のＬＳＰをＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。
【００６６】
図２は、ＬＰ係数符号変換回路１１００の構成を示す図である、図２を参照すると、ＬＰ係数符号変換回路１１００は、ＬＳＰ復号回路１１０と、第１のＬＳＰコードブック１１１と、ＬＳＰ符号化回路１３０と、第２のＬＳＰコードブック１３１と、入力端子３１、出力端子３２、３３、３４を備えている。図２を参照して、ＬＰ係数符号変換回路１１００の各構成要素について説明する。
【００６７】
ＬＳＰ復号回路１１０は、ＬＰ係数符号から対応するＬＳＰを復号する。ＬＰ係数復号回路１１０は、複数セットのＬＳＰが格納された第１のＬＳＰコードブック１１１を備えており、符号分離回路１０１０から出力される第１のＬＰ係数符号を、入力端子３１を介して入力し、第１のＬＰ係数符号に対応するＬＳＰを第１のＬＳＰコードブック１１１より読み出し、読み出されたＬＳＰを第１のＬＳＰとしてＬＰ係数符号化回路１３０へ出力するとともに、出力端子３３を介してＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。ここで、ＬＰ係数符号からのＬＳＰの復号は、方式ＡにおけるＬＰ係数の復号方法（ここでは、ＬＳＰにより表現されているので、ＬＳＰの復号となる）に従い、方式ＡのＬＳＰコードブックを用いる。
【００６８】
ＬＳＰ符号化回路１３０は、ＬＰ係数復号回路１１０から出力される第１のＬＳＰを入力し、複数セットのＬＳＰが格納された第２のＬＳＰコードブック１３１から第２のＬＳＰとそれに対応するＬＰ係数符号の各々を順次読み込み、第１のＬＳＰとの誤差が最小となる第２のＬＳＰを選択し、それに対応するＬＰ係数符号を、第２のＬＰ係数符号として出力端子３２を介して符号多重回路１０２０へ出力し、第２のＬＳＰを出力端子３４を介してＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０へ出力する。ここで、第２のＬＳＰの選択方法、すなわちＬＳＰの量子化および符号化方法は、方式ＢにおけるＬＳＰの量子化方法および符号化方法に従い、方式ＢのＬＳＰコードブックを用いる。ここで、ＬＳＰの量子化および符号化については、例えば「文献３」の第5.2.5節の記載が参照される。以上により、図２によるＬＰ係数符号変換回路１１００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００６９】
図１を参照すると、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０は、ＬＰ係数符号変換回路１１００から出力される第１のＬＳＰと第２のＬＳＰとを入力し、第１のＬＳＰを第１のＬＰ係数α1,ｉに変換し、第２のＬＳＰを第２のＬＰ係数α２,ｉに変換し、第１のＬＰ係数α1,ｉを目標信号計算回路１７００と音声復号回路１５００とインパルス応答計算回路１１２０へ出力し、第２のＬＰ係数α２,ｉを目標信号計算回路１７００とインパルス応答計算回路１１２０へ出力する。ここで、ＬＳＰからＬＰ係数への変換については、「文献３」の第5.2.4節の記載が参照される。
【００７０】
ＡＣＢ符号変換回路１２００は、符号分離回路１０１０から入力した第１のＡＣＢ符号を、方式Ａにおける符号と方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＡＣＢ符号を得る。そして、これを方式ＢにおけるＡＣＢ復号方法により復号可能な符号として符号多重回路１０２０へ出力する。また、第２のＡＣＢ符号に対応するＡＣＢ遅延を第２のＡＣＢ遅延として目標信号計算回路１７００へ出力する。ここで、図９を参照して、符号の読み替えについて説明する。例えば、方式ＡにおけるＡＣＢ符号
0004304360.tif 000021
【００７１】
が「56」のとき、これに対応するＡＣＢ遅延Ｔ(A)が「76」であるとする。方式Ｂでは、ＡＣＢ符号
0004304360.tif 000022
【００７２】
が「53」のとき、これに対応するＡＣＢ遅延Ｔ(B)が「76」であるとすると、ＡＣＢ遅延の値が同一（この場合では「76」）となるように、方式Ａから方式ＢへとＡＣＢ符号を変換するには、方式ＡにおけるＡＣＢ符号「56」を方式ＢにおけるＡＣＢ符号「53」に対応付ければよい。以上により、符号の読み替えについての説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００７３】
音声復号回路１５００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号、第１のゲイン符号を入力し、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＰ係数を入力する。
【００７４】
次に、音声復号回路１５００は、方式Ａにおける、ＡＣＢ信号復号方法、ＦＣＢ信号復号方法およびゲイン復号方法の各々を用いて、第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号および第１のゲイン符号の各々から、ＡＣＢ遅延、ＦＣＢ信号およびゲインの各々を復号し、各々を第１のＡＣＢ遅延、第１のＦＣＢ信号および第１のゲインとする。第１のＡＣＢ遅延を用いてＡＣＢ信号を生成し、これを第１のＡＣＢ信号とする。
【００７５】
そして、音声復号回路１５００は、第１のＡＣＢ信号、第１のＦＣＢ信号および第１のゲインと、第１のＬＰ係数とから、復号音声を生成し、生成した音声を目標信号計算回路１７００へ出力する。
【００７６】
図３は、音声復号回路１５００の構成を示す図である。図３を参照すると、音声復号回路１５００は、ＡＣＢ復号回路１５１０と、ＦＣＢ復号回路１５２０と、ゲイン復号回路１５３０よりなる励振信号情報復号回路１６００と、励振信号計算回路１５４０と、励振信号記憶回路１５７０と、合成フィルタ１５８０とを備えている。図３を参照して、音声復号回路１５００の各構成要素について説明する。
【００７７】
励振信号情報復号回路１６００は、励振信号の情報に対応する符号から励振信号の情報を復号する。励振信号情報復号回路１６００は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号および第１のゲイン符号を各々入力端子５１、５２および５３を介して入力し、第１のＡＣＢ符号、第１のＦＣＢ符号および第１のゲイン符号の各々から、ＡＣＢ遅延、ＦＣＢ信号およびゲインの各々を復号し、各々を第１のＡＣＢ遅延、第１のＦＣＢ信号および第１のゲインとする。ここで、第１のゲインは、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとからなり、各々を第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとする。
【００７８】
また、励振信号情報復号回路１６００は、励振信号記憶回路１５７０から出力される過去の励振信号を入力し、過去の励振信号と第１のＡＣＢ遅延とを用いてＡＣＢ信号を生成し、これを第１のＡＣＢ信号とする。そして、励振信号情報復号回路１６００は、第１のＡＣＢ信号、第１のＦＣＢ信号、第１のＡＣＢゲインおよび第１のＦＣＢゲインを、励振信号計算回路１５４０へ出力する。
【００７９】
次に、励振信号情報復号回路１６００の構成要素であるＡＣＢ復号回路１５１０、ＦＣＢ復号回路１５２０およびゲイン復号回路１５３０を詳細に説明する。
【００８０】
ＡＣＢ復号回路１５１０は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＡＣＢ符号を、入力端子５１を介して入力し、励振信号記憶回路１５７０から出力される過去の励振信号を入力する。次に、上述した従来の技術と同様にして、図９に示す方式ＡにおけるＡＣＢ符号とＡＣＢ遅延の対応関係を用いて、第１のＡＣＢ符号に対応する第１のＡＣＢ遅延Ｔ(A)を得る。励振信号において、現サブフレームの始点よりＴ(A)サンプル過去の点から、サブフレーム長に相当する
0004304360.tif 000023
【００８１】
サンプルの信号を切り出して、第１のＡＣＢ信号を生成する。ここで、Ｔ(A)が
0004304360.tif 000024
【００８２】
よりも小さい場合には、Ｔ(A)サンプル分のベクトルを切り出し、このベクトルを繰り返し接続して、長さ
0004304360.tif 000025
【００８３】
サンプルの信号とする。そして、第１のＡＣＢ信号を励振信号計算回路１５４０へ出力する。ここで、第１のＡＣＢ信号を生成する方法の詳細については、「文献３」の第6.1節および第5.6節の記載が参照される。
【００８４】
ＦＣＢ復号回路１５２０は、符号分離回路１０１０から出力される第１のＦＣＢ符号を、入力端子５２を介して入力し、第１のＦＣＢ符号に対応する第１のＦＣＢ信号を、励振信号計算回路１５４０へ出力する。
【００８５】
ＦＣＢ信号は、パルス位置とパルス極性で規定されるマルチパルス信号により表現されており、第１のＦＣＢ符号はパルス位置に対応する符号（パルス位置符号）とパルス極性に対応する符号（パルス極性符号）とからなる。ここで、マルチパルス信号により表現されたＦＣＢ信号を生成する方法の詳細については、「文献３」の第6.1節および第5.7節の記載が参照される。
【００８６】
ゲイン復号回路１５３０は、符号分離回路１０１０から出力される第１のゲイン符号を、入力端子５３を介して入力する。ゲイン復号回路１５３０は、複数のゲインが格納されたテーブル（図示されない）を内蔵しており、第１のゲイン符号に対応するゲインをテーブルから読み出す。
【００８７】
そして、ゲイン復号回路１５３０は、読み出されたゲインのうち、ＡＣＢゲインに対応する第１のＡＣＢゲインと、ＦＣＢゲインに対応する第１のＦＣＢゲインとを励振信号計算回路１５４０へ出力する。ここで、第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインがまとめて符号化されている場合には、テーブル（図示されない）には第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとから成る２次元ベクトルが、複数格納されている。また、第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインが個別に符号化されている場合には、二つのテーブル（図示されない）が内蔵され、一方のテーブルに第１のＡＣＢゲインが複数格納されており、他方のテーブルに第１のＦＣＢゲインが複数格納されている。
【００８８】
励振信号計算回路１５４０は、ＡＣＢ復号回路１５１０から出力される第１のＡＣＢ信号を入力し、ＦＣＢ復号回路１５２０から出力される第１のＦＣＢ信号を入力し、ゲイン復号回路１５３０から出力される第１のＡＣＢゲインと第１のＦＣＢゲインとを入力する。
【００８９】
励振信号計算回路１５４０は、第１のＡＣＢ信号に第１のＡＣＢゲインを乗じて得た信号と、第１のＦＣＢ信号に第１のＦＣＢゲインを乗じて得た信号と、を加算して第１の励振信号を得る。そして、励振信号計算回路１５４０は、第１の励振信号を合成フィルタ１５８０と励振信号記憶回路１５７０とへ出力する。
【００９０】
励振信号記憶回路１５７０は、励振信号計算回路１５４０から出力される第１の励振信号を入力し、これを記憶保持する。そして、励振信号記憶回路１５７０は、過去に入力されて記憶保持されている過去の第１の励振信号をＡＣＢ復号回路１５１０へ出力する。
【００９１】
合成フィルタ１５８０は、励振信号計算回路１５４０から出力される第１の励振信号を入力し、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数を入力端子６１を介して入力する。
【００９２】
そして、合成フィルタ１５８０は、第１のＬＰ係数をもつ線形予測フィルタを、第１の励振信号で駆動することにより音声信号を生成する。合成フィルタ１５８０は、音声信号を目標信号計算回路１７００へ出力端子６３を介して出力する。以上で、図３による音声復号回路１５００の説明を終え、再び図１の説明に戻る。
【００９３】
図１を参照すると、目標信号計算回路１７００は、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを入力し、ＡＣＢ符号変換回路１２００から第２のＡＣＢ符号に対応する第２のＡＣＢ遅延を入力し、音声復号回路１５００から復号音声を入力し、インパルス応答計算回路１１２０からインパルス応答信号を入力し、第２の励振信号記憶回路１６２０に記憶保持される過去の第２の励振信号を入力する。
【００９４】
目標信号計算回路１７００は、復号音声と第１のＬＰ係数および第２のＬＰ係数とから第１の目標信号を計算する。
【００９５】
次に、目標信号計算回路１７００は、過去の第２の励振信号とインパルス応答信号と第１の目標信号と第２のＡＣＢ遅延とから、第２のＡＣＢ信号および最適ＡＣＢゲインを求める。そして、目標信号計算回路１７００は、第１の目標信号をＦＣＢ符号生成回路１８００とゲイン符号生成回路１４００とへ出力し、最適ＡＣＢゲインをＦＣＢ符号生成回路１８００へ出力し、第２のＡＣＢ信号をＦＣＢ符号生成回路１８００とゲイン符号生成回路１４００と第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力する。
【００９６】
インパルス応答計算回路１１２０は、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数を入力し、第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数を用いて聴感重み付け合成フィルタを構成する。そして、インパルス応答計算回路１１２０は、聴感重み付け合成フィルタのインパルス応答信号を目標信号生成回路１７００とＦＣＢ符号生成回路１８００とゲイン符号生成回路１４００とへ出力する。ここで、聴感重み付け合成フィルタの伝達関数は、次式により表される。
0004304360.tif 000026
【００９７】
ただし、
0004304360.tif 000027
【００９８】
は、第２のＬＰ係数α2,ｉ,ｉ＝1,…,Ｐをもつ線形予測フィルタの伝達関数であり、
0004304360.tif 000028
【００９９】
は、第１のＬＰ係数α1,ｉ,ｉ＝1,…,Ｐをもつ聴感重み付けフィルタの伝達関数である。ここで、Ｐは線形予測次数（例えば、10）であり、γ1とγ2は重み付けを制御する係数（例えば、0.94と0.6）である。
【０１００】
ＦＣＢ符号生成回路１８００は、目標信号計算回路１７００から出力される第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとを入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力し、符号分離回路１０１０から第１のＦＣＢ符号を入力する。
【０１０１】
ＦＣＢ符号生成回路１８００は、方式ＡとＢとで符号間の対応関係が利用できるパルスについては、第１のＦＣＢ符号を、この対応関係に基づいて読み替えることにより、第２のＦＣＢ符号を部分的に得る。ここで、ＦＣＢ信号は、複数のパルスから成り、パルスの位置（パルス位置）と極性（パルス極性）で規定されるマルチパルス信号により表現される。ＦＣＢ符号は、パルス位置に対応する符号(パルス位置符号)とパルス極性に対応する符号(パルス極性符号)とからなり、これら符号の読み替えは、前述したＡＣＢ符号の読み替えと同様の方法で実現できる。マルチパルス信号によるＦＣＢ信号の表現方法については、例えば「AMR Speech Codec; Transcoding Functions」（3GPP TS 26.090）（「文献３」という）の第5.7節の記載が参照される。
【０１０２】
図１０を参照して、パルス位置符号の読み替えについて説明する。
【０１０３】
例えば、方式Ａにおけるパルス位置符号
0004304360.tif 000029
【０１０４】
が「6」のとき、これに対応するパルス位置
0004304360.tif 000030
【０１０５】
が「30」であるとする。方式Ｂでは、パルス位置符号
0004304360.tif 000031
【０１０６】
が「1」のとき、これに対応するパルス位置
0004304360.tif 000032
【０１０７】
が「30」であるとすると、パルス位置の値が同一（この場合では「30」）となるように、方式Ａから方式Ｂへとパルス位置符号を変換するには、方式Ａにおけるパルス位置符号「6」を方式Ｂにおけるパルス位置符号「1」に対応付ければよい。
【０１０８】
パルス極性符号については、読み替え前の符号に対応する極性(正または負)と、読み替え後の符号に対応する極性とが等しくなるように、符号を読み替えればよい。
【０１０９】
以上により、パルス位置符号およびパルス極性符号の読み替えについての説明を終え、再び図１の説明に戻る。他方、ＦＣＢ符号生成回路１８００は、対応関係を利用できないパルスについては、ＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込み（convolution）によってフィルタ処理されたＦＣＢ信号と第２の目標信号との距離が最小となるパルス位置とパルス極性を選択する。これは、第２の符号列から得られる情報により生成される音声と第１の符号列から得られる情報により生成される音声との距離を最小化することに対応する。ここで、第２の目標信号は、第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとインパルス応答信号とから計算される。
【０１１０】
ＦＣＢ符号生成回路１８００は、第１のＦＣＢ符号の読み替えによるパルス位置およびパルス極性と、この選択によるパルス位置およびパルス極性とから規定されるＦＣＢ信号を第２のＦＣＢ信号とする。そして、ＦＣＢ符号生成回路１８００は、第２のＦＣＢ信号に対応する、方式Ｂにより復号可能な符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力し、第２のＦＣＢ信号をゲイン符号化回路１４１０と第２の励振信号計算１６１０とへ出力する。
【０１１１】
ゲイン符号生成回路１４００は、目標信号計算回路１７００から出力される第１の目標信号と第２のＡＣＢ信号とを入力し、ＦＣＢ符号生成回路１８００から出力される第２のＦＣＢ信号を入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力する。
【０１１２】
ゲイン符号生成回路１４００は、第１の目標信号と再構成音声との重み付け自乗誤差を最小にするＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとを選択する。ここで、再構成音声は、第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号と、ゲイン符号生成回路１４００が内蔵するテーブルに格納されたＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとから計算される。そして、ゲイン符号生成回路１４００は、選択されたＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する、方式Ｂにより復号可能な符号を、第２のゲイン符号として符号多重回路１０２０へ出力し、選択されたＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインを、各々第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインとして第２の励振信号計算回路１６１０へ出力する。
【０１１３】
第２の励振信号計算回路１６１０は、目標信号計算回路１７００から出力される第２のＡＣＢ信号を入力し、ＦＣＢ符号生成回路１８００から出力される第２のＦＣＢ信号を入力し、ゲイン符号生成回路１４００から出力される第２のＡＣＢゲインと第２のＦＣＢゲインとを入力する。
【０１１４】
第２の励振信号計算回路１６１０は、第２のＡＣＢ信号に第２のＡＣＢゲインを乗じて得た信号と、第２のＦＣＢ信号に第２のＦＣＢゲインを乗じて得た信号と、を加算して第２の励振信号を得る。そして、第２の励振信号を第２の励振信号記憶回路１６２０へ出力する。
【０１１５】
第２の励振信号記憶回路１６２０は、第２の励振信号計算回路１６１０から出力される第２の励振信号を入力し、これを記憶保持する。そして、第２の励振信号記憶回路１６２０は、過去に入力されて記憶保持されている第２の励振信号を目標信号計算回路１７００へ出力する。
【０１１６】
本実施例における目標信号計算回路１７００、ＦＣＢ符号生成回路１８００、及び、ゲイン符号化回路１４００のそれぞれについて詳細構成の一例を以下に説明する。
【０１１７】
図４は、本実施例における目標信号計算回路１７００の構成の一例を示す図である。図４を参照すると、重み付け信号計算回路１７１０と、ＡＣＢ信号生成回路１７２０を備えている。図４を参照して、目標信号計算回路１７００の各構成要素について説明する。
【０１１８】
重み付け信号計算回路１７１０は、合成フィルタ１５８０から出力される復号音声を入力端子５７を介して入力し、ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路１１１０から出力される第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを、各々入力端子３６と入力端子３５とを介して入力する。まず、重み付け信号計算回路１７１０は、第１のＬＰ係数を用いて、聴感重み付けフィルタＷ（ｚ）を構成する。そして、復号音声により聴感重み付けフィルタを駆動して聴感重み付け音声信号を生成する。
【０１１９】
次に、重み付け信号計算回路１７１０は、第１のＬＰ係数と第２のＬＰ係数とを用いて、聴感重み付け合成フィルタＷ（ｚ）／Ａ２（ｚ）を構成する。そして、重み付け信号計算回路１７１０は、聴感重み付け合成フィルタの零入力応答を聴感重み付け音声信号から減算して得られる第１の目標信号ｘ（ｎ）を、ＡＣＢ信号生成回路１７２０へ出力するとともに、第２の目標信号計算回路１８１０とゲイン符号化回路１４１０とへ出力端子７８を介して出力する。
【０１２０】
ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号を入力し、ＡＣＢ符号変換回路１２００から出力される第２のＡＣＢ遅延を入力端子３７を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子７４を介して入力し、第２の励振信号記憶回路１６２０から出力される過去の第２の励振信号を入力端子７５を介して入力する。ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、過去の第２の励振信号から遅延ｋで切り出された信号とインパルス応答信号との畳み込みにより、フィルタ処理された遅延ｋの過去の励振信号
0004304360.tif 000033
【０１２１】
を計算する。ここで、遅延ｋは第２のＡＣＢ遅延とする。過去の第２の励振信号から遅延ｋで切り出された信号を第２のＡＣＢ信号ｖ（ｎ）とする。
【０１２２】
また、ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、第１の目標信号ｘ（ｎ）とｙｋ（ｎ）から最適ＡＣＢゲインｇｐを次式により計算する。
0004304360.tif 000034
【０１２３】
最後に、ＡＣＢ信号生成回路１７２０は、第２のＡＣＢ信号を第２の目標信号計算回路１８１０とゲイン符号化回路１４１０と第２の励振信号計算回路１６１０とへ出力端子７６を介して出力し、最適ＡＣＢゲインを第２の目標信号計算回路１８１０へ出力端子７７を介して出力する。なお、第２のＡＣＢ信号を計算する方法および最適ＡＣＢゲインを計算する方法の詳細については、「文献３」の第6.1節および第5.6節の記載が参照できる。以上で図４による目標信号計算回路１７００の説明を終える。
【０１２４】
図５は、本実施例におけるＦＣＢ符号生成回路１８００の構成の一例を示す図である。図５を参照すると、ＦＣＢ符号生成回路１８００は、第２の目標信号計算回路１８１０と、ＦＣＢ符号変換回路１３００と、ＦＣＢ符号化回路１８２０とを備えている。図５を参照して、ＦＣＢ符号生成回路１８００の各構成要素について説明する。
【０１２５】
第２の目標信号計算回路１８１０は、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号を入力端子８１を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子８４を介して入力し、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力される第２のＡＣＢ信号と最適ＡＣＢゲインとを、各々入力端子８３と８２を介して入力する。
【０１２６】
第２の目標信号計算回路１８１０は、第２のＡＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込み（convolution）により、フィルタ処理された第２のＡＣＢ信号
0004304360.tif 000035
【０１２７】
を計算し、ｙ（ｎ）に、最適ＡＣＢゲインｇｐを乗じて得られる信号を第１の目標信号から減算して第２の目標信号x’(n)を得る。
0004304360.tif 000036
【０１２８】
0004304360.tif 000037
【０１２９】
そして、第２の目標信号計算回路１８１０は、第２の目標信号をＦＣＢ符号化回路１８２０へ出力する。
【０１３０】
ＦＣＢ符号変換回路１３００は、符号分離回路１０１０から入力端子８５を介して入力した第１のＦＣＢ符号を、方式Ａにおける符号と、方式Ｂにおける符号との対応関係を用いて読み替えることにより、第２のＦＣＢ符号を部分的に得る。
【０１３１】
例えば、方式ＡのＦＣＢ信号は、４個のパルスP0,P1,P2,P3からなり、ＦＣＢ信号４０サンプル(0,1,2,…,39)の範囲で各パルスの取り得る位置が、表１のトラック1,2,3,4により規定されているとする。
【０１３２】
（表１）
0004304360.tif 000038
【０１３３】
また、方式ＢのＦＣＢ信号は10個のパルスP0,P1,…,P9からなり、各パルスの取り得る位置が、表２のトラック1,2,3,4,5により規定されているとする。
【０１３４】
（表２）
0004304360.tif 000039
【０１３５】
この場合、方式ＢのＦＣＢ信号におけるパルスのうち、P0,P1,P2を、方式ＡのＦＣＢ信号におけるパルスP0,P1,P2と対応付けることが可能であり、これらのパルス位置符号およびパルス極性符号が得られる。ＦＣＢ符号変換回路１３００は、これらのパルスP0,P1,P2についてのパルス位置符号およびパルス極性符号を部分ＦＣＢ符号として、ＦＣＢ符号化回路１８２０へ出力する。
【０１３６】
逆に、表１が方式Ｂに、表２が方式Ａに対応する場合、方式ＢのＦＣＢ信号におけるパルスP0,P1,P2,P3を、方式ＡのＦＣＢ信号におけるパルスP0,P1,…,P9のいずれかに直接的には対応付けることができないため、部分ＦＣＢ符号は、不定となる。したがって、全てのパルスP0,P1,P2,P3について、ＦＣＢ符号化回路１８２０において、その位置と極性を選択する。
【０１３７】
ＦＣＢ符号化回路１８２０は、第２の目標信号計算回路１８１０から出力される第２の目標信号を入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子８４を介して入力し、ＦＣＢ符号変換回路１３００から出力される部分ＦＣＢ符号を入力する。
【０１３８】
ＦＣＢ符号化回路１８２０は、部分ＦＣＢ符号によりパルス位置とパルス極性が決定されるパルス（上述の例ではP0,P1,P2）を除いた残りのパルス（上述の例ではP3,P4,…,P9）について、ＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みによりフィルタ処理されたＦＣＢ信号
0004304360.tif 000040
【０１３９】
と第２の目標信号x’(n)との距離が最小となるパルス位置とパルス極性を選択する。
【０１４０】
これは次式で表される評価値Ａkを最大化するパルス位置とパルス極性を選択することで実現される。このとき、各パルスの位置候補は、各パルスが属するトラックに応じて、表２に示す位置となる。
0004304360.tif 000041
【０１４１】
ここで、ベクトルｃｋはＦＣＢ信号のｋ番目の候補を表し、
0004304360.tif 000042
【０１４２】
0004304360.tif 000043
【０１４３】
であり、ベクトルｘ’は第２の目標信号、Ｈはインパルス応答ｈ（ｎ）を要素とする下三角テープリッツ行列（Toepliz  matrix）である。なお、ＨｔはＨの転置行列、ｃｋｔ、ｄｔは転置ベクトルである。ＦＣＢ信号の選択方法、すなわちＦＣＢ信号におけるパルス位置とパルス極性の選択方法の詳細については、「文献３」の第5.7節の記載が参照できる。
【０１４４】
ＦＣＢ符号化回路１８２０は、部分ＦＣＢ符号によるパルス位置およびパルス極性と、この選択によるパルス位置およびパルス極性と、から規定されるＦＣＢ信号を第２のＦＣＢ信号ｃ(n)とする。
【０１４５】
そして、ＦＣＢ符号化回路１８２０は、第２のＦＣＢ信号に対応する、方式Ｂにより復号可能な符号を、第２のＦＣＢ符号として符号多重回路１０２０へ出力端子５５を介して出力し、第２のＦＣＢ信号をゲイン符号化回路１４１０と第２の励振信号計算１６１０とへ出力端子８６を介して出力する。
【０１４６】
他方、ＦＣＢ符号変換回路１３００の表１が方式Ｂに、表２が方式Ａに対応する場合、方式ＢのＦＣＢ信号におけるパルスP0,P1,P2,P3を、方式ＡのＦＣＢ信号におけるパルスP0,P1,…,P9のいずれかに直接的には対応付けることができないため、全てのパルスP0,P1,P2,P3について、その位置と極性を選択する。
【０１４７】
ここで、方式ＡのP0をP0(A)、方式ＢのP0をP0(B)と表すと、
P０(A)の候補は、P0(B)またはP5(B)、
P１(A)の候補は、P１(B)またはP６(B)、
P２(A)の候補は、P２(B)またはP７(B)、
P３(A)の候補は、P３(B)、P8(B)またはP4(B)、P9(B)
とすることができる。
【０１４８】
ＦＣＢ符号化回路１８２０は、これらのパルス位置候補に対して、評価値Ａkを最大化するパルス位置とパルス極性を選択し、選択によって得られたパルス位置およびパルス極性とから規定されるＦＣＢ信号を、第２のＦＣＢ信号ｃ(n)とする。なお、パルス位置の候補として、表１に示す各パルスに対応するトラックに含まれる位置を用いることもできる。以上で、図５によるＦＣＢ符号生成回路１８００の説明を終える。
【０１４９】
図６は、本実施例におけるゲイン符号生成回路１４００の構成の一例を示す図である。図６を参照すると、ゲイン符号生成回路１４００は、ゲイン符号化回路１４１０と、ゲインコードブック１４２０を備えている。図６を参照して、ゲイン符号生成回路１４００の各構成要素について説明する。
【０１５０】
ゲイン符号化回路１４１０は、重み付け信号計算回路１７１０から出力される第１の目標信号を入力端子９３を介して入力し、ＡＣＢ信号生成回路１７２０から出力される第２のＡＣＢ信号を入力端子９２を介して入力し、ＦＣＢ符号化回路１８２０から出力される第２のＦＣＢ信号を入力端子９１を介して入力し、インパルス応答計算回路１１２０から出力されるインパルス応答信号を入力端子９４を介して入力する。
【０１５１】
ゲイン符号化回路１４１０は、複数のＡＣＢゲインと複数のＦＣＢゲインとが格納されたゲインコードブック１４２０からＡＣＢゲインとＦＣＢゲインを順次読み出し、第２のＡＣＢ信号と第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号とＡＣＢゲインとＦＣＢゲインとから重み付け再構成音声を順次計算し、重み付け再構成音声と第１の目標信号との重み付け自乗誤差を順次計算し、重み付け自乗誤差を最小にするＡＣＢゲインとＦＣＢゲインを選択する。ここで、重み付け自乗誤差Ｅは、次式により表される。
0004304360.tif 000044
【０１５２】
ただし、
0004304360.tif 000045
【０１５３】
と
0004304360.tif 000046
【０１５４】
は、各々ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインである。また、y(n)はフィルタ処理された第２のＡＣＢ信号であり、第２のＡＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより得られ、z(n)はフィルタ処理された第２のＦＣＢ信号であり、第２のＦＣＢ信号とインパルス応答信号との畳み込みにより得られる。なお、重み付け再構成音声は次式により表される。
0004304360.tif 000047
【０１５５】
最後に、ゲイン符号化回路１４１０は、選択されたＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインに対応する、方式Ｂにより復号可能な符号を、第２のゲイン符号として出力端子５６を介して符号多重回路１０２０へ出力し、ＡＣＢゲインおよびＦＣＢゲインを、各々第２のＡＣＢゲインおよび第２のＦＣＢゲインとして出力端子９５と９６を介して第２の励振信号計算回路１６１０へ出力する。ここで、ＡＣＢゲインとＦＣＢゲインの選択方法および符号化方法は、方式Ｂにおける選択方法および符号化方法に従い、方式Ｂのゲインコードブックを用いる。なお、ゲインの選択方法については、例えば「文献３」の第5.8節の記載が参照される。以上で図６によるゲイン符号生成回路1４００の説明を終える。以上により、本発明の第１の実施例の説明を終える。
【０１５６】
上述した本発明の各実施例の符号変換装置は、ディジタル信号処理プロセッサ等のコンピュータ制御で実現するようにしてもよい。図７は本発明の第２の実施例として、上記各実施例の符号変換処理をコンピュータで実現する場合の装置構成を模式的に示す図である。
【０１５７】
記録媒体６から読み出されたプログラムを実行するコンピュータ１において、第１の符号化復号装置により音声を符号化して得た第１の符号を第２の符号化復号装置により復号可能な第２の符号へ変換する符号変換処理を実行するにあたり、記録媒体６には、
(a)第１の符号列から第１の線形予測係数を得る処理と、
(b)第１の符号列から励振信号の情報を得る処理と、
(c)励振信号の情報から励振信号を得る処理と、
(d)第１の線形予測係数をもつフィルタを励振信号により駆動することによって音声信号を生成する処理と、
(e)励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を、第２の符号列における固定コードブック情報の一部に用いるとともに、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める処理を実行させるためのプログラムが記録されている。
【０１５８】
記録媒体６から該プログラムを記録媒体読出装置５、インタフェース４を介してメモリ３に読み出して実行する。上記プログラムは、マスクROM等、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに格納してもよく、記録媒体は不揮発性メモリを含むほか、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、Digital Versatile Disk(DVD)、磁気テープ（ＭＴ）、可搬型ＨＤＤ等の媒体の他、例えばサーバ装置からコンピュータで該プログラムを通信媒体伝送する場合等、プログラムを担持する有線、無線で通信される通信媒体等も含む。また、本発明に係る符号変換方法の実施例は、上記（ａ）乃至（ｅ）からの処理ステップを含む。
【０１５９】
本発明の第３の実施例では、記録媒体６から読み出されたプログラムを実行するコンピュータ１において、第１の符号化復号装置により音声を符号化して得た第１の符号を第２の符号化復号装置により復号可能な第２の符号へ変換する符号変換処理を実行するにあたり、記録媒体６には、
(a)第１の符号列から第１の線形予測係数を得る処理と、
(b)第１の符号列から励振信号の情報を得る処理と、
(c)励振信号の情報から励振信号を得る処理と、
(d)第１の線形予測係数をもつフィルタを励振信号により駆動することによって音声信号を生成する処理と、
(e)励振信号の情報に含まれる固定コードブック情報を用いて、第２の符号列から得られる情報から生成される第２の音声信号と第１の音声信号との距離を最小化することによって第２の符号列における固定コードブック情報を求める処理を実行させるためのプログラムが記録されている。本発明に係る符号変換方法の実施例は、上記（ａ）乃至（ｅ）からの処理ステップを含む。
【０１６０】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、特許請求の範囲の各請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【０１６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の方式（Ａ）の固定コードブック（ＦＣＢ）におけるパルス数と第２の方式（Ｂ）のＦＣＢにおけるパルス数とが異なる場合であっても、全てのＦＣＢ符号を変換できる、という効果を奏する。
【０１６２】
その理由は、本発明においては、符号の読み替えに基づくＦＣＢ符号の変換により、第１の方式（Ａ）のＦＣＢ符号から第２の方式（Ｂ）のＦＣＢ符号を一部について得るとともに、第１の方式（Ａ）における線形予測係数、適応コードブック（ＡＣＢ）信号およびゲインを含む情報から生成される復号音声を用いてＦＣＢ信号を求め、これに対応する符号と、読み替えにより得たＦＣＢ符号とを併せて方式ＢのＦＣＢ符号とする、ように構成したためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例におけるLP係数符号変換回路の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例における音声復号回路の構成を示す図である。
【図４】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例における目標信号計算回路の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例におけるＦＣＢ符号生成回路の構成を示す図である。
【図６】本発明に係る符号変換装置の第１の実施例におけるゲイン符号生成回路の構成を示す図である。
【図７】本発明に係る符号変換装置の第２の実施例の構成を示す図である。
【図８】従来の符号変換装置の構成を示す図である。
【図９】ＡＣＢ符号とＡＣＢ遅延との対応関係とＡＣＢ符号の読み替え方法を説明する図である。
【図１０】パルス位置符号とパルス位置との対応関係とＡＣＢ符号の読み替え方法を説明する図である。
【符号の説明】
１  コンピュータ
２  ＣＰＵ
３  メモリ
４  記録媒体読出装置インタフェース
５  記録媒体読出装置
６  記録媒体
１０、３１、３５、３６、３７、５１、５２、５３、５７、６１、７４、７５、８１、８２、８３、８４、８５、９１、９２、９３、９４  入力端子
２０、３２、３３、３４、５５、５６、６２、６３、７６、７７、７８、８６、９５、９６  出力端子
１０１０  符号分離回路
１０２０  符号多重回路
１００、１１００  ＬＰ係数符号変換回路
１１０  ＬＰ係数復号回路
１３０  ＬＰ係数符号化回路
１１１  第１のＬＳＰコードブック
１３１  第２のＬＳＰコードブック
２００、１２００  ＡＣＢ符号変換回路
３００、１３００  ＦＣＢ符号変換回路
４００  ゲイン符号変換回路
１５００  音声復号回路
１６００  励振信号情報復号回路
１５１０  ＡＣＢ復号回路
１５２０  ＦＣＢ復号回路
１５３０  ゲイン復号回路
１５４０  励振信号計算回路
１５７０  励振信号記憶回路
１５８０  合成フィルタ
１１１０  ＬＳＰ−ＬＰＣ変換回路
１１２０  インパルス応答計算回路
１７００  目標信号計算回路
１７１０  重み付け信号計算回路
１７２０  ＡＣＢ信号生成回路
１８００  ＦＣＢ符号生成回路
１８１０  第２の目標信号計算回路
１８２０  ＦＣＢ符号化回路
１４００  ゲイン符号生成回路
１４１０  ゲイン符号化回路
１４２０  ゲインコードブック
１６１０  第２の励振信号計算回路
１６２０  第２の励振信号記憶回路
【図１】
0004304360.tif 000048
【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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【図１０】
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