[发明专利]音源矢量生成装置及语音编码/解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及对语音信号进行编码来传输的移动通信系统等中的低比特率语音编码装置，特别涉及将语音信号分离为声道信息和音源信息来表现的CELP(Code Excited Linear Prediction，码激励线性预测)型语音编码装置等。

背景技术

在数字移动通信或语音存储领域中，为了有效利用电波或存储媒体，使用语音编码装置，用于压缩语音信息，并高效率进行编码。尤其是以CELP(Code Excited Linear Prediction，码激励线性预测编码)方式为基础的方式在中、低比特率中被广泛实用化。CELP技术示于M.R.Schroeder和B.S.Atal：“Code-Excited Linear Prediction(CELP)：High-quality Speech at Very Low BitRates(码激励线性预测(CELP)：甚低比特率的高质量语音)”，Proc.ICASSP-85，25.1.1，pp.937-940，1985”中。

CELP型语音编码方式是将语音划分为某个一定的帧长(5ms～50ms左右)，对每个帧进行语音的线性预测，用已知的波形构成的自适应码矢量和噪声码矢量对每帧的通过线性预测所得的预测残差(激励信号)进行编码。自适应码矢量是从存储过去生成的驱动音源矢量的自适应码本中选择使用的，而噪声码矢量则是从存储具有预先准备的确定数目的确定形状的矢量的噪声码本中选择使用的。噪声码本中存储的噪声码矢量使用随机的噪声序列的矢量或通过将几个脉冲配置在不同的位置上而生成的矢量等。

将几个脉冲配置在不同位置上类型的噪声码本的代表性的一个有代数码本。代数码本的具体内容示于“ITU-T推荐G.729”等中。

以下参照图1来具体说明使用代数码本的噪声码矢量生成器的现有例。

图1是使用代数码本的噪声码矢量生成器的基本方框图。在图中，用加法器3将第1脉冲产生器、第2脉冲产生器2产生的脉冲相加，通过将2个脉冲放置在不同的位置上来生成噪声码矢量。代数码本的具体例示于图2及图3。图2示出在80个样本中放置2个脉冲的一例，图3示出在80个样本中放置3个脉冲的一例。在图2及图3中，表的下部记载的数是脉冲位置的组合数。

然而，在上述现有的使用代数码本的噪声码矢量生成器中，各音源脉冲的搜索位置是独立的，不利用某个音源脉冲和其他音源脉冲之间的相对位置关系。因此，有下述问题：虽然能够生成各种形状的噪声码矢量，但是为了表现足够的脉冲位置需要很多的比特数，在要生成的噪声码矢量的形状出现偏斜的情况下，未必是有效的码本。此外，为了减少代数码本所需的比特数，可考虑减少音源脉冲数的手法，但是在此情况下有下述问题：由于音源脉冲少，所以清音部或平稳噪声部的主观品质大大恶化。此外，有下述问题：为了改善清音部或平稳噪声部的主观品质，有极性音源的模式切换这一手法，但是有时产生模式判定错误。

发明概述

本发明的目的在于提供一种音源矢量生成装置及语音编码/解码装置，能够削减噪声码本的尺寸(サイズ)，能够改善清音部或平稳噪声部的品质，而且能够抑制模式判定错误时的品质恶化，并改善对清音语音或背景噪声的编码性能。

本发明的主题是：通过用部分代数码本来生成噪声码矢量，即通过在根据代数码本而生成的多个音源脉冲中，使用只生成至少2个接近的组合的噪声码矢量，来有效地削减代数码本尺寸。

此外，本发明的主题是：通过将与清音语音或平稳噪声信号对应的随机码本与部分代数码本并用，即通过存储对清音部或平稳噪声部有效的音源矢量，来改善清音部或平稳噪声部的主观品质。

再者，本发明的主题是：根据模式判定结果，通过切换部分代数码本尺寸、和并用的随机码本的尺寸之间的比率，来抑制模式判定错误时的品质恶化，并改善对清音语音或背景噪声的编码性能，改善主观品质。

这里，接近的脉冲是指离某个脉冲的距离在1.25ms以下、即在8kHz采样的数字信号中在10个样本左右以下的脉冲。

附图的简单说明

图1是现有的语音编码装置的结构方框图；

图2是现有的二通道(チャネル)代数码本的示例图；

图3是现有的三通道代数码本的示例图；

图4是本发明实施例的语音信号发送装置及语音信号接收装置的结构方框图；

图5是本发明实施例1的语音编码装置的结构方框图；

图6是本发明实施例1的语音解码装置的结构方框图；

图7是本发明实施例1的噪声码矢量生成装置的结构方框图；