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技術 音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システム

出願人 松下電器産業株式会社
発明者 元村浩之
出願日 2004年9月8日 (15年0ヶ月経過) 出願番号 2004-261063
公開日 2006年3月23日 (13年5ヶ月経過) 公開番号 2006-078657
状態 未査定
技術分野 音声の分析・合成 圧縮、伸長・符号変換及びデコーダ
主要キーワード 利得成分 更新コード 符号成分 標準コード 通話音質 コードブック情報 音声コード 話者情報
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (4)

課題

コードブック更新情報を用いた低ビットレート通信においても高品質音質を確保することができる音声符号化装置音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。

解決手段

音声符号化装置は、符号化部105から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部101で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力し、音声復号化装置101A,101Bは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出し、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブック格納部109と受信側第2のコードブック格納部110とのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する。

概要

背景

符号励振線形予測を用いる伝送方法は、低ビットレート伝送路音声を伝達させる場合に通話品質を確保するのに有効な方法である。この伝送方法において、符号化処理では、入力音声信号線形予測係数スペクトル特性)を求め、その線形予測係数で表される音声情報と実際の入力音声との差分(予測残差成分)を適応符号帳雑音符号帳利得符号帳等から構成されるコードブックを利用して符号化している。また復号化処理では、受信した符号から線予測係数を取り出して再生音声スペクトルを求め、適応符号成分雑音成分、利得成分等からコードブックを使用して予測残差成分を求め、再生音声のスペクトルと予測残差成分を合成することで再生音声信号を得ている。

図3は、一般的な符号励振線形予測を使用した従来の音声符号化復号化システムを示すブロック図である。

図3において、301は送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部、302は入力音声を送信側標準コードブックを用いて符号化する符号化部、303は符号化部から出力される音声コードパケット化してパケット化データを出力するパケット化部、304はパケット化データを分解して音声コードを取り出すパケット分解部、305は送信側標準コードブックと同一内容の受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部、306は受信側標準コードブックを用いて音声コードを復号化して再生音声を作成(生成)する復号化部である。

このように構成された音声符号化復号化システムについて、その動作を説明する。なお、符号化部302および復号化部306の詳細な中身は本発明と直接には関連しないので省略する。

入力音声信号は、送信側標準コードブックを利用して音声コード化されて伝送される。受信側では、受信した音声コードは、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを利用して復号化され、再生音声となる。

しかしながら、前記従来の構成では、不特定多数話者に対応するために汎用のコードブックを使用しており、特定話者に充分に対応できない場合があり、音質の向上に限界があった。従来の音声符号化復号化システムとして、コードブックを更新し、コードブックの更新情報を送信することで音質を改善しようとするものもある(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−112656号公報

概要

コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる音声符号化装置音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。音声符号化装置は、符号化部105から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部101で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力し、音声復号化装置101A,101Bは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出し、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブック格納部109と受信側第2のコードブック格納部110とのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する。

目的

本発明は、この要求を満たすため、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

音声符号化装置音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、前記音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者音声適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、前記送信側標準コードブックと前記送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、前記音声復号化装置は、前記パケット化データを受信して前記音声コードと前記使用コードブック情報と前記コードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、前記送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部と、前記使用コードブック情報に基づいて前記受信側標準コードブックと前記受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする音声符号化復号化システム。

請求項2

前記受信側第2のコードブック格納部は、前記送信側第2のコードブックにより前記受信側第2のコードブックを更新することを特徴とする請求項1に記載の音声符号化復号化システム。

請求項3

前記受信側第2のコードブック格納部は、前記受信側第2のコードブックの更新を完了し、前記送信側第2のコードブックと前記受信側第2のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、前記送信側使用コードブック設定部は、前記受信側第2のコードブック格納部における確認の後、前記使用コードブックを前記送信側標準コードブックから前記送信側第2のコードブックに切り替えることを特徴とする請求項2に記載の音声符号化復号化システム。

請求項4

前記受信側使用コードブック設定部は、前記受信した使用コードブック情報に基づいて、前記復号化において参照する使用コードブックを切り替えることを特徴とする請求項3に記載の音声符号化復号化システム。

請求項5

音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、前記音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、前記送信側標準コードブックと前記送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と前記話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、前記音声復号化装置は、前記パケット化データを受信して前記音声コードと前記使用コードブック情報と前記コードブック更新情報と前記話者情報とを取り出すパケット分解部と、前記送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、前記話者情報に基づいて前記複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする音声符号化復号化システム。

請求項6

前記受信側使用コードブック設定部は、前記話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、前記データベース化コードブック格納部に前記送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、前記受信側使用コードブック設定部で前記送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、前記送信側使用コードブック設定部は前記送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、前記受信側使用コードブック設定部は前記データベース化コードブックのうちの前記送信側話者に対応するコードブックを使用することを特徴とする請求項5に記載の音声符号化復号化システム。

請求項7

前記受信側使用コードブック設定部は、前記話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、前記データベース化コードブック格納部に前記送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、前記受信側使用コードブック設定部で前記送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、前記送信側使用コードブック設定部は前記送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、前記受信側使用コードブック設定部は前記コードブック情報を用いて前記データベース化コードブック格納部を更新することを特徴とする請求項5に記載の音声符号化復号化システム。

請求項8

送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、前記送信側標準コードブックと前記送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、前記送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、前記符号化部から出力された音声コードと前記送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と前記送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有することを特徴とする前記音声符号化装置。

請求項9

送信側からパケット化データを受信して、音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、前記送信側の標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部と、前記使用コードブック情報に基づいて前記受信側標準コードブックと前記受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、前記受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、前記受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照し前記パケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することを特徴とする前記音声復号化装置。

技術分野

0001

本発明は、符号励振線形予測(CELP:Code−Excited Linear Prediction)等の音声符号化復号化方式のように、音声コードブックを使用して符号化したデータとして通信を行う、音声符号化装置音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムに関するものである。

背景技術

0002

符号励振線形予測を用いる伝送方法は、低ビットレート伝送路で音声を伝達させる場合に通話品質を確保するのに有効な方法である。この伝送方法において、符号化処理では、入力音声信号線形予測係数スペクトル特性)を求め、その線形予測係数で表される音声情報と実際の入力音声との差分(予測残差成分)を適応符号帳雑音符号帳利得符号帳等から構成されるコードブックを利用して符号化している。また復号化処理では、受信した符号から線予測係数を取り出して再生音声スペクトルを求め、適応符号成分雑音成分、利得成分等からコードブックを使用して予測残差成分を求め、再生音声のスペクトルと予測残差成分を合成することで再生音声信号を得ている。

0003

図3は、一般的な符号励振線形予測を使用した従来の音声符号化復号化システムを示すブロック図である。

0004

図3において、301は送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部、302は入力音声を送信側標準コードブックを用いて符号化する符号化部、303は符号化部から出力される音声コードパケット化してパケット化データを出力するパケット化部、304はパケット化データを分解して音声コードを取り出すパケット分解部、305は送信側標準コードブックと同一内容の受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部、306は受信側標準コードブックを用いて音声コードを復号化して再生音声を作成(生成)する復号化部である。

0005

このように構成された音声符号化復号化システムについて、その動作を説明する。なお、符号化部302および復号化部306の詳細な中身は本発明と直接には関連しないので省略する。

0006

入力音声信号は、送信側標準コードブックを利用して音声コード化されて伝送される。受信側では、受信した音声コードは、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを利用して復号化され、再生音声となる。

0007

しかしながら、前記従来の構成では、不特定多数話者に対応するために汎用のコードブックを使用しており、特定話者に充分に対応できない場合があり、音質の向上に限界があった。従来の音声符号化復号化システムとして、コードブックを更新し、コードブックの更新情報を送信することで音質を改善しようとするものもある(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−112656号公報

発明が解決しようとする課題

0008

しかしながら、従来の音声符号化復号化システムでは、送話者の音声データからコードブック情報を作成してコードブックを更新しながら、そのコードブックを用いて通話するので、例えばコードブック更新情報の一部が欠落した場合に、通信品質にコードブック更
新情報の影響を与えてしまい、送話側受話側で異なるコードブックを使用して符号化と復号化が行われ、音質が悪化するという問題点を有している。そのため、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても、高品質な音質を確保することができる、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムが要求されている。

0009

本発明は、この要求を満たすため、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる、音声符号化装置、音声復号化装置、及び音声符号化復号化システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0010

上記課題を解決するための本発明の音声符号化復号化システムは、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有する構成を備えている。

0011

これにより、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第2のコードブックで受信側第2のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても、高品質な音質を確保することができる音声符号化復号化システムが得られる。

発明の効果

0012

本発明の音声符号化復号化システムは、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し
、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することにより、受信側第2のコードブックが完全に送信側第2のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして送信側第2のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第2のコードブックで受信側第2のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができる。これにより、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0013

さらに、受信側第2のコードブック格納部は、送信側第2のコードブックにより受信側第2のコードブックを更新することにより、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0014

さらに、受信側第2のコードブック格納部は、受信側第2のコードブックの更新を完了し、送信側第2のコードブックと受信側第2のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部は、受信側第2のコードブック格納部における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第2のコードブックに切り替えることにより、受信側第2のコードブックが送信側第2のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第2のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第2のコードブックと同じ内容の受信側第2のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0015

さらに、受信側使用コードブック設定部は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることにより、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0016

さらに、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力
する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することにより、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック(データベース化コードブック)のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(更新コードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0017

さらに、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することにより、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

0018

さらに、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部を更新することにより、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第2のコードブックに更新するので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという有利な効果が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0019

本発明は、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保するという目的を、複数のコードブックを使用して、コードブックの切り替えを行うことで実現した。

0020

上記課題を解決するためになされた第1の発明は、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することとしたものであり、受信側第2のコードブックが完全に送信側第2のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして送信側第2のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0021

上記課題を解決するためになされた第2の発明は、受信側第2のコードブック格納部は、送信側第2のコードブックにより受信側第2のコードブックを更新することとしたものであり、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0022

上記課題を解決するためになされた第3の発明は、受信側第2のコードブック格納部は、受信側第2のコードブックの更新を完了し、送信側第2のコードブックと受信側第2のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部は、受信側第2のコードブック格納部における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第2のコードブックに切り替えることとしたものであり、受信側第2のコードブックが送信側第2のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第2のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第2のコードブックと同じ内容の受信側第2のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0023

上記課題を解決するためになされた第4の発明は、受信側使用コードブック設定部は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることとしたものであり、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0024

上記課題を解決するためになされた第5の発明は、音声符号化装置と音声復号化装置とから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置は、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部と、送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部と、送信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部と、符号化部から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部とを有し、音声復号化装置は、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部と、受信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部と、受信側セレクト部で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部とを有することとしたものであり、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック(データベース化コードブック)のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(更新コードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0025

上記課題を解決するためになされた第6の発明は、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0026

上記課題を解決するためになされた第7の発明は、受信側使用コードブック設定部は、話者情報管理部から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部を更新することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと
判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第2のコードブックに更新するので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができるという作用・効果を有する。

0027

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における音声符号化復号化システム100を示すブロック図である。

0028

音声符号化復号化システム100は、図1に示すように、音声符号化装置100Aと、音声復号化装置100Bとを有している。音声符号化装置100A、音声復号化装置100Bとしては、無線で通話することの出来る通信端末であればいずれのものであってもよく、例えば、携帯電話、PHS、IP(Internet Protocol)携帯電話などがある。

0029

音声符号化装置100Aは、図1に示すように、送信側使用コードブック設定部101、送信側標準コードブック格納部102、送信側第2のコードブック格納部103、送信側セレクト部104、符号化部105、及びパケット化部106を有している。

0030

送信側使用コードブック設定部101は、送信側使用コードブックを設定する。送信側標準コードブック格納部102は、送信側標準コードブックを格納している。また、送信側使用コードブック設定部101は、後述の受信側第2のコードブックが後述の送信側第2のコードブックと一致したことを確認した後で、送信側で符号化に使用するコードブックを送信側標準コードブックから送信側第2のコードブックに切り替えを行い、同時に受信側に対して送信側第2のコードブックを使用して符号化を実施していることの通知を行う。

0031

送信側標準コードブック格納部102は、送信開始時等で受信側第2のコードブックの更新が完了しておらず、後述の送信側第2のコードブックと後述の受信側第2のコードブックが一致していないときに使用するコードブックである。この送信側標準コードブックは、後述の受信側標準コードブックと同一のものである。

0032

送信側第2のコードブック格納部103は、送信側第2のコードブックを格納している。送信側第2のコードブックには、送話者(送信側話者)の音声情報があらかじめ登録してある。送信側セレクト部104は、送信使用コードブック設定部101の指示により符号化に使用するコードブックの切り替えを行う。符号化部105は、送信側セレクト部104で選択されたコードブックを使用して入力音声の符号化を行う。パケット化部106は、入力音声を符号化して生成された音声コードと、受信側第2のコードブックの更新時に使用する送信第2のコードブックのコードブック情報と、送信側使用コードブック設定部101でどちらのコードブックを使用して符号化を行うかを示す使用コードブック情報とのパケット化を行い、伝送路を通じて受信側にパケットの送信を行う。

0033

次いで、音声復号化装置100Bは、図1に示すように、受信側パケット分解部107、受信側使用コードブック設定部108、受信側標準コードブック格納部109、受信側第2のコードブック格納部110、受信側セレクト部111、及び復号化部112を有している。

0034

受信側パケット分解部107は、受信したパケットを分解して音声コード、使用コードブック情報、コードブック更新情報を取り出す。受信側使用コードブック設定部108は
、受信した使用コードブック情報に基づいて送信側使用コードブックと同じコードブックを使用して復号化を行うために後述の受信側の復号化部112で使用するコードブックの設定を行う。受信側標準コードブック格納部109は、送信側標準コードブックと同一のコードブックである受信側標準コードブックを格納している。受信側第2のコードブック格納部110は、受信側第2のコードブックを格納し、コードブック更新情報により受信側第2のコードブックが送信側第2のコードブックと同一になるまでコードブックの更新を行う。

0035

例えば、送話側第2のコードブックのコードブックデータを全て、受話側第2のコードブック側にコピーを行う。あるいは、受話側第2のコードブックの初期状態を標準コードブックとし、送信側第2のコードブックと標準コードブックとの差分情報だけを、送信側第2のコードブックから送信することも可能である。

0036

受信側セレクト部111は、受信側使用コードブック設定部108の設定に基づいて使用するコードブックの切り替えを行う。復号化部112は、受信側セレクト部111で選択されたコードブックを使用して受信した音声コードの復号化を行い、再生音声を作成する。

0037

このように構成された音声符号化復号化システム100について、その動作を説明する。

0038

通話が開始されると、まずは送信側、受信側とも標準コードブックを使用して符号化、復号化を行い音声の伝送が行われる。このとき標準コードブックを使用しているため、通話音質は改善されていない。通話開始と同時に送話者の音声に適合した送信側第2のコードブックの情報が伝送路を通じて受信側に伝送され、受信側第2のコードブックが更新される。コードブックの更新に対しては音声用伝送帯域とは別の帯域を使用することにより、音声を伝送しているときでもコードブックの更新は可能である。受信側第2のコードブックの更新が完了し、送信側第2のコードブックと受信側第2のコードブックが同一になったことを確認した後に、送信側使用コードブック設定部101は、送信に使用するコードブックを送信側第2のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第2のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部108は、復号に使用するコードブックを受信側第2のコードブックに切り替える。これにより送信側と受信側で送話者の音声に適合したコードブックを使用して符号化および復号化が可能となり、音質が改善される。

0039

以上のように本実施の形態によれば、音声符号化装置100Aと音声復号化装置100Bとから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置100Aは、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部102と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部103と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部101と、送信側使用コードブック設定部101で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部104と、送信側セレクト部104で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部105と、符号化部105から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部106とを有し、音声復号化装置100Bは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報とを取り出すパケット分解部107と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コード
ブック格納部109と、受信側第2のコードブックを格納する受信側第2のコードブック格納部110と、使用コードブック情報に基づいて受信側標準コードブックと受信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部108と、受信側使用コードブック設定部108で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部111と、受信側セレクト部111で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部107で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部112とを有することとしたものであり、受信側第2のコードブックが完全に送信側第2のコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部101で使用コードブックとして送信側第2のコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、送信側標準コードブック及び受信側標準コードブックで通話しながら、送信側第2のコードブックで受信側第2のコードブックを更新することができるので、通信品質にコードブック更新情報の影響を与えないようにすることができる。これにより、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0040

また、受信側第2のコードブック格納部110は、送信側第2のコードブックにより受信側第2のコードブックを更新することとしたものであり、受信側で受信側第2のコードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができるので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0041

さらに、受信側第2のコードブック格納部110は、受信側第2のコードブックの更新を完了し、送信側第2のコードブックと受信側第2のコードブックが同一のコードブックになったことを確認し、送信側使用コードブック設定部101は、受信側第2のコードブック格納部110における確認の後、使用コードブックを送信側標準コードブックから送信側第2のコードブックに切り替えることとしたものであり、受信側第2のコードブックが送信側第2のコードブックに更新されたことを確認した後に、送信音声コードが送信側第2のコードブックを使用して符号化されるので、送信側第2のコードブックと同じ内容の受信側第2のコードブックを使用して送信音声コードが確実に復号化され、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0042

さらに、受信側使用コードブック設定部108は、受信した使用コードブック情報に基づいて、復号化において参照する使用コードブックを切り替えることとしたものであり、受信側使用コードブックを送信側で使用したコードブックと確実に一致させることができるので、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0043

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における音声符号化復号化システムを示すブロック図である。

0044

音声符号化復号化システム200は、図2に示すように、音声符号化装置200Aと、音声復号化装置200Bとを有している。

0045

音声符号化装置200Aは、図2に示すように、送信側使用コードブック設定部201、送信側標準コードブック格納部202、送信側第2のコードブック格納部203、送信側セレクト部204、符号化部205、及びパケット化部206を有している。これらは
図1に示す音声符号化装置100Aが有すると構成要素101〜106と同一なので、その説明は省略する。

0046

また図2に示すように、パケット分解部207、受信側使用コードブック設定部208、受信側標準コードブック格納部209、受信側セレクト部211、及び復号化部212を有している。これらは、図1に示す音声復号化装置100Bが有すると構成要素107〜112と同一なので、その説明は省略する。

0047

音声符号化装置200Aは、実施の形態1と異なり、話者情報管理部213を有しており、話者情報管理部213は、話者情報を管理する。また音声復号化装置200Bは、実施の形態1と異なり、データベース化コードブック格納部210を有しており、データベース化コードブック格納部210は、データベース化コードブックを格納する。

0048

すなわち、音声符号化復号化システム200において、音声符号化装置200Aでは、送話者(送信側話者)の話者情報の送信を行う話者情報管理部213を送信側に追加したものである。また、音声復号化装置200Bでは、受信側第2のコードブックに代えてデータベース化されたコードブック(データベース化コードブック)とする。

0049

このように構成された音声符号化復号化システムについて、その動作を説明する。

0050

通話が開始されると、まずは送信側、受信側とも標準コードブックを使用して符号化、復号化を行い音声の伝送が行われる。このとき標準コードブックを使用しているため通話音質は改善されていない。通話開始と同時に送信側の話者情報管理部213より受信側に送信側話者が誰であるかを示す話者情報が受信側に送信される。話者情報を受信した受信側では受信側使用コードブック設定部208において、現在送信している送話者に適合したコードブックがデータベース化コードブックの中にあるかの検索を行い、検索結果を送信側に返信する。検索の結果、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがあった場合、検索結果を受信した送信側使用コードブック設定部201は、送信に使用するコードブックを送信側第2のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第2のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部208は、復号に使用するコードブックをデータベース化コードブックの中から送話者に適合したコードブックである送信側第2のコードブックと同一のコードブックを選択し、復号化に使用する。これにより、送信側の第2のコードブックを送信する必要がなくなるので、通話開始時より高い音質で音声の符号化復号化が実施される。

0051

検索の結果、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがなかった場合、送信側第2のコードブックの情報が伝送路を通じて受信側に伝送され、受信側のデータベース化コードブックが更新される。受信側のデータベース化コードブックの更新が完了し、データベース化コードブックのうちの一つが送信側第2のコードブックと同一になったことを確認した後に、送信側使用コードブック設定部201は、送信に使用するコードブックを送信側第2のコードブックに切り替え、同時に受信側に対して送信側第2のコードブックを使用していることを通知する。コードブックの切り替えが行われたことを通知された受信側使用コードブック設定部208は、復号に使用するコードブックとしてデータベース化コードブックの中から送信側第2のコードブックと同一のコードブックを選択して復号化に使用する。これにより、データベース化コードブックの中に送話者に適合したコードブックがなかった場合でも、送信側第2のコードブックの情報を送信することにより、高い音質で音声の符号化復号化が実施される。

0052

以上のように本実施の形態2によれば、音声符号化装置200Aと音声復号化装置20
0Bとから成る音声符号化復号化システムであって、音声符号化装置200Aは、送信側標準コードブックを格納する送信側標準コードブック格納部202と、送信側話者の音声に適合したコードブックである送信側第2のコードブックを格納する送信側第2のコードブック格納部203と、送信側標準コードブックと送信側第2のコードブックとのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する送信側使用コードブック設定部201と、送信側話者を示す話者情報を管理する話者情報管理部213と、送信側使用コードブック設定部201で設定した使用コードブックを選択する送信側セレクト部204と、送信側セレクト部204で選択した使用コードブックを参照して入力音声を符号化して音声コードを出力する符号化部205と、符号化部205から出力された音声コードと送信側第2のコードブックの内容であるコードブック更新情報と送信側使用コードブック設定部201で設定した使用コードブックを示す使用コードブック情報と話者情報とをまとめてパケット化してパケット化データとして出力するパケット化部206とを有し、音声復号化装置200Bは、パケット化データを受信して音声コードと使用コードブック情報とコードブック更新情報と話者情報とを取り出すパケット分解部207と、送信側標準コードブックと同じ内容のコードブックである受信側標準コードブックを格納する受信側標準コードブック格納部209と、複数の送信側話者に対応する複数のコードブックからなるデータベース化コードブックを格納するデータベース化コードブック格納部210と、話者情報に基づいて複数のコードブックのいずれかのコードブックを使用コードブックとして設定する受信側使用コードブック設定部208と、受信側使用コードブック設定部208で設定した使用コードブックを選択する受信側セレクト部211と、受信側セレクト部211で選択した使用コードブックを参照しパケット分解部で取り出した音声コードを復号化して再生音声を作成する復号化部212とを有することとしたものであり、受信側使用コードブックが話者情報に基づいて複数のコードブック(データベース化コードブック)のいずれかのコードブックに更新されたときに送信側使用コードブック設定部201で使用コードブックとして上記更新されたコードブックを設定すると共にそのコードブックを示す使用コードブック情報を送信することとすれば、受信側で上記更新コードブックを使用して確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報(更新コードブックの内容)を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0053

また、受信側使用コードブック設定部208は、話者情報管理部213から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部210に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部208で送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合、送信側使用コードブック設定部201は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部208はデータベース化コードブックのうちの送信側話者に対応するコードブックを使用することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在すると判定した場合にのみ送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定するので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容の送信側話者対応のコードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0054

さらに、受信側使用コードブック設定部208は、話者情報管理部213から出力される話者情報を受信して、データベース化コードブック格納部210に送信側話者に対応するコードブックが存在するか否かを判定し、受信側使用コードブック設定部208で送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合、送信側使用コードブック設定部201は送信側第2のコードブックを使用コードブックとして設定し、受信側使用コードブック設定部208はコードブック情報を用いてデータベース化コードブック格納部210を更新することとしたものであり、送信側話者に対応するコードブックが存在しないと判定した場合にはデータベース化コードブックを送信側第2のコードブックに更新す
るので、コードブック更新情報(送信側第2のコードブックと同じ内容のデータベース化コードブック)を用いて確実に音声コードを復号化することができ、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる。

0055

本発明は、コードブック更新情報を用いた低ビットレートの通信においても高品質な音質を確保することができる、符号励振線形予測等の音声符号化復号化方式を用いた、携帯電話、PHS、IP電話などの音声符号化復号化システムに適用することが出来る。

図面の簡単な説明

0056

本発明の実施の形態1における音声符号化復号化システムを示すブロック図
本発明の実施の形態2における音声符号化復号化システムを示すブロック図
従来の音声符号化復号化システムを示すブロック図

符号の説明

0057

100、200音声符号化復号化システム
100A、200A音声符号化装置
100B、200B音声復号化装置
101、201 送信側使用コードブック設定部
102、202 送信側標準コードブック格納部
103、203 送信側第2のコードブック格納部
104、204 送信側セレクト部
105、205 符号化部
106、206パケット化部
107、207パケット分解部
108、208 受信側使用コードブック設定部
109、209 受信側標準コードブック格納部
110 受信側第2のコードブック格納部
111、211 受信側セレクト部
112、212復号化部
210データベース化コードブック格納部

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