FI105624B - Method for encoding an analog signal of repetitive nature and apparatus for encoding according to said method - Google Patents
Method for encoding an analog signal of repetitive nature and apparatus for encoding according to said method Download PDFInfo
- Publication number
- FI105624B FI105624B FI914261A FI914261A FI105624B FI 105624 B FI105624 B FI 105624B FI 914261 A FI914261 A FI 914261A FI 914261 A FI914261 A FI 914261A FI 105624 B FI105624 B FI 105624B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- segment
- samples
- signal
- coded
- sample
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 13
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G10L19/04—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 using predictive techniques
- G10L19/08—Determination or coding of the excitation function; Determination or coding of the long-term prediction parameters
- G10L19/09—Long term prediction, i.e. removing periodical redundancies, e.g. by using adaptive codebook or pitch predictor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
Abstract
Description
1 1056241 105624
Menetelmä luonteeltaan toistuvan analogisen signaalin koodaamiseksi sekä laite sanotulla menetelmällä koodaamista varten 5 Keksintö liittyy menetelmään luonteeltaan toistu van näytteytetyn analogisen signaalin koodaamiseksi, jossa menetelmässä koodattavalle signaalisegmentille, joka käsittää ennalta määrätyn ensimmäisen määrän näytteitä, etsitään aina edeltävästä segmentistä, joka käsittää ennalta 10 määrätyn toisen määrän näytteitä, joka on suurempi kuin ensimmäinen määrä näytteitä, signaalisegmentti, joka on mahdollisimman samankaltainen, vertaamalla aina koodattavaa signaalisegmenttiä yhden näytevälin askelin segmenttiin, joka sisältää ensimmäisen määrän näytteitä ja muo-15 dostaa osan segmentistä, joka käsittää toisen määrän näytteitä, jolloin määritetään erosignaali löydetyn, kaikkein samankaltaisimman segmentin ja koodattavan segmentin välillä samoin kuin ero koodattavassa segmentissä olevan vertailuhetken ja löydetyssä kaikkein samankaltaisimmassa 20 segmentissä olevan vertailuhetken välillä ilmaistuna näytteiden määränä D näiden kahden ajanhetken välillä.The invention relates to a method for coding a repetitive sampled analog signal, wherein a method for encoding a signal segment having a predetermined first number of samples is always searched for in a preceding segment comprising a second number of samples. which is larger than the first number of samples, the signal segment which is as similar as possible, always comparing the signal segment to be coded with one sample interval in a segment containing the first number of samples and forming part of the segment comprising a second number of samples between the most similar segment and the segment to be coded, as well as the difference between the reference at the segment to be coded and between the reference points in the most similar 20 segments found, expressed as the number of samples D between the two time points.
On tunnettua, että analogiasignaalit, jotka ovat luonteeltaan voimakkaasti yhdenmukaisia, kuten esimerkiksi puhesignaalit, voidaan koodata näytteenoton jälkeen tehok- • · 25 kaalia tavalla suorittamalla perätysten joukko erilaisia • · * muunnoksia signaalin peräkkäisille segmenteille, joilla • · * kullakin on tietty ajallinen kesto. Eräs tunnetuista tässä · · ···’· tarkoituksessa tehdyistä muunnoksista on lineaarisen en- * * nustuksen koodaus (LPC), jonka selityksen osalta viitataan • · · V 30 kirjaan nimeltä "Digital Processing of Speed Signals", L.R. Rabiner ja R.W. Schafer, Prentice Hall, New Jersey, kappale 8. Kuten todettiin, LPC-menetelmää käytetään aina » · · signaalisegmenteille, joilla on tietty aikakesto, puhesig- i .naalien tapauksessa esimerkiksi 20 ms, ja sitä on pidet-• · ·*!/ 35 tävä lyhyen aikavälin koodauksena. Lyhyen aikavälin ennus- I ff • · • « # »*· • · • ·It is known that analog signals which are highly uniform in nature, such as speech signals, can, after sampling, be coded in an efficient manner by performing a sequence of different transformations of • · * sequential segments of a signal, each of which has a specific time duration. One of the known transformations made for this purpose is linear prediction coding (LPC), the explanation of which is referred to in the V 30 book entitled "Digital Processing of Speed Signals", by L.R. Rabiner and R.W. Schafer, Prentice Hall, New Jersey, Chapter 8. As noted, the LPC method is always used for · · · signal segments with a certain time duration, for example, for speech signals, for example, 20 ms, and is to be held. 35 short-term encoding. Short term forecast I I • • # # # * * * * ·
»M»M
• · 2 105624 tuksen lisäksi on tunnettua tehdä myös pitkän aikavälin ennustusta (LTP), jossa saadaan hyvin tehokas koodaus yhdistämällä nämä kaksi menetelmää. LTP-menetelmän periaate on kuvattu julkaisussa Frequenz (Frequency), voi. 42, nro 5 2 - 3, 1988, s. 85-93, P. Vary et ai., "Sprachcodec fiir das Europäische Funkfernsprechnetz" ( "Speech Coder/Decoder for the European Radio Telephone Network").In addition to 2 105624, it is also known to make long-term prediction (LTP), which provides very efficient coding by combining these two methods. The principle of the LTP method is described in Frequenz (Frequency), vol. 42, No. 5 2-3, 1988, pp. 85-93, by P. Vary et al., "Sprachcodec fiir das Europäische Funkfernsprechnetz" (Speech Coder / Decoder for the European Radio Telephone Network).
LTP-menetelmässä koodattavalle signaalisegmentille etsitään mahdollisimman samankaltainen segmentti sanottua 10 segmenttiä edeltävästä signaalijaksosta, jolla on tietty kesto, ja koodattavan segmentin ja löydetyn segmentin eroa edustava signaali sekä myös aikakestoa, joka on kulunut löydetystä segmentistä lähtien, edustava signaali lähetetään koodatussa muodossa, mistä voi olla tuloksena huomat-15 tava lähetettävän informaation väheneminen. Koska LTP-menetelmän perusperiaate ei näytä kaikissa tapauksissa tuottavan samankaltaisuudeltaan optimaalisen signaalisegmentin löytämistä, on esitetty LTP-periaatteen parannus, josta käytetään nimitystä HLTP (high-resolution LTP). Eräs mah-20 dollinen HLTP-toteutus on kuvattu julkaisussa Eurospeech 89, European Conference on Speech Communication and Technology, Pariisi, syyskuu 1989, artikkelissa nimeltä "Pitch Prediction with Fractional Delays in CELP coding", J.S. Marques et ai. HLTP-menetelmän tapauksessa mahdollisuutta, 25 että löydetään suurimman samankaltaisuuden omaava signaa- '·*·. lisegmentti, kasvatetaan kasvattamalla edeltävän signaali- * * · '· *· jakson näytteenottotaajuutta interpoloinnin avulla. Kuten ··· jatkossa selitetään tarkemmin, HLTP-mentelmän haittapuole-na on, että koodaus on paljon mutkikkaampi kuin LTP-mene- «»· : 30 telmän tapauksessa tuloksena huomattavasta operaatioiden määrän kasvusta.In the LTP method, a signal segment which is as close as possible to the coded signal segment having a certain duration and a signal representing the difference between the coded segment and the detected segment, as well as a signal representative of the time elapsed since the found segment, is transmitted in coded form. notice a decrease in the information transmitted. Since the basic principle of the LTP method does not always seem to produce a signal segment having an optimal similarity, an improvement to the LTP principle, called HLTP (high resolution LTP), has been proposed. One mah-20 HLTP implementation is described in Eurospeech 89, European Conference on Speech Communication and Technology, Paris, September 1989, in an article entitled "Pitch Prediction with Fractional Delays in CELP Coding", J.S. Marques et al. In the case of the HLTP method, it is possible that a signal with the greatest similarity can be found. segment is incremented by increasing the sampling rate of the preceding signal * * · '· * · cycle by interpolation. As will be explained in more detail below, the disadvantage of the HLTP method is that the coding is much more complex than the LTP method, as a result of a significant increase in the number of operations.
;***: Keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin menetelmä, • · · jossa LTP-periaatteeseen saadaan aikaan parannus sikäli, « · * että mahdollisuus löytää edeltävästä jaksosta, jolla on « · * ·· ' 35 tietty kesto, eniten samankaltainen segmentti kasvaa huo- IM m 9 9 · · • • » · • I · • · 3 105624 mattavasti ilman että tämän toteuttamiseen tarvittava operaatioiden lukumäärä kasvaa samassa määrin kuin HLTP-mene-telmän tapauksessa.; ***: It is an object of the invention to provide a method where the LTP principle is improved to the extent that it is possible to find in the preceding sequence having a certain duration, the most similar segment grows - IM m 9 9 · · • »I • • 3 105624 without significantly increasing the number of operations required to accomplish this as with the HLTP method.
Tätä tarkoitusta varten keksinnön edellä mainittua 5 tyyppiä olevalle menetelmälle on tunnusomaista, että koodattavassa segmentissä olevien näytteiden määrää kasvatetaan ennalta määrätyllä kertoimella Ob sijoittamalla aina (Ob-1) näytettä, joilla on arvo O, kahden peräkkäisen näytteen väliin, että edeltävän segmentin näytteiden mää-10 rää kasvatetaan myös kertoimella Ob, että edeltävässä segmentissä määritetään osasegmentit Cd, jolloin on voimassa, että näytteiden määrä Dd imaistuna näytteiden määränä yli-näytteytyksen jälkeen koodattavassa segmentissä olevan vertailuhetken ja osasegmentissä Cd olevan vertailuhetken 15 välillä täyttää ehdon Dd = (D10b)/d, missä d = 1, 2, 3, 4, ... , n ja n on positiivinen kokonaisluku, ja Ob ja n valitaan sillä tavoin, että Dd on aina kokonaisluku, että segmenteissä Cd näytteiden arvot määritetään interpoloin-timenetelmällä ennalta määrätyissä paikoissa, jotka si-20 jaitsevat välin Dd etäisyydellä koodattavan segmentin alkuperäisistä näytteistä ennen näytteiden määrän kasvattamista, sekä että määritetään osasegmentti Cd, joka on samankaltaisin koodattavan segmentin kanssa.For this purpose, the method of the above-mentioned 5 types of the invention is characterized in that the number of samples in the segment to be coded is increased by a predetermined coefficient Ob by always placing (Ob-1) a sample having an O value between two successive samples. is also increased by the coefficient Ob to determine the sub-segments Cd in the preceding segment, whereby the number of samples Dd after the over-sampling between the reference time in the segment to be coded and the reference time 15 in the sub-segment Cd satisfies Dd = (D10b) / d, d = 1, 2, 3, 4, ..., n and n is a positive integer, and Ob and n are chosen such that Dd is always an integer such that the values of the samples in segments Cd are determined by the interpolation method at predetermined positions -20 fancy v slot Dd from the original samples of the segment to be coded before increasing the number of samples, and determining a subset segment Cd most similar to the segment to be coded.
Keksinnössä tuodaan esiin myös laite keksinnön mu- I « , 25 kaisen menetelmän soveltamiseksi laitteen käsittäessä vä- t · 1 ’·1·. lineet näytteiden ottamiseksi koodattavasta signaalista; • · 1 '· välineet ennalta määrätyn ensimmäisen määrän näytteitä • · · ...: sisältävän koodattavan signaalisegmentin erottamiseksi; *·2· välineet toisen määrän näytteitä sisältävän edeltävän sig- ··· V : 30 naalisegmentin erottamiseksi; välineet ensimmäisen segmen tin näytearvojen vertaamiseksi aina yhden näytevälin aske-Iin vastaaviin näytearvoihin osasegmentissä, joka sisältää »·« . .··'. ensimmäisen määrän näytteitä ja muodostaa osan edeltävästä « · « segmentistä; välineet sen osasegmentin määrittämiseksi, • · · ··1· · 35 joka on kaikkein samankaltaisin koodattavan signaaliseg- • · ♦ 1· • · ♦ · • 1 2 «<« 4 105624 mentin kanssa; välineet sellaisen signaalin määräämiseksi, joka edustaa eroa koodattavan segmentin ja löydetyn osa-segmentin välillä, ja välineet näytemäärän D määräämiseksi koodattavassa segmentissä olevan vertailuhetken ja löyde-5 tyssä osasegmentissä olevan vertailuhetken välillä, jol loin laitteelle on tunnusomaista, että siinä on välineet koodattavasta signaalisegmentistä ennalta määrätyllä kertoimella Ob tapahtuvaa ylinäytteenottoa varten, välineet arvon Dd = (D»Ob)/d määrittämiseksi, jolloin d >1 2, 3, 10 4, .,, , n, välineet näytteiden määrittämiseksi interpo lation avulla jokaiselle d:n arvolle kaikilla ajanhetkil-lä, jotka eroavat arvon Dd verran alkuperäisiin näytear-voihin liittyvistä ajanhetkistä, sekä välineet koodattavan segmentin näytearvojen ja d:n arvolle määrättyjen näytear-15 vojen samankaltaisuuden vertaamiseksi.The invention also provides an apparatus for applying a method according to the invention, wherein the apparatus comprises at least 1 '· 1 ·. lines for taking samples of a signal to be encoded; Means for separating a coded signal segment containing a predetermined number of samples; * · 2 · means for separating the preceding signal segment containing a second number of samples; ··· V: 30; means for comparing sample values of the first segment up to incremental sample values of one sample interval in a sub-segment containing »·«. . ·· '. a first number of samples and forming part of the preceding segment; means for determining a subset of segments, which is most similar to the signal segment to be encoded with 1 2 «<« 4 105624; means for determining a signal representing the difference between the segment to be coded and the detected sub-segment, and means for determining the number of samples D between the reference moment in the coding segment and the reference moment in the detected sub segment, wherein the device is characterized by means for oversampling Ob, the means for determining the value of Dd = (D »Ob) / d, wherein d> 1 2, 3, 10 4,. ,,, n, means for determining samples by interpolation for each value of d at all times. which differ by a value of Dd from the time points associated with the original sample values, and means for comparing the sample values of the segment to be coded with the sample values assigned to the value of d.
Keksintö selitetään nyt yksityiskohtaisemmin viitaten piirustuksiin, joista; kuviot la - le esittävät erilaisia signaalimuotoja LTP-periaatteen ja siihen liittyvien vaikeuksien selittä-20 miseksi, kuvio 2 esittää keksinnön erästä kohdetta selittävää vuokaaviota, kuviot 3a ja 3b esittävät keksinnön mukaisen laitteen esimerkkisovellutusmuodon lohkokaaviota.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, of which; Figures 1a to la illustrate various signal forms for explaining the LTP principle and the difficulties associated therewith; Figure 2 illustrates a flow diagram illustrating an object of the invention; Figures 3a and 3b show a block diagram of an exemplary embodiment of the device according to the invention.
. 25 Kuvio la esittää aikatasossa luonteeltaan voimak- t * t • · · ·1·. kaasti toistuvan signaalin, esimerkiksi puhesignaalin, • · · *· '· näytteytettyä versiota. LTP- ja HLTP-menetelmien periaat- • · · ...ί teen selittämiseksi oletetaan, että ennen segmenttiä, jon- *·”· ka kesto on 5 ms, etsitään aina edeltävästä 15 ms jaksosta ί.ί · 30 samalla tavoin 5 ms segmenttiä, joka on eniten samankal tainen, sekä että näytteenottotaajuus on 8 kHz. Tässä yh- ;***: teydessä koodattavasta segmentistä käytetään nimitystä • · · ."·. segmentti A, 15 ms jaksosta nimitystä segmentti B ja halu- · · tusta eniten samankaltaisesta segmentistä nimitystä seg- ί·1 1 35 mentti C. Nämä segmentit on esitetty kuviossa la. LTP-me- ·** · • · • · · • · • · ♦ ♦ · · · 5 105624 netelmän periaatteena on nyt, että ennen segmentin A lähettämistä ei lähetetä signaaleja, jotka liittyvät suoraan näytteisiin segmentistä A, vaan ensiksi lähetetään signaalit, jotka liittyvät näytearvoihin, jotka tuotetaan, jos 5 määritetään erosignaali segmentin A ja segmentin C välillä, ja toiseksi lähetetään signaalit, jotka liittyvät aikaeroon segmentin A ja segmentin C välillä ilmaistuna esimerkiksi näytteiden lukumääränä D segmentin A alun ja segmentin C alun välillä. Dekooderissa, joka vastaanottaa 10 sanotut lähetetyt signaalit, segmentti A voidaan nyt muodostaa, koska segmentti C jo periaatteessa tunnetaan dekooderissa esimerkiksi, koska näytteet edeltävältä 15 ms ajalta aina talletetaan muistiin, niin että näytteet segmentistä voidaan lukea muistista vastaanotetun signaalin 15 mukaan, joka edustaa eroa näytteiden määränä D segmenttien A ja C alkukohtien välillä, jonka jälkeen segmentti A voidaan muodostaa tästä ja myös vastaanotetusta signaalista, joka edustaa eroa segmentin A ja segmentin C näytearvojen välillä.. Figure 1a shows the strong * t · · · · 1 · characteristics in the time domain. • · · * · '· sampled version of a repeating signal, such as a speech signal. To explain the principle of LTP and HLTP methods, it is assumed that before a segment with a duration of * · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · the most similar segment and the sampling frequency is 8 kHz. ***: In this connection, the segment to be encoded is referred to as • · ·. "·. Segment A, for a 15 ms segment, called segment B, and the desired most similar segment, called segment · 1 1 35 segment C. These. the segments are shown in Figure 1a. The LTP method is now based on 105624, the principle being that no signals directly related to the samples from segment A are transmitted before the transmission of segment A. , but first, transmitting signals associated with sample values produced if a difference signal between segment A and segment C is determined, and second, transmitting signals associated with a time difference between segment A and segment C, expressed, for example, as the number of samples D In the decoder that receives the 10 transmitted signals, segment A can now be formed because segment C already principles is known in the decoder, for example, because samples from the preceding 15 msec are always stored in memory so that samples from the segment can be read from a memory received signal 15 representing the difference in the number of samples D between the start points of segments A and C. signal representing the difference between the sample values of segment A and segment C.
20 LTP-periaatteen mutkikkuus voidaan määritellä seu raavasti. Segmentissä A on 40 näytettä ja segmentissä B 120 näytettä. Segmentti B on siksi tutkittava 81 vaiheessa "siirtämällä" koko segmenttiä A näytevälin suuruisin aske-Iin yli segmentin B ja määrittämällä joka vaiheessa yhden-25 mukaisuuden aste korrelaatiomenetelmien avulla korrelaa- !*’. tioarvona ilmaistuna. Sanottu korrelaatioarvo R(k) voi- • · · * daan laskea kaavasta: *·· • · · · N-l 30 R(k) = ς A(m) · B(m+k) (1) * m=0 • · · • · ’··’ missä N - 40 eli näytteiden lukumäärä segmentissä A, k = • » 0, ... , 80 eli osasegmentin (mahdollinen segmentti C) • 35 aloitusarvo segmentissä B ja m on näytteen numero segmen- M» 1 tissä A.20 The complexity of the LTP principle can be defined as follows. Segment A has 40 samples and segment B has 120 samples. Therefore, segment B must be examined in 81 steps by "moving" the entire segment A in increments of a sample interval over segment B and determining at each step the degree of correspondence by correlation techniques. expressed as thio value. The said correlation value R (k) can be calculated from the formula: * ··· · · · Nl 30 R (k) = ς A (m) · B (m + k) (1) * m = 0 • · · • · '··' where N - 40, ie the number of samples in segment A, k = • »0, ..., 80, i.e. the segment segment (segment C, if any) • 35 start value in segment B and m is the sample number of segment M» 1 in A.
« · • » ·«· •» ·
IMIM
• « ψ » • « · m · 6 105624• «ψ» • «· m · 6 105624
Korrelaatiomenetelmän yksityiskohtaisemman selityksen osalta voidaan viitata sivulle 147 edellä mainitussa L.R. Rabinerin kirjassa. Luonnollisesti myös muita korre-laatiomenetelmiä on periaatteessa mahdollista käyttää sa-5 moin kuin muita menetelmiä kahden näytearvoryhmän välisen yhdenmukaisuuden määrittämiseksi, joiden muiden menetelmien katsotaan myös sijoittuvan korrelaation määrittämisen alueelle.For a more detailed explanation of the correlation method, reference may be made to page 147 of the above-mentioned L.R. Rabiner's book. Of course, it is also possible in principle to use other correlation methods as well as other methods to determine the consistency between two sets of sample values, other methods of which are also considered to be within the range of correlation determination.
Korrelaatioarvon laskemiseksi tarvitaan kullekin 10 arvolle k 40 kertolaskua ja 39 yhteenlaskua, niin että vaadittavien operaatioiden kokonaismäärä on yhtä kuin 81-79 = 6 399.To calculate the correlation value, each of the 10 values of k requires 40 multiplications and 39 additions, so that the total number of operations required is equal to 81-79 = 6,399.
Kuten edellä on jo todettu, ongelmana LTP-periaa-tetta käytettäessä on, että aina ei pystytä löytämään seg-15 menttiä C, joka on samankaltaisin segmentin A kanssa. Tämä on esitetty kaavamaisesti kuviossa Ib, josta ilmenee, että segmentti Cl on kaikkein yhdenmukaisin segmentin A kanssa mutta segmentin C2 näytearvot osoittautuvat eniten samankaltaisiksi segmentin A näytearvojen kanssa, niin että 20 segmentti C2 valitaan virheellisesti sopivimmaksi segmentiksi vähennettäväksi segmentistä A erosignaalin muodostamista varten. HLTP-periaate saa tähän aikaan parannuksen, koska näytteenottotaajuutta segmentissä B kasvatetaan esimerkiksi kertoimella 12. Tämä kasvattaa oikean segmen-25 tin C löytämismahdollisuutta. Kuten jo on todettu, tämä • 1 ***. tapahtuu mutkikkuuden huomattavan lisääntymisen kustannuk- « i t *· / sella, kuten voidaan laskea seuraavasti. Segmentin B näyt- «·· —: teenottotaajuutta kasvatetaan interpolointimenetelmien ** 2 avulla kertoimella 12 ja oletetaan, että jokainen väliarvo • i· V ' 30 lasketaan 7 jo tunnetusta näytteestä.As noted above, the problem with the LTP principle is that it is not always possible to find the segment C, which is most similar to segment A. This is schematically illustrated in Figure Ib, showing that segment C1 is most consistent with segment A, but the sample values of segment C2 prove to be most similar to the sample values of segment A, so that segment C2 is incorrectly selected as the most appropriate segment to subtract from segment A. The HLTP principle provides an improvement in this because the sampling rate in segment B is increased, for example, by a factor of 12. This increases the chances of finding the correct segment C. As already stated, this • 1 ***. occurs at the cost of a significant increase in complexity, as can be calculated as follows. The sampling frequency of segment B is increased by the interpolation methods ** 2 by a factor of 12 and it is assumed that each intermediate value • i · V '30 is calculated from the 7 samples already known.
Segmentti B käsittää nyt 12-120 1 1 440 näytettä.Segment B now comprises 12-120 1,440 samples.
;***: Välinäytteiden laskemiseksi tarvitaan (120-11)-7 - 9 240 * 1 1 kertolaskua ja (120-11)-6 - 7 920 yhteenlaskua eli toisin « « · ,·. sanoen 17 160 operaatiota.; ***: (120-11) -7 - 9 240 * 1 1 multiplications and (120-11) -6 - 7 920 additions are required to calculate intermediate samples, otherwise «« ·, ·. which means 17,160 operations.
t · · • ♦ · « · · · • · · • · t · • · · • · · • · • · « « « « · » 2 • · , 105624t · · • ♦ · «· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Add Public Lookout /
Segmentin A näytteenottotaajuus kasvaa myös kertoimella 12, kun aina lisätään 11 näytettä, joiden arvo on 0, kahden peräkkäisen tunnetun näytteen väliin. 1 440 näytteen segmentti B on nyt etsittävä 961 vaiheessa siirtämäl-5 lä jälleen segmenttiä A segmentin B yli. Korrelaatioarvoa R(k) laskettaessa voidaan käyttää LTP-periaatteelle selitettyä edellä olevaa kaavaa. Samalla kertaa on tarpeen laskea korrelaatioarvo myös välinäytearvoille, joten kullekin arvolle k (k 0, ..., 960) tarvitaan 79 operaatiota 10 aivan kuten LTP-menetelmän tapauksessa.The sampling rate of segment A also increases by a factor of 12, when every 11 samples having a value of 0 are added between two successive known samples. Segment B of the 1440 samples must now be searched in 961 steps by moving segment A again over segment B. In the calculation of the correlation value R (k), the above formula explained for the LTP principle can be used. At the same time, it is necessary to calculate the correlation value also for the intermediate sample values, so for each value k (k 0, ..., 960) 79 operations 10 are required just as in the LTP method.
HLTP-menetelmässä tarvittavien operaatioiden kokonaismäärä on siksi (961*79) + 17 160 - 93 097.Therefore, the total number of operations required for the HLTP method is (961 * 79) + 17 160-93 097.
Tämä tarkoittaa, että edellä mainituin (reaalisin) olettamuksin koskien näytteenottotaajuuden kasvattamista 15 ja interpolointitapaa HLTP-periaatteen mutkikkuus on noin 14,5-kertainen LTP-periaatteeseen nähden.This means that, with the above (real) assumptions regarding the sampling rate increase and the interpolation method, the complexity of the HLTP principle is about 14.5 times that of the LTP principle.
Kuvatussa HLTP-periaatteen esimerkissä väli D segmentin A alun ja löydetyn segmentin C alun välillä voidaan taas ilmaista näytteiden määränä (ei enempää kuin 961) 20 kahden ajanhetken välillä, ja se voidaan siten tuottaa 10 bitillä.In the example of the HLTP principle described, the interval between the beginning of segment A and the beginning of segment C found can again be expressed as the number of samples (not more than 961) between two time points and can thus be produced by 10 bits.
Keksinnön mukaan kaikkein samankaltaisin segmentti etsitään alla kuvatulla tavalla, joka on vähemmän mutkikas kuin HLTP-periaate, mahdollisuuden, että löydetty segment-25 ti on todella kaikkein samankaltaisin segmentti ollessa • · *". huomattavasti suurempi kuin LTP-periaatteen tapauksessa.According to the invention, the most similar segment is searched as described below, which is less complex than the HLTP principle, with the possibility that the segment found is actually the most similar segment, being significantly larger than in the LTP principle.
• · · '· \· Keksinnön mukaan segmentin A kanssa eniten saman- ··· ···! kaltainen segmentti C etsitään ensiksi edellä selitetyn *· * LTP-periaatteen mukaisesti koodattavaa segmenttiä A edel- ··· V· 30 tävästä segmentistä B. Tämä segmentti C sijaitsee näyte- määrän D päässä segmentistä A. Keksinnön mukaan näytteen-ottotaajuutta lisätään sitten myös kertoimella 0b, esimer- • · t .***; kiksi myös kertoimella Ob = 12. Tuloksena tästä löydetty segmentti C päättyy segmentistä A etäisyydelle (D*0b). Tä- :·· · 35 män jälkeen määritetään, onko segmentti Cd etäisyydellä • ·• · · '· \ · According to the invention, the most similar to segment A ··· ···! such a segment C is first searched for segment A preceding the * · * LTP principle to be encoded according to the LTP principle described above. This segment C is located at a sample number D from segment A. According to the invention, the sampling frequency is then also increased by a factor. 0b, example- • · t. ***; therefore also with the coefficient Ob = 12. As a result, the segment C found here ends at a distance from segment A (D * 0b). After · · · · 35, it is determined whether the segment Cd is at a distance • ·
Ml m • · · • · i · • · · « • · 105624 8Ml m • · · • · i · • · «• · 105624 8
Dd -= (D*Ob)/d segmentistä A mahdollisesti enemmän samankaltainen segmentin A kanssa kuin LTP-menetelmän avulla löydetty segmentti C arvolle d = 1, ja siksi tästä segmentistä käytetään jäljempänä merkintää Cl. Mahdolliset d:n 5 arvot ovat d = 1, 2, 3, 4, ...Dd - = (D * Ob) / d from segment A is possibly more similar to segment A than segment C found by the LTP method for d = 1, and hence this segment is referred to below as Cl. Possible values of d are d = 1, 2, 3, 4, ...
Se, millä d:n arvoilla voidaan tutkia, onko segmentti Cd paremmin segmentin A kaltainen kuin segmentti Cl, seuraa segmenttien A ja B pituuksista. Löydettyä d:n arvoa, jolla paras yhdenmukaisuus havaitaan, merkitään 10 ^optimum*The values of d for examining whether segment Cd is more similar to segment A than segment C1 follow from the lengths of segments A and B. The value of d found to find the best match is denoted by 10 ^ optimum *
Keksinnön mukaisen menetelmän mutkikkuus LTP- ja HLTP-menetelmiin nähden voidaan laskea seuraavasti. Jos segmenttien A ja B aikakestoille (vastaavasti 5 ja 15 ms) sekä näytteenottotaajuudelle (8 kHz) oletetaan samat arvot 15 kuin edellä kuvatussa LTP-periaatetta koskevassa esimerkissä, keksinnön mukaisessa menetelmässä tarvitaan 6 399 operaatiota segmentin Cl löytämiseksi.The complexity of the method of the invention with the LTP and HLTP methods can be calculated as follows. Assuming that the time values of segments A and B (5 and 15 ms, respectively) and the sampling frequency (8 kHz) are assuming the same values as 15 in the example of LTP described above, the method according to the invention requires 6,399 operations to locate segment C1.
Segmentin Cd etsimiseksi tässä esimerkissä arvoilla d = 2, 3 ja 4 näytteenottotaajuutta kasvatetaan kertoimel-20 la 12 sijoittamalla esimerkiksi aina 11 näytearvoa, jotka ovat yhtä kuin 0, kahden peräkkäisen tunnetun näytteen väliin ja ainoastaan laskemalla todellinen näytearvo ennalta määrätyissä paikoissa oleville näytteille esimerkiksi in-terpoloimalla 7 jo tunnettua näytettä. Nämä ennalta määrä-25 tyt paikat ovat näytepaikkoja, jotka sijaitsevat etäisyy- ·*** dellä Dd alkuperäisistä näytteistä segmentissä A. Segmen- • · · *· tin A näytteenottotaajuutta kasvatetaan myös, ja aivan ...: samoin kuin HLTP-menetelmän tapauksessa tämä tehdään si- « '·’*· joittamalla aina 11 näytettä, joilla on arvo 0, kahden :*! '· 30 tunnetun näytteen väliin. Segmentti A käsittää siksi 480 näytettä, joista enintään 40 on arvoltaan muuta kuin 0.To find the segment Cd in this example, with d = 2, 3 and 4, the sampling rate is increased by a factor of 20a to 12, for example, always placing 11 sample values equal to 0 between two consecutive known samples and only calculating the true sample value for samples at predetermined positions by terpolation of 7 already known samples. These predetermined positions are sample locations located at a distance Dd from the original samples in segment A. The sampling frequency of segment A · · · * · A is also increased, and just like in the case of the HLTP method. this is done by si- «'·' * · always repeating 11 samples with a value of 0, two: *! · · 30 known samples. Segment A therefore comprises 480 samples, of which up to 40 are of a value other than 0.
.***: Tämän seurauksena tarvitsee periaatteessa laskea enintään • · · .···, 40 välinäytearvoa interpoloinnilla segmentissä Cd eikä 440 iti väliarvoa kuten HLTP-menetelmän tapauksessa. Ainoastaan « · * '·'· *· 35 enintään 40· (7 kertolaskua + 6 yhteenlaskua) = 520 operaa- • # t f · • ·***: As a result, basically you need to calculate a maximum of • · ·. ···, 40 intermediate values by interpolation in segment Cd and not 440 iterated intermediate values, as in the HLTP method. Only «· * '·' · * · 35 up to 40 · (7 multiplications + 6 additions) = 520 opera- • # t f · • ·
»M»M
• * * • · ♦ « • · 4 105624 tiota tarvitaan siksi kullekin segmentille Cd välinäytear-vojen laskemiseksi interpoloinnin avulla. Tämä tarkoittaa sen tähden 1 560 operaatiota kolmelle segmentille Cd. Itse segmentin A vertailu segmentteihin Cd edellä selitetyn 5 korrelaatiomenetelmän avulla vaatii kullekin segmentille Cd 40 kertolaskua + 39 yhteenlaskua 79 operaatiota. Kolmelle segmentille Cd tarvitaan toisin sanoen 237 operaatiota .Therefore, 105624 tions are needed for each segment to calculate intermediate values of Cd by interpolation. This means, therefore, 1,560 operations for the three segments Cd. Comparison of segment A itself with segments Cd using the 5 correlation methods described above requires for each segment Cd 40 multiplications + 39 additions 79 operations. In other words, the three segments Cd require 237 operations.
Segmentin Cl määrittämiseen ja kolmen mahdollisesti 10 sopivan segmentin vertaamiseen sen jälkeen segmenttiin A tarvittavien operaatioiden kokonaismäärä on keksinnön mukaisessa menetelmässä 6 399 + 1 560 + 237 - 8 197. Jos määritetyt arvot Dd ovat jaollisia 12:11a, tämä tarkoittaa, että niihin liittyvä segmentti Cd on jo tutkittu en-15 simmäisessä, LTP-periaatteen mukaisessa haussa, niin että tätä ei tarvitse tehdä uudelleen. Tällaisessa tapauksessa tarvittavien operaatioiden lukumäärä on siksi vähemmän kuin 8 197.The total number of operations required to determine the segment Cl and then compare the three possibly 10 suitable segments thereafter to the segment A is 6,399 + 1,560 + 237-8,197. If the determined values of Dd are divisible by 12, this means that the associated segment Cd has already been researched in en-15 first LTP search so you don't have to do this again. The number of operations required in such a case is therefore less than 8 197.
On selvää, että keksinnön mukaisella menetelmällä 20 saavutetaan huomattava yksinkertaistaminen HLTP-periaat-teeseen nähden, samalla kun mahdollisuus, että kaikkein samankaltaisin segmentti löydetään, on siitä huolimatta huomattavasti suurempi kuin LTP-periaatteen tapauksessa. ,,,·, Myös silloin, kun segmenttejä Cd pitäisi tutkia suuremmil- i · .f 25 le d:n arvoille kuin 4, esimerkiksi segmentin A ja segmen- 4 4 tin B muilla pituuksilla, keksinnön mukainen menetelmä pysyy yksinkertaisempana kuin HLTP-periaatteen mukainenIt will be appreciated that the method 20 of the invention achieves considerable simplification with respect to the HLTP principle, while the likelihood of finding the most similar segment is nevertheless significantly greater than with the LTP principle. ,,, ·, Even when segments Cd should be examined for values greater than · .f 25 le d than 4, for example at other lengths of segment A and segment 4 4 B, the method of the invention remains simpler than the HLTP principle. adequate
• M• M
menetelmä. Kun eniten samankaltainen segmentti Cd kerran • · ίο 105624method. With the most similar segment Cd once • · ίο 105624
Keksinnön vielä erään kohteen mukaisesti sen mahdollisuuden, että samankaltainen segmentti C löydetään, kasvattamiseksi edelleen tutkitaan myös segmentit Cd etäisyyksillä Dd - (D«0b)/d + eps, missä eps - -(Ob-1), 5 -2, -1, 1, 2, ... , (Ob-1) tai tietty osuus näistä arvois ta; käytännössä esimerkiksi arvot eps - -2, -1, 1, 2 riittävät. HLTP-periaatetta käytettäessä voi tulla eteen myös kuviossa le esitetty tilanne. Segmentti C2 näyttää muistuttavan enemmän segmenttiä A kuin lähempänä segmenttiä A 10 sijaitseva segmentti Cl. Yksityiskohtaisempi analyysi osoittaa kuitenkin, että tämä jälkimmäinen segmentti itse asiassa on haluttu segmentti, koska perussäännönmukaisuu-den P, joka signaalissa esiintyy ja jonka esimerkiksi puheen tapauksessa määrittelee äänijanteiden perustaajuus, 15 määrittelee etäisyys Dl segmentin A ja segmentin Cl välillä eikä etäisyys C2 segmentin A ja segmentin C2 välillä. Tämä ilmiö voi johtua esimerkiksi kohinan esiintymisestä.According to yet another object of the invention, to further increase the likelihood that a similar segment C will be found, the segments Cd at distances Dd - (D 0b) / d + eps, where eps - - (Ob-1), 5 -2, -1, 1, 2, ..., (Ob-1), or a certain proportion of these values; in practice, for example, values of eps - -2, -1, 1, 2 are sufficient. When using the HLTP principle, the situation shown in Figure le may also arise. Segment C2 seems to resemble segment A more than segment C1 closer to segment A10. However, a more detailed analysis shows that this latter segment is in fact the desired segment because the fundamental regularity P occurring in the signal, defined for example in speech, is determined by the distance D1 between segment A and segment C1 and not by distance C2 between segment A and segment C2. This phenomenon may be due, for example, to the occurrence of noise.
On tärkeätä, että perussäännönmukaisuus P signaalista löydetään niin usein kuin mahdollista joka kerta, 20 kun segmenttiä C etsitään, koska siinä päässä, jossa lähetetty koodattu signaali dekoodataan, tämä etäisyyden D ilmaisema säännönmukaisuus tuotetaan jälleen dekooderin avulla dekoodattuun signaaliin. Jos tämä säännönmukaisuus • « . häiriintyy liian usein peräkkäisten koodattujen segment- 25 tien välillä, tästä seuraa epätoivottavia häiriöitä dekoo-It is important that the fundamental regularity P in the signal is found as often as possible each time segment C is searched, because at the end where the transmitted encoded signal is decoded, this regularity expressed by distance D is again generated by the decoder signal. If this regularity • «. is too often interrupted between consecutive coded segments, resulting in undesirable interference in the decoding
• I I• I I
'· *t* dattuun signaaliin. Sanotunlaiset häiriöt ovat tunnettu • · · ongelma LTP- ja HLTP-menetelmissä.'· * T * to a dated signal. Such interference is a known problem in the LTP and HLTP methods.
"·*** Ratkaisun tarjoamiseksi myös tähän keksinnön vielä"· *** To provide a solution to this invention as well
(M(M
V· erään kohteen mukaisesti sen jälkeen kun eniten samankal- 30 täinen segmentti C on löydetty edellä kuvatun menetelmän avulla, joka perustuu siihen, että tuolle segmentille löy- • · · detään korkein arvo laskettaessa korrelaatioarvo R(d) kaa- « « « van (1) avulla, johon arvoon tämän jälkeen viitataan mer- t · * •;;t" kinnällä Reax, tutkitaan, onko segmenttejä Cd, jotka sijait- « · *.«·' 35 sevat pienemmällä etäisyydellä D segmentistä A ja joilla « « « · • · • · · m «·»♦· » · 11 105624 on korrelaatioarvo Rd, joka on suurempi kuin q‘Rm4UC, missä q < 1, esimerkiksi q = 0,8. Kaikista segmenteistä Cd, joiden korrelaatioarvo Rd täyttää tämän ehdon, valitaan sitten sopivimmaksi segmentiksi segmentti Cd, joka sijaitsee 5 lähinnä segmenttiä A, toisin sanoen segmentti, jolla on pienin arvo D, huolimatta siitä tosiasiasta, että on yksi tai useampia segmenttejä, joilla on parempi samankaltaisuus. Tämä valinta perustuu näkemykseen, että tällainen lähempänä segmenttiä A sijaitseva segmentti C on (puhe)-10 signaalin erityiset ominaisuudet huomioon ottaen todennäköisimmin oikea pienemmästä arvosta D johtuen. Jos mikään tutkituista segmenteistä Cd ei täytä mainittua ehtoa, valitaan segmentti Cl. Edellä kuvattu menetelmä sopivimman segmentin C löytämiseksi ottaen huomioon säännönmu-15 kaisuus P signaalissa on esitetty kuvion 2 vuokaaviossa. Huomautettakoon, että tätä periaatetta perussäännönmukai-suuden määrittämiseksi niin hyvin kuin mahdollista voidaan käyttää myös tavanomaisissa LTP- ja HLTP-menetelmissä. Tässä tapauksessa on sitten tarpeen tutkia, mitkä korre-20 laatioarvot Ri ovat suurempia kuin q ·!1„„, missä q < 1, esimerkiksi q = 0,8. Näihin liittyvistä etäisyyksistä Di tai vastaavasti Di10b valitaan pienin etäisyys, jota merkitään ^optimum· DoptlnuI(1 ei ole koskaan suurempi kuin D, koska tilanne . on joka tapauksessa sellainen, että R,,, > R„„«g. Keksintö 25 liittyy siksi myös menetelmään luonteeltaan toistuvan, • 1· näytteytetyn analogiasignaalin koodaamiseksi, jossa mene- • · · ·· telmässä ennalta määrätystä ensimmäisestä näytemäärästä muodostuvalle koodattavalle signaalisegmentille etsitään < ·· >.ϊ · aina edeltävästä signaalisegmentistä, joka käsittää ennal- 30 ta määrätyn toisen näytemäärän, joka on suurempi kuin en-simmäinen näytemäärä, signaalisegmentti, joka on mahdolli- ··· simman yhdenmukainen sen kanssa, vertaamalla aina koodat- • « · m-' m tavaa signaali segmenttiä yhden näytevälin askelin ensim-V · according to one object, after finding the most similar segment C by the above method, based on finding the highest value for that segment when calculating the correlation value R (d) of the formula ( 1) by means of the value hereinafter referred to as Reax, it is investigated whether the segments Cd which are located at «· *.« · '35 are less than D from segment A and which «« « 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 , then segment Cd, which is located closest to segment A, i.e. the segment with the lowest value D, is selected as the most appropriate segment, despite the fact that there are one or more segments with better similarity. because such a segment C, which is closer to segment A, is most likely correct due to the lower value of D, given the particular characteristics of the (speech) signal. If none of the examined segments Cd satisfies the above condition, then segment Cl is selected. The method described above for finding the most appropriate segment C with respect to regularity in the P signal is shown in the flowchart of Figure 2. It should be noted that this principle for determining the basic rule as well as possible can also be used in conventional LTP and HLTP methods. In this case, it is then necessary to examine which grid-20 design values R1 are greater than q ·! 1 „„, where q <1, for example q = 0.8. Of these associated distances D1 or Di10b, respectively, the smallest distance denoted by ^ optimum · DoptlnuI (1 is never greater than D, since the situation. Is in any case such that R ,,,> R „„ «g. also a method for encoding a • 1 · sampled analogue signal of a repetitive nature, the method of searching for a · · · ·· encoded signal segment consisting of a predetermined first sample number, always from a preceding signal segment comprising a predetermined second sample number, which is greater than the first sample number, the signal segment that is ··· as close as possible, always comparing the encoded signal signal segment to one sample interval in the first step.
I 1 II 1 I
:·· · mäisen näytemäärän sisältävään segmenttiin, joka muodostaa '···’ 35 osan toisen näytemäärän käsittävästä segmentistä, ja jossa * » · • · • · • · · · · · • · 12 105624 menetelmässä määritetään erosignaali löydetyn, eniten samankaltaisen segmentin ja koodattavan segmentin välillä sekä ero koodattavassa segmentissä olevan vertailuhetken ja löydetyssä, eniten samankaltaisessa segmentissä olevan 5 vertailuhetken välillä ilmaistuna näytteiden määränä D näiden kahden ajanhetken välillä, jolloin tälle menetelmälle on tunnusomaista, että osasegmenteistä, joita verrataan koodattavaan segmenttiin, valitaan eniten yhdenmukaiseksi osasegmentiksi se segmentti, jolla on koodattavan 10 segmentin näytteiden kanssa korrelaatioarvo R, jolle on voimassa, että R £ g»R„„, missä q < 1 ja R___on maksimikor- relaatioarvo, joka on löydetty vertaamalla toisiinsa edeltävästä segmentistä olevaa osasegmenttiä ja koodattavaa segmenttiä, ja joka on se segmentti, joka tuottaa siihen 15 liittyen pienimmän arvon D:lle.: ·· · to a segment containing a sample number that is '35' part of another segment containing a sample * and where * 10 10624 determines the difference signal for the most similar segment found and the segment to be coded, and the difference between the reference point in the coding segment and the 5 reference points in the most similar segment found, expressed as the number of samples D between these two time points, characterized in that the sub-segments that are compared to the coding segment are which has a correlation value R with samples of the 10 segments to be coded, for which R £ g »R„ „, where q <1 and R___ is the maximum correlation value found by comparing the sub-segment of the preceding segment and coding a segment, and which is the segment that produces the lowest value of D associated with it.
Kuvio 3a esittää keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen tarkoitetun koodaus/dekoodausjärjestelmän lohkokaaviota puhesignaalin tapauksessa järjestelmän sisältäessä koodausyksikön 10 ja dekoodausyksikön 30. Mikrofo-20 nin 11 antaman analogiasignaalin kaistanleveys rajoitetaan aiipäästösuodattimellä 12 ja signaali muutetaan analogia-digitaalimuuntimessa sarjaksi näytearvoja, jotka edustavat analogiasignaalia. Muuntimen 13 antosignaali syötetään ly-. hyen aikavälin ennustussuodattimen 14 ja lyhyen aikavälin 25 analyysiyksikön 15 ottoihin. Nämä kaksi yksikköä tuottavat 1· edellä mainitun lyhyen aikavälin ennustuksen, ja analyst sointiyksikkö 15 antaa antosignaalin lyhyen aikavälin en- “· nustussuodattimen kerrointen muodossa, ja tämä antosig- ·· : naali lähetetään dekooderille 30. Suodattimen 14 ja yksi- 30 kön 15 rakenne ja toiminta ovan puheenkoodauksen ammatti-laisille hyvin tunnettuja, eikä niillä ole keksinnön olen- • · · <··1. naisen sisällön kannalta sen enempää merkitystä, joten « 4 f niiden lähempi selittäminen on jätetty pois.Figure 3a illustrates a block diagram of an encoding / decoding system for performing the method of the invention in the case of a speech signal, the system including an encoding unit 10 and a decoding unit 30. The bandwidth of the analog signal provided by The output signal of converter 13 is supplied ly-. a short-term prediction filter 14 and a short-term analysis unit 15. These two units produce 1 · the short-term prediction mentioned above, and the Analyst sounding unit 15 outputs an output signal in the form of short-term prediction filter coefficients, and this output signal is transmitted to decoder 30. The structure of the filter 14 and the unit 15 operation is well known to those skilled in the art of speech coding and does not have the essential features of the invention. more meaningful to the woman's content, so «4f their further explanation is omitted.
I < 1 :·· : Suodattimen 14 antosignaali, joka muodostuu sarjas- i ♦ « 35 ta yhtä suurin etäisyyksin olevia näytteitä analogisesta • t · • · I · • · 1 i3 105624 ottosignaalista, syötetään piirille 16, jossa ennalta määrätty määrä näytteitä (40 näytettä edellä olevassa esimerkissä) aina erotetaan tulevasta sarjasta näytteitä, sekä pitkän aikavälin ennustuksen analysointiyksikölle 17, jos-5 sa suoritetaan osa keksinnön mukaisesta menetelmästä. Sanottu yksikkö 17 on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 3b, ja se sisältää yksikön 18 segmentin A erottamiseksi, jolloin yksikön 16 antosignaalia voidaan myös mahdollisesti käyttää tähän tarkoitukseen, sekä myös yksikön 19 seg-10 mentin B erottamieksi. Yksiköiden 18 ja 19 antosignaalit syötetään piirille 20, jossa lasketaan korrelaatioarvo Rcl segmentille Cl tavalla, joka on hahmoteltu edellä, ja myös D:n arvo määritetään. Laskettu D:n arvo lähetetään dekoo-derille 30 ja syötetään myös yksikölle 21, joka on suun-15 niteltu laskemaan eroarvot Dd parametreille d ja Ob ennalta valittujen arvojen perusteella. Dd:n arvo ja segmentti B syötetään yksikölle 22 segmenttien Cd laskemista varten. Lasketut Cd:t syötetään piirille 23, joka laskee kaavan (1) avulla korrelaatioarvot Rcd eri segmenteille Cd sille 20 myös syötetyn segmentin A perusteella. Piirissä 24 korrelaatioarvo ja Rcl ja Rcd verrataan toisiinsa (katso myös kuvio 2), ja doptleuit määrätään edellä kuvatulla tavalla ja lähetetään dekooderille.I <1: ··: The output signal of the filter 14, consisting of a series of ♦ 35 samples of equal distance from an analog input signal, is supplied to circuit 16 with a predetermined number of samples ( 40 samples in the example above) are always extracted from the upcoming series of samples, as well as the long-term prediction analysis unit 17 if part of the method of the invention is performed. Said unit 17 is shown in more detail in Fig. 3b, and includes a unit 18 for separating segment A, whereby the output signal of unit 16 may also be used for this purpose, as well as a segment B of unit 19. The output signals of units 18 and 19 are applied to circuit 20, where the correlation value Rc1 for segment C1 is calculated in the manner outlined above, and the value of D is also determined. The calculated value of D is transmitted to decoder 30 and also fed to unit 21, which is designed to calculate difference values Dd for parameters d and Ob based on preselected values. The value of Dd and segment B are supplied to unit 22 for calculating segments Cd. The calculated Cd's are supplied to circuit 23, which calculates the correlation values Rcd for the different segments Cd for it by the formula (1) also based on the segment A supplied. In circuit 24, the correlation value and Rc1 and Rcd are compared to each other (see also Fig. 2), and the doptle is determined as described above and transmitted to the decoder.
Yksikössä 25 määritetty optimisegmentti Cd vähen- « < · 25 netään näyte näytteeltä vastaavista segmentin A näytteistä • ** vähennysyksikössä 26, ja tuloksena oleva erosignaali kvan- ·· · tisoidaan sinänsä tunnetulla tavalla yksikössä 27 ja koo-‘ * dataan yksikössä 28 lähetettäväksi dekoodausyksikölle 30.The optimization segment Cd determined in unit 25 is subtracted from the sample from the corresponding samples in segment A in ** subtraction unit 26, and the resulting difference signal is quantized in a manner known per se in unit 27 and coded in unit 28 for transmission to decoding unit 30 .
e, · · ,· * Dekoodausyksikössä 30 vastaanotettu erosignaali de- 30 koodataan dekooderissa 31, kun taas segmentti Cdopt rekons-truoidaan yksikössä 32 vastaanotetuista D:n ja doptimura: in arvoista sekä aikaisemmin vastaanotetusta ja rekonstruoi-e, · ·, · * The difference signal received at the decoding unit 30 is decoded by the decoder 31, while the segment Cdopt is reconstructed from the values of D and doptimura received in the unit 32, as well as from the previously received and reconstructed values.
f « If «I
dusta signaalisegmentistä B. Summaimessa 33 dekoodattu 4 I · erosignaali ja segmentti Cdopt lasketaan yhteen näyte näyt- '··’ 35 teeltä segmentin A rekonstruoimiseksi sillä tavoin. Re- • · · « · • · • · » « • · 14 105624 konstruoitu segmentti A ja vastaanotetut lyhyen aikavälin ennustussuodattimen kertoimet syötetään käänteisellä lyhyen aikavälin ennustussuodattimelle, joka rekonstruoi lähetetyt signaalinäytteet niin hyvin kuin mahdollista 5 sinänsä tunnetulla tavalla. Suodattimen 34 antosignaali muunnetaan digitaali-analogiamuuntimessa analogiasignaa-liksi, joka syötetään kaiuttimelle 37 kaistanpäästösuodat-timen 36 kautta.In the adder 33, the decoded 4 L · difference signal and the segment Cdopt are summed with a sample of · · · 35 samples to reconstruct the segment A in this way. The constructed segment A and the received short-term prediction filter coefficients are applied to an inverse short-term prediction filter which reconstructs the transmitted signal samples as far as possible in a manner known per se. The output signal of the filter 34 is converted in the digital-to-analog converter into an analog signal, which is supplied to the speaker 37 via the bandpass filter 36.
« i « • · * i·· f • · ·· · o · 9 · · • · • 9«I« • · * i ·· f • · ·· · o · 9 · · • · • 9
Ml t · <. *Ml t · <. *
»M»M
• •I• • I
: i · I I · I » • · • · · f · · t · *: i · I I · I »• · • · · f · · t · *
• M• M
• · » · · • · · t 9 · • * · « «• · »· · • · t 9 · • * ·« «
Claims (5)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL9001985A NL9001985A (en) | 1990-09-10 | 1990-09-10 | METHOD FOR CODING AN ANALOGUE SIGNAL WITH A REPEATING CHARACTER AND A DEVICE FOR CODING ACCORDING TO THIS METHOD |
| NL9001985 | 1990-09-10 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI914261A0 FI914261A0 (en) | 1991-09-10 |
| FI914261A FI914261A (en) | 1992-03-11 |
| FI105624B true FI105624B (en) | 2000-09-15 |
Family
ID=19857655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI914261A FI105624B (en) | 1990-09-10 | 1991-09-10 | Method for encoding an analog signal of repetitive nature and apparatus for encoding according to said method |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0475520B1 (en) |
| JP (1) | JP2640595B2 (en) |
| AT (1) | ATE137354T1 (en) |
| CA (1) | CA2050979C (en) |
| DE (1) | DE69119005T2 (en) |
| DK (1) | DK0475520T3 (en) |
| ES (1) | ES2089113T3 (en) |
| FI (1) | FI105624B (en) |
| NL (1) | NL9001985A (en) |
| NO (1) | NO302549B1 (en) |
| PT (1) | PT98900B (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI116992B (en) | 1999-07-05 | 2006-04-28 | Nokia Corp | Methods, systems, and devices for enhancing audio coding and transmission |
| US7388201B2 (en) | 2005-05-13 | 2008-06-17 | National University Of Singapore | Radiation detector having coated nanostructure and method |
| CN117176177B (en) * | 2023-11-03 | 2024-02-06 | 金乡县林业保护和发展服务中心(金乡县湿地保护中心、金乡县野生动植物保护中心、金乡县国有白洼林场) | Data sharing method and system for forestry information |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648688A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-01 | Hitachi Ltd | Sound analyser |
| DE3783905T2 (en) * | 1987-03-05 | 1993-08-19 | Ibm | BASIC FREQUENCY DETERMINATION METHOD AND VOICE ENCODER USING THIS METHOD. |
-
1990
- 1990-09-10 NL NL9001985A patent/NL9001985A/en not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-09-03 NO NO913448A patent/NO302549B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-06 DE DE69119005T patent/DE69119005T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-06 ES ES91202274T patent/ES2089113T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-06 EP EP91202274A patent/EP0475520B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-06 DK DK91202274.6T patent/DK0475520T3/en active
- 1991-09-06 AT AT91202274T patent/ATE137354T1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-09 CA CA002050979A patent/CA2050979C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-09 PT PT98900A patent/PT98900B/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-10 JP JP3307267A patent/JP2640595B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-10 FI FI914261A patent/FI105624B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL9001985A (en) | 1992-04-01 |
| ATE137354T1 (en) | 1996-05-15 |
| DE69119005T2 (en) | 1996-11-28 |
| DE69119005D1 (en) | 1996-05-30 |
| EP0475520A3 (en) | 1992-09-30 |
| FI914261A0 (en) | 1991-09-10 |
| JPH05206955A (en) | 1993-08-13 |
| NO302549B1 (en) | 1998-03-16 |
| FI914261A (en) | 1992-03-11 |
| EP0475520A2 (en) | 1992-03-18 |
| CA2050979C (en) | 1996-05-21 |
| CA2050979A1 (en) | 1992-03-11 |
| NO913448L (en) | 1992-03-11 |
| JP2640595B2 (en) | 1997-08-13 |
| ES2089113T3 (en) | 1996-10-01 |
| PT98900B (en) | 1999-02-26 |
| NO913448D0 (en) | 1991-09-03 |
| EP0475520B1 (en) | 1996-04-24 |
| PT98900A (en) | 1994-01-31 |
| DK0475520T3 (en) | 1996-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100275054B1 (en) | Speech coding apparatus and a method of encoding speech | |
| KR100426514B1 (en) | Reduced complexity signal transmission | |
| US7792679B2 (en) | Optimized multiple coding method | |
| EP1202251A2 (en) | Transcoder for prevention of tandem coding of speech | |
| AU653969B2 (en) | A method of, system for, coding analogue signals | |
| WO1999060561A2 (en) | Split band linear prediction vocoder | |
| JPH09185398A (en) | Improved slack code exciting linear prediction coder | |
| US5884251A (en) | Voice coding and decoding method and device therefor | |
| CA2037899C (en) | Digital speech coder having improved long-term predictor | |
| AU3465193A (en) | Double mode long term prediction in speech coding | |
| DE60024080T2 (en) | CODING OF LANGUAGE SEGMENTS WITH SIGNAL TRANSITIONS THROUGH INTERPOLATION OF MULTI PULSE EXTRACTION SIGNALS | |
| KR19990007817A (en) | CI Elph speech coder with complexity reduced synthesis filter | |
| KR100455970B1 (en) | Reduced complexity of signal transmission systems, transmitters and transmission methods, encoders and coding methods | |
| US5504832A (en) | Reduction of phase information in coding of speech | |
| FI105624B (en) | Method for encoding an analog signal of repetitive nature and apparatus for encoding according to said method | |
| EP1049073A2 (en) | Fixed codebook search for celp speech coding | |
| AU714555B2 (en) | Coding/decoding a sampled speech signal | |
| EP0482699A2 (en) | Method for coding and decoding a sampled analog signal having a repetitive nature and a device for coding and decoding by said method | |
| US5528629A (en) | Method and device for coding an analog signal having a repetitive nature utilizing over sampling to simplify coding | |
| Foodeei et al. | Low-delay CELP and tree coders: comparison and performance improvements. | |
| CA2218223C (en) | Reduced complexity signal transmission system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |