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JP2655046B2 - ベクトル量子化装置 - Google Patents

ベクトル量子化装置

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JP2655046B2
JP2655046B2 JP22677893A JP22677893A JP2655046B2 JP 2655046 B2 JP2655046 B2 JP 2655046B2 JP 22677893 A JP22677893 A JP 22677893A JP 22677893 A JP22677893 A JP 22677893A JP 2655046 B2 JP2655046 B2 JP 2655046B2
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Japan
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frame
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茂 小野
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Nippon Electric Co Ltd
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/3082—Vector coding
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis

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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はベクトル量子化装置に関
し、特に音声信号や画像信号などの時系列信号を低ビッ
トレートでベクトル量子化するベクトル量子化装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】音声信号などの時系列信号をフレームに
分割して量子化する場合、平均的なビットレートを下げ
るためには各フレームに割り当てるビット数を下げるか
又はフレーム長を伸ばすかの方法があるが、本発明は後
者に関する。
【０００３】従来のベクトル量子化装置では、フレーム
長を伸ばす場合、フレーム長を伸ばすにつれて時間特性
の再現能力が低下するため、フレームをさらに分割した
サブフレーム単位で特徴パラメータを処理するのが一般
であり、そしてフレーム単位で定める特徴パラメータに
関しては、過去に量子化された特徴パラメータと当該フ
レームで量子化された特徴パラメータとの直線補間など
によって、所望のサブフレームの量子化特徴パラメータ
を決定する。例えば、文献１：菅村、板倉、”線スペク
トル対（ＬＳＰ）音声分析合成方式による音声情報圧
縮、”電子情報通信学会論文誌Ｊ６４−Ａ，８，ｐｐ．
５９９−６０６（１９８１）に従来例が記載されてい
る。
【０００４】一方、時間特性の再現能力を高める他の手
法としては、サブフレーム毎の特徴パラメータを求め、
それらを一括して量子化するマトリックス量子化につい
て文献２：シー．シャオ アンド アール．エム．グレ
イ，“マトリックス クオンタイザ デザイン フォア
エルピピーシ スピーチ ユージング ザ ゼネララ
イズド ロイド アルゴリズム，”アイイイイ トラン
ス トランス．エエスエスピ，（Ｃ．Ｔｓａｏ ａｎｄ
Ｒ．Ｍ．Ｇｒａｙ，“Ｍａｔｒｉｘ Ｑｕａｎｔｉｚ
ｅｒ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＬＰＣ Ｓｐｅｅｃｈ
Ｕｓｉｎｇｔｈｅ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｌｌｏｙ
ｄ Ａｌｇｏｒｉｈｍ，”ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＡＳＳ
Ｐ，）３３．ｐｐ．５３７−５４５（１９８５）．，文
献３：デイ．ワイ．ウォング，ビー．エッチ．ヤング
アンド デイ．ワイ．チェング，“ベリィ ロウ デー
タ レート スピーチ コンプレッション ウイズエレ
ピーシ ボコーダ アンド マトリックス クォンティ
ゼーション，”アイイイイ プロシ，アイシエエスエス
ピ（Ｄ．Ｙ．Ｗｏｎｇ，Ｂ．Ｈ．Ｊｕａｎｇａｎｄ
Ｄ．Ｙ．Ｃｈｅｎｇ，‘”Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄａｔａ
Ｒａｔｅ Ｓｐｅｅｃｈ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｗ
ｉｔｈ ＬＰＣ Ｖｏｃｏｄｅｒ ａｎｄ Ｍａｔｒｉ
ｘ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，”ＩＥＥＥ Ｐｒｏ
ｃ．ＩＣＡＳＳＰ）８３，ｐｐ．６５−６８（１９８
３）．に記載されている。マトリックス量子化では、所
望のサブフレームの量子化特徴パラメータが補間などの
処理を介さず、直接的に決定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のベクトル量
子化装置の内、直線補間を用いる手法においては、ま
ず、フレーム内に過度状態などが含まれる場合、直線補
間の再現能力が大きく劣るという問題がある。さらに、
一般論として直線補間の対象とする特徴パラメータの補
間関数として最適なものになっている保証がないと言う
問題がある。後者に関しては、直線補間以外の補間関数
を設計することが出来るが、飽くまでも、フレーム全体
に渡る平均的な特性を表すにすぎず、定めた補間特性以
外の時間変動特性を再現する能力と言う点では、直線補
間と同様に問題がある。
【０００６】一方、ベクトル量子化の理論によると、量
子化の漸近特性は次元当たりのビット数に比例すること
が知られている。（文献４：ティ．ディ．ルーカバウ
アンド アール．エム．グレイ，“ハイ−レゾルーショ
ン クォンティゼーションセオリ アンド ザ ベクタ
クォンティタイザー アドバンテージ，”アイイイイ
トランス．アイティ（Ｔ．Ｄ．Ｌｏｏｋａｂａｕｇ
ｈ，ａｎｄ Ｒ．Ｍ．Ｇｒａｙ，“Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏ
ｌｕｔｉｏｎ Ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ Ｔｈｅｏｒ
ｙ ａｎｄ ｔｈｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｑｕａｎｔｉｚａ
ｔｅｒ Ａｄｖａｎｔａｇｅ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎ
ｓ．ＩＴ，３５，５，ｐｐ．１０２０−１０３３（１９
８９）．）。したがって、マトリックス量子化を適用す
る場合、サブフレーム数が多くなって次元当たりの割り
当てビット数が少なくなると、平均的な補間より特性が
劣化するという恐れがある。また、これに関連して、前
述の補間関数を設計する場合でも、サブフレーム数が多
くなり、設計対象となる次元数が多くなると、マトリッ
ク量子化の場合と同じ問題が生じる可能性がある。
【０００７】本発明の目的は、量子化対象を時系列信号
の長期補間特性からの誤差（ずれ）とする構成を取るこ
とにより、比較的少ないビット数で時間変動特性の追随
性の良いベクトル量子化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のベクトル量子化
装置は、入力信号から予め定められた少なくとも二つの
サブフレームに対応する特徴パラメータベクトルを抽出
する特徴パラメータベクトル抽出手段と、前記特徴パラ
メータベクトルの内予め定められた位置にあるサブフレ
ームに対応する特徴ベクトルを量子化しそれを前記フレ
ームの量子化特徴パラメータベクトルとする特徴ベクト
ル量子化手段と、前記フレームの前記量子化特徴パラメ
ータベクトルと少なくとも一フレーム過去のフレームで
定まる量子化特徴パラメータベクトルと前記基本モード
に応じて定まる補間係数ベクトルとをもとに前記特徴パ
ラメータベクトルを求めたサブフレームの内、前記量子
化特徴パラメータベクトルを求めた以外のサブフレーム
に対応する補間特徴パラメータベクトルを求める補間特
徴パラメータベクトル算出手段と、前記補間特徴パラメ
ータベクトルと前記特徴パラメータベクトルとをもとに
前記特徴パラメータベクトルを求めたサブフレームの
内、前記量子化特徴パラメータベクトルを求めた以外の
サブフレームにおける補間誤差特徴パラメータベクトル
を求める補間誤差特徴パラメータベクトル算出手段と、
前記補間誤差特徴パラメータベクトルを量子化して量子
化補間誤差特徴パラメータベクトルを求める量子化補間
誤差特徴パラメータベクトル算出手段と、サブフレーム
インデックスと前記量子化特徴パラメータベクトルと前
記補間特徴パラメータベクトルと前記補間誤差特徴パラ
メータベクトルとを入力して前記サブフレームの量子化
特徴パラメータベクトルを求めるサブフレーム量子化特
徴パラメータベクトル算出手段とを備え、又は、一定間
隔のフレーム毎に入力する入力信号をもとに予め定めら
れた手段により前記フレームの基本モードを決定し前記
基本モードに応じて定まる前記補間係数ベクトルを算出
する基本モード決定手段をも有している。
【０００９】又、本発明のベクトル量子化装置は、複数
のフレームに分割された入力の音声信号を前記１つフレ
ーム当り複数のサブフレームに分割して一時的に蓄積す
るフレームメモリと、前記複数のフレームからフレーム
モードを決定するフレームモード判定器と、前記複数の
サブフレームから第１のサブフレームと第２のサブフレ
ームとを取出して分析し第１及び第２の特徴パラメータ
を抽出する特徴ベクトル抽出器と、予め定められた複数
の特徴パラメータコードを記憶している特徴ベクトルコ
ードブックと、前記第１の特徴パラメータと前記特徴パ
ラメータコードとの差が最小となる前記特徴パラメータ
コードを前記特徴ベクトルコードブックから選択して前
記フレームの量子化特徴ベクトルを算出する特徴ベクト
ル量子化器と、前記量子化特徴ベクトルを記憶する量子
化特徴ベクトルメモリと、前記フレームモード判定器で
判定したモード結果から定まる補間係数ベクトルを記憶
する補間係数ベクトルメモリと、前記量子化特徴ベクト
ルメモリに記憶されていた前記量子化特徴ベクトルと前
記補間係数ベクトルメモリに記憶された前記補間係数ベ
クトルとから前記第１の特徴パラメータに対する補間特
徴パラメータベクトルを算出する補間特徴ベクトル計算
器と、前記第２の特徴パラメータと前記補間特徴パラメ
ータベクトルとから補間誤差特徴パラメータベクトルを
算出する補間誤差特徴ベクトル計算器と、予め定められ
た複数の補間誤差コードベクトルを記憶している補間誤
差コードブックと、前記補間誤差特徴パラメータベクト
ルと前記補間誤差コードベクトルとの差が最小となる前
記補間誤差コードベクトルを選択して補間誤差特徴パラ
メータベクトルを算出する補間誤差量子化器と、前記量
子化特徴パラメータベクトルと前記補間特徴パラメータ
ベクトルと前記補間誤差特徴パラメータベクトルとから
算出して前記入力の音声信号のサブフレームインデック
スに対応する補間量子化特徴パラメータベクトルを算出
するサブフレーム特徴ベクトル量子化器とを有してい
る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【００１１】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
【００１２】図１において、本実施例は、複数のフレー
ムに分割された入力の音声信号を１フレーム当り複数の
サブフレームに分割して一時的に蓄積するフレームメモ
リ５と、複数のフレームからフレームモードを決定する
フレームモード判定器１６と、複数のサブフレームから
予め定められた第１のサブフレームと第２のサブフレー
ムとを取出して分析し第１及び第２の特徴パラメータを
抽出する特徴ベクトル抽出器１０と、予め定められた複
数の特徴パラメータコードを記憶している特徴ベクトル
コードブック２１と、第１の特徴パラメータと特徴パラ
メータコードとの差が最小となる特徴パラメータコード
を特徴ベクトルコードブック２１から選択してフレーム
の量子化特徴ベクトルを算出する特徴ベクトル量子化器
２０と、量子化特徴ベクトルを記憶する量子化特徴ベク
トルメモリ４０と、フレームモード判定器１６で判定し
たモード結果から定まる補間係数ベクトルを記憶する補
間係数ベクトルメモリ３１と、量子化特徴ベクトルメモ
リ４０に記憶されていた量子化特徴ベクトルと補間係数
ベクトルメモリ３１に記憶された補間係数ベクトルとか
ら第１の特徴パラメータに対する補間特徴パラメータベ
クトルを算出する補間特徴ベクトル計算器３０と、第２
の特徴パラメータと補間特徴パラメータベクトルとから
補間誤差特徴パラメータベクトルを算出する補間誤差特
徴ベクトル計算器３５と、予め定められた複数の補間誤
差コードベクトルを記憶している補間誤差コードブック
５１と、補間誤差特徴パラメータベクトルと補間誤差コ
ードベクトルとの差が最小となる補間誤差コードベクト
ルを選択して補間誤差特徴パラメータベクトルを算出す
る補間誤差量子化器５０と、量子化特徴パラメータベク
トルと補間特徴パラメータベクトルと補間誤差特徴パラ
メータベクトルとから算出して入力の音声信号のサブフ
レームインデックスに対応する補間量子化特徴パラメー
タベクトルを算出するサブフレーム特徴ベクトル量子化
器６０とを有して構成している。
【００１３】次に、本実施例の動作について説明する。
【００１４】入力端子１からフレームに分割された音声
信号を受信し、それをフレームメモリ５へ蓄える。フレ
ームメモリ５に蓄えられた音声信号はフレームモード判
定器１６と特徴ベクトル抽出器１０とからアクセスされ
る。フレームモード判定器１６は、当該フレームの特性
に応じたモードを決定するものである。モードの決定に
は幾つかの方法があるが、代表的な方法に、サブフレー
ム毎のｒｍｓの変化パタンやフレームの平均適応コード
ブック予測ゲインに応じてモード決定する方法がある。
前者の決定方法は、例えば、各サブフレームのｒｍｓを
｛ｒｍｓisub，ｉｓｕｂ＝１，…，Ｎｓｂ｝とおくと、
【００１５】
【００１６】などとして、モード判別できるこのときｍ
ｏｄｅ３は立ち下がり、ｍｏｄｅ２は定常、ｍｏｄｅｌ
は立ち上がりと判定される。後者の決定方法に関して
は、まず、サブフレームの入力音声信号を｛ｓ
isub（ｎ），ｎ＝１，…Ｌsub ，ｉｓｕｂ＝１，…，Ｎ
ｓｂ｝（但し、Ｌsub はサブフレーム長）として、
【００１７】
【００１８】なる予測ゲインから、それを最大にする各
サブフレームのラグ｛ｌａｇisub，ｉｓｕｂ＝１，…，
Ｎｓｂ｝を求める。そして求まった｛ｌａｇisub｝に対
して、
【００１９】
【００２０】なる平均予測ゲインを計算し、その対数値
で、 ｍｏｄｅ３：１０．０ｄＢ〈ＰＧ ｍｏｄｅ２：５ｄＢ〈ＰＧ〈１０．０ｄＢ ｍｏｄｅ１：２．０ｄＢ〈ＰＧ〈５．０ｄＢ ｍｏｄｅ０：ｏｔｈｅｒｗｉｚｅ として、モード判定ができる。このようして判定したモ
ード結果は補間係数ベクトルメモリ３１へ送られる。
【００２１】特徴ベクトル抽出器１０では、フレームメ
モリ５から当該フレームの音声信号を入力し、第Ｎｓｂ
サブフレームと第Ｎｍｄ（〈Ｎｓｂの整数）サブフレー
ムの音声サンプルを中心に分析して第Ｎｓｂサブフレー
ムに対する線スペクトル対（ＬＳＰ）パラメータ｛ｆn
Nsb（ｉ），ｉ＝１，…，Ｍ｝と第Ｎｍｄサブフレーム
に対するＬＳＰパラメータ｛ｆn Nmd（ｉ），ｉ＝１，…
Ｍ｝とを特徴パラメータとして抽出する。抽出された第
ＮｓｂサブフレームのＬＳＰパラメータは補間誤差特徴
ベクトル計算部３５へ送出される。特徴パラメータ量子
化器２０では、特徴パラメータコードブック２１に予め
記憶されてあるＫｃ個のコードベクトル｛ｃk （ｉ），
ｉ＝１，…，Ｍ，ｋ＝１，…，Ｋｃ｝から、式（５）を
最小にするコードベクトルのインデックスｋを選択す
る。
【００２２】
【００２３】選択されたインデックスに対応するコード
ベクトルは当該フレームの量子化特徴ベクトル
【００２４】
【００２５】として定まり、量子化特徴ベクトルメモリ
４０と補間特徴ベクトル計算器３０とサブフレーム特徴
ベクトル量子化器６０とへ送出される。補間特徴ベクト
ル計算器３０では、量子化特徴ベクトルメモリ４０から
過去の量子化特徴ベクトルの組と、
【００２６】
【００２７】と補間係数ベクトルメモリ３１からフレー
ムモード判定器１６の出力に応じて定まる補間係数ベク
トル｛βm mode ，ｍ＝０，…，Ｔｐ｝とを入力して、式
（６）で示す補間特徴パラメータベクトル｛ｆ
n itp（ｉ），ｉ＝１，…，Ｍ｝を計算する。
【００２８】
【００２９】計算された補間特徴パラメータベクトル
｛ｆn itp（ｉ）は補間誤差特徴ベクトル計算器３５へ送
出される。補間誤差特徴ベクトル計算部３５では特徴ベ
クトル抽出器１０から入力される｛ｆn Nmd（ｉ），ｉ＝
１，…，Ｍ｝と補間特徴ベクトル計算器３０から入力さ
れる｛ｆn itp（ｉ）｝とをもとに式（７）で示す補間誤
差特徴パラメータベクトルを計算する。
【００３０】 ｆn e（ｉ）＝ｆn Nmd（ｉ）−ｆn itp（ｉ） （７） 計算された補間誤差特徴パラメータベクトルは補間誤差
量子化器５０へ出力される。補間誤差量子化器５０で
は、補間誤差特徴ベクトル計算器３０より供給される補
間誤差特徴パラメータベクトルを補間誤差コードブック
５１に蓄えてあるＫｐ個のコードベクトル｛ｃｐk
（ｉ），ｉ＝１，…，Ｍ，ｋ＝１，…，Ｋｐ｝から式
（８）を最小にするコードベクトルで量子化する。
【００３１】
【００３２】選択されたコードベクトルは補間誤差特徴
パラメータベクトル
【００３３】
【００３４】としてサブフレーム特徴ベクトル量子化器
６０へ送出される。サブフレーム特徴ベクトル量子化器
６０では、入力端子２から供給されるサブフレームイン
デックスｎｓｕｂに応じたサブフレームの量子化特徴パ
ラメータを求め、それを出力端子３へ出力する機能を持
つ。サブフレーム特徴ベクトル量子化器６０では、ま
ず、特徴ベクトル量子化器２０と補間差特徴ベクトル計
算器３０と補間誤差量子化器５０とから供給される量子
化特徴パラメータベクトル
【００３５】
【００３６】と補間特徴パラメータベクトル｛ｆ
n ipt（ｉ）｝と補間誤差特徴パラメータベクトル
【００３７】
【００３８】とをもとに、式（９）で示すＮｍｄ番目の
サブフレームにおける補間量子化特徴パラメータベクト
ルが計算される。
【００３９】
【００４０】そして、サブフレームインデックスｎｓｕ
ｂに対する量子化特徴パラメータ
【００４１】
【００４２】は式（１０）のように求められる。
【００４３】
【００４４】以上の説明において、補間係数ベクトルベ
クトルにある補間係数ベクトルは直線補間係数でもよ
い。
【００４５】また、以上の説明において、特徴パラメー
タベクトルを求める位置が予め定められるとしている
が、その位置を入力信号の特性に応じて可変とする構成
が取れる。これは、例えば、フレームモード判定器１６
の結果を用いて、当該フレームの入力信号が立ち上がる
場合は、ＮｍｄをＮｓｂ方向にずらすなどである。但
し、このとき、サブフレーム特徴ベクトル量子化器６０
での処理は同じとすることもできる。
【００４６】さらに、以上の説明において、量子化特徴
パラメータベクトルと量子化補間誤差特徴パラメータベ
クトル求める際の、コードブックとして一種類のものを
用意しているが、これを複数種類もつことも可能であ
る。このときは、例えば、フレームモード判定器１６の
結果や特徴ベクトル抽出器１０で求まる特徴パラメータ
ベクトルに応じてコードベックを切替える構成が考えら
れる。
【００４７】さらにまた、以上の説明においては、特徴
ベクトル量子化器２０から出力される量子化特徴パラメ
ータベクトルは一つであったが、これを複数にすること
もできる。このときはそれに応じて求まる補間誤差パラ
メータベクトルも複数となるが、こらの内から最適なも
のを選択するには、式（５）と式（８）式で計算される
誤差の組｛Ｑk Nmd＋Ｑk Nsb｝が最も小さくなるものとい
う基準を採用することができる。
【００４８】最後に、上記説明ではフレームモード判定
器１６にはモード判定の記憶がないが、これは、当然、
入力音声信号の過去の情報も利用してモード判定を行な
うことも可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、一定間隔
のフレーム毎に入力する入力信号をもとに予め定められ
た手段によりフレームの基本モードを決定する基本モー
ド決定手段と、入力信号から予め定められた少なくとも
二つのサブフレームに対応する特徴パラメータベクトル
を抽出する特徴パラメータベクトル抽出手段と、特徴パ
ラメータベクトルの内予め定められた位置にあるサブフ
レームに対応する特徴ベクトルを量子化しそれをフレー
ムの量子化特徴パラメータベクトルとする特徴ベクトル
量子化手段と、フレームの量子化特徴パラメータベクト
ルと少なくとも一フレーム過去のフレームで定まる量子
化特徴パラメータベクトルと基本モードに応じて定まる
補間係数ベクトルとをもとに特徴パラメータベクトルを
求めたサブフレームの内量子化特徴パラメータベクトル
を求めた以外のサブフレームに対応する補間特徴パラメ
ータベクトルを求める補間特徴パラメータベクトル算出
手段と、補間特徴パラメータベクトルと特徴パラメータ
ベクトルとをもとに特徴パラメータベクトルを求めたサ
ブフレームの内量子化特徴パラメータベクトルを求めた
以外のサブフレームにおける補間誤差特徴パラメータベ
クトルを求める補間誤差特徴パラメータベクトル算出手
段と、補間誤差特徴パラメータベクトルを量子化して量
子化補間誤差特徴パラメータベクトルを求める量子化補
間誤差特徴パラメータベクトル算出手段と、サブフレー
ムインデックスと量子化特徴パラメータベクトルと補間
特徴パラメータベクトルと補間誤差特徴パラメータベク
トルとを入力してサブフレームの量子化特徴パラメータ
ベクトルを求めるサブフレーム量子化特徴パラメータベ
クトル算出手段とを備えることにより、時間的に変動す
る時系列信号を量子化する際に、被量子化信号のフレー
ム当たりの局所特性を、被量子化対象信号の長期補間特
性を表す補間係数ベクトルと、それからの誤差を表す補
間誤差ベクトルに分割する構成で、更には補間係数ベク
トルを当該フレームの特性を表すモードに応じて切替え
る構成を併せ持っているので、比較的少ないビット数
で、時間変動追随性の高い、高品質なベクトル量子化装
置を提供できるという効果がある。また、本発明はマト
リックス量子化のような全サブフレームの特徴パラメー
タをベクトル量子化対象とする構成をとっていないため
記憶容量並びに演算量を従来より少なくすることができ
るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を表すベクトル量子化装置の
ブロック図である。
【符号の説明】
１ 入力端子 ２ 入力端子 ３ 出力端子 ５ フレームメモリ １０ 特徴ベクトル抽出器 １６ フレームモード判定器 ２０ 特徴ベクトル量子化器 ２１ 特徴ベクトルコードブック ３０ 補間誤差ベクトル計算器 ３１ 補間係数ベクトルメモリ ３５ 補間誤差特徴ベクトル計算器 ４０ 量子化特徴ベクトルメモリ ５０ 補間誤差量子化器 ５１ 補間コードブック ６０ サブフレーム特徴ベクトル量子化器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力信号から予め定められた少なくとも
    二つのサブフレームに対応する特徴パラメータベクトル
    を抽出する特徴パラメータベクトル抽出手段と、前記特
    徴パラメータベクトルの内予め定められた位置にあるサ
    ブフレームに対応する特徴ベクトルを量子化しそれを前
    記フレームの量子化特徴パラメータベクトルとする特徴
    ベクトル量子化手段と、 前記フレームの前記量子化特徴パラメータベクトルと少
    なくとも一フレーム過去のフレームで定まる量子化特徴
    パラメータベクトルと予め定められた補間係数ベクトル
    とをもとに前記特徴パラメータベクトルを求めたサブフ
    レームの内、前記量子化特徴パラメータベクトルを求め
    た以外のサブフレームに対応する補間特徴パラメータベ
    クトルを求める補間特徴パラメータベクトル算出手段
    と、 前記補間特徴パラメータベクトルと前記特徴パラメータ
    ベクトルとをもとに前記特徴パラメータベクトルを求め
    たサブフレームの内、前記量子化特徴パラメータベクト
    ルを求めた以外のサブフレームにおける補間誤差特徴パ
    ラメータベクトルを求める補間誤差特徴パラメータベク
    トル算出手段と、 前記補間誤差特徴パラメータベクトルを量子化して量子
    化補間誤差特徴パラメータベクトルを求める量子化補間
    誤差特徴パラメータベクトル算出手段と、 サブフレームインデックスと前記量子化特徴パラメータ
    ベクトルと前記補間特徴パラメータベクトルと前記補間
    誤差特徴パラメータベクトルとを入力して前記サブフレ
    ームの量子化特徴パラメータベクトルを求めるサブフレ
    ーム量子化特徴パラメータベクトル算出手段とを備える
    ことを特徴とするベクトル量子化装置。
  2. 【請求項２】 一定間隔のフレーム毎に入力する入力信
    号をもとに予め定められた手段により前記フレームの基
    本モードを決定し前記基本モードに応じて定まる前記補
    間係数ベクトルを算出する基本モード決定手段を有する
    ことを特徴とする請求項１記載のベクトル量子化装置。
  3. 【請求項３】 複数のフレームに分割された入力の音声
    信号を前記フレーム当り複数のサブフレームに分割して
    一時的に蓄積するフレームメモリと、 前記複数のフレームからフレームモードを決定するフレ
    ームモード判定器と、 前記複数のサブフレームから第１のサブフレームと第２
    のサブフレームとを取出して分析し第１及び第２の特徴
    パラメータを抽出する特徴ベクトル抽出器と、 予め定められた複数の特徴パラメータコードを記憶して
    いる特徴ベクトルコードブックと、 前記第１の特徴パラメータと前記特徴パラメータコード
    との差が最小となる前記特徴パラメータコードを前記特
    徴ベクトルコードブックから選択して前記フレームの量
    子化特徴ベクトルを算出する特徴ベクトル量子化器と、 前記量子化特徴ベクトルを記憶する量子化特徴ベクトル
    メモリと前記フレームモード判定器で判定したモード結
    果から定まる補間係数ベクトルを記憶する補間係数ベク
    トルメモリと、 前記量子化特徴ベクトルメモリに記憶されていた前記量
    子化特徴ベクトルと前記補間係数ベクトルメモリに記憶
    された前記補間係数ベクトルとから前記第１の特徴パラ
    メータに対する補間特徴パラメータベクトルを算出する
    補間特徴ベクトル計算器と、 前記第２の特徴パラメータと前記補間特徴パラメータベ
    クトルとから補間誤差特徴パラメータベクトルを算出す
    る補間誤差特徴ベクトル計算器と、 予め定められた複数の補間誤差コードベクトルを記憶し
    ている補間誤差コードブックと、 前記補間誤差特徴パラメータベクトルと前記補間誤差コ
    ードベクトルとの差が最小となる前記補間誤差コードベ
    クトルを選択して補間誤差特徴パラメータベクトルを算
    出する補間誤差量子化器と、 前記量子化特徴パラメータベクトルと前記補間特徴パラ
    メータベクトルと前記補間誤差特徴パラメータベクトル
    とから算出して前記入力の音声信号のサブフレームイン
    デックスに対応する補間量子化特徴パラメータベクトル
    を算出するサブフレーム特徴ベクトル量子化器とを有す
    ることを特徴とするベクトル量子化装置。
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