Домашняя страница › Индекса Многоязычнoго Архива › Закодируйте возбуженное линейный прогноз

Закодируйте возбуженное линейный прогноз

Закодируйте возбуженное линейный прогноз (CELP) a кодирвоание речи алгоритм первоначально предложенный M.R. Шредер и B.S. Atal в 1985. At the time, оно обеспечило значительно более лучшее качество чем existing низкие bit-rate алгоритмы, such as RELP и LPC vocoders (например. FS-1015). Вместе с своими вариантами, such as ACELP, RCELP, LD-CELP и VSELP, будет в настоящее время само широко используемым алгоритмом кодирвоания речи. CELP теперь использовано как родовой термин для типа алгоритмов и не для определенного кодека.

Введение

Алгоритм CELP основан на 4 главных идеях:

• Использование модель источник-фильтра продукции речи через линейный прогноз (LP);
• Использование приспособительного и фикчированного codebook как входной сигнал (возбуждение) модели LP;
• Выполнять поиск в closed-loop в «perceptually утяжелил домен».
• Применяться квантование вектора (VQ)

Первоначально необходимо как сымитировано в 1983 Шредер и Atal требовал 150 секунд для того чтобы зашифровать 1 секунду речи после того как он побежав на a Cray iий суперкомпьютер. Since then, более эффективные дороги снабжать codebooks и улучшения в вычисляя возможностях делали его по возможности побежать алгоритм в врезанных приспособлениях, such as мобильные телефоны.

Дешифратор CELP

Перед исследовать сложный шифруя процесс CELP мы вводим дешифратор здесь. Рисунок 1 описывает родовой дешифратор CELP. Возбуждение произведено путем суммировать вклады от приспособительного (codebook тангажа aka) и фикчированного (рационализаторство aka или стохастическое) codebook:

e[n] = e_a[n] + e_f[n]

где e_a[n] приспособительное (тангаж) вклад codebook и e_f[n] фикчированный вклад codebook (рационализаторства). Фикчированным codebook будет a квантование вектора словарь (подразумеваем или точно) hard-coded в кодек. Это codebook может быть алгебреическим (ACELP) или храньте точно (например. Speex). Входы в приспособительное codebook consist of задержанные варианты возбуждения. Это делает его по возможности эффективно закодировать периодические сигналы, such as выраженные звуки.

Фильтр формирует возбуждение имеет модель вс-полюса формы 1 / A(z), где A(z) вызывает фильтром прогноза и получает использующ линейный прогноз (Алгоритм Levinson-Durbin). Фильтр вс-полюса использован потому что будет хорошим представлением людского вокального тракта и потому что легко вычислить.

Шифратор CELP

Главным образом принцип за CELP вызван Анализ--Синтезом (AbS) и намеревается что зашифрование (анализ) выполнено perceptually оптимизировать расшифрованный сигнал (синтеза) в замкнутом цикле. В теории, самый лучший поток CELP был бы произведен путем пытаться все по возможности комбинации бита и выбирающ одно которое производит лучш-звучать расшифровал сигнал. Это не очевидно по возможности in practice для 2 причин: необходима сложность за любым currently available оборудованием и «наиболее наилучшим образом звучать» критеря по выбора подразумевает людского оператора на приеме.

Для того чтобы достигнуть real-time шифруя использующ ограничиваемые вычислительные средства, поиск CELP break down в более малые, более manageable, последовательные поиски использующ просто perceptual утяжеляя функцию. Типично, зашифрование выполнено в following заказе:

• Коэффициенты LPC вычислены и quantized, обычно как LSPs
• Приспособительное codebook (тангажа) поискано и свой вклад извлекается
• Фикчированное codebook (рационализаторства) поискано

Утяжеление шума

Больше всего (if not все) самомоднейшие тональнозвуковые codecs пытают к сформируйте шум кодирвоания TAK, CTO оно появится главным образом в зоны частоты где ухо не может обнаружить его. Например, ухо более веротерпимо к шуму в частях спектра которые громке и наоборот. То почему вместо уменьшать просто квадратическую ошибку, CELP уменьшает ошибку для perceptually утяжелено домен. Утяжеляя фильтр w (z) типично выведен от фильтра LPC пользой расширение ширины полосы частот:

где γ₁ > γ₂.

Внешние соединения

• Это основано на a бумага представлено на Linux.Conf.Au
• Некоторые части основанные на Speex кодек ручно
• вставкы справки CELP 1016A и LPC 10e.

Справки

B.S. Atal, «история линейного прогноза,» кассета обработки сигнала IEEE, cVol. 23, нет. 2, март 2006, pp. 154-161.

M. R. Шредер и B. S. Atal, «Код-возбудило линейный прогноз (CELP): высокомарочная речь на очень низких единицах передачи скорости информации, «в продолжениях международной конференции IEEE на акустике, речи, и обработке сигнала (ICASSP), cVol. 10, pp. 937-940, 1985.