KR100679382B1 - 가변 속도 음성 코딩 - Google Patents
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Abstract
Description
바람직한 실시예에 따르면, 상기 코드북 파라미터들은 효율적 전송을 위해 양자화된다. 상기 전송 코드(CBIj)(j=단계 번호 - 0,1 또는 2)는 바람직하게는 I* 으로 설정되고, 전송 코드들(CBGj 및 SIGNj)은 이득(G*)을 양자화함으로써 설정된다;
Claims (35)
- 음성 신호의 가변 속도 코딩을 위한 방법으로서,(a) 상기 음성 신호를 활성(active) 또는 비활성(inactive)으로 분류하는 단계;(b) 상기 활성 음성을 복수의 활성 음성 타입들 중 하나로 분류하는 단계;(c) 상기 음성 신호가 활성인지 또는 비활성인지에 따라 코딩 모드를 선택하고, 활성인 경우에는 상기 활성 음성의 타입에 따라 추가적으로 코딩 모드를 선택하는 단계;(d) 상기 코딩 모드에 따라 상기 음성 신호를 인코딩하여, 인코딩된 음성 신호를 형성하는 단계; 및(e) 각각의 프레임의 상기 음성 신호가 활성인지 비활성인지에 따라 프레임 별로 코딩 모드들 사이에서 다이나믹하게(dynamically) 스위칭하는 단계를 포함하며,상기 코딩 모드는 CELP(code excited linear prediction) 코딩 모드, PPP(prototype pitch period) 코딩 모드 및 NELP(noise excited linear prediction) 코딩 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 코딩 모드에 따라 상기 인코딩된 음성 신호를 디코딩하여, 합성된 음성 신호를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 인코딩 단계는 상기 코딩 모드와 연관된 미리 설정된 비트율로 상기 코딩 모드에 따라 인코딩하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제4항에 있어서,상기 CELP 코딩 모드는 8500bps의 비트율과 연관되고, 상기 PPP 코딩 모드는 3900bps의 비트율과 연관되며, 상기 NELP 코딩 모드는 1550bps의 비트율과 연관되는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 코딩 모드는 제로 레이트 모드를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 활성 음성 타입들은 유성음(voiced), 무성음(unvoiced), 및 트랜젼트(transient) 활성 음성을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제7항에 있어서,상기 코딩 모드 선택 단계는(a) 상기 음성이 활성 트랜젼트 음성으로 분류되는 경우에는 CELP 모드를 선택하는 단계;(b) 상기 음성이 활성 유성음 음성으로 분류되는 경우에는 PPP 모드를 선택하는 단계; 및(c) 상기 음성이 비활성 음성 또는 활성 무성음 음성으로 분류되는 경우에는 NELP 모드를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제8항에 있어서,상기 인코딩된 음성 신호는 상기 CELP 모드가 선택되는 경우에는 코드북 파라미터들 및 피치 필터 파라미터들을 포함하거나, 상기 PPP 모드가 선택되는 경우에는 코드북 파라미터들 및 회전 파라미터들을 포함하거나, 또는 상기 NELP 모드가 선택되는 경우에는 코드북 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 음성을 활성 또는 비활성으로 분류하는 단계는 두개의 에너지 밴드를 기초로 하는 스레쉬홀딩(thresholding) 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 음성을 활성 또는 비활성으로 분류하는 단계는 이전 Nho 개의 프레임들이 활성으로 분류된 경우에는 다음 M 개의 프레임들을 활성으로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,"룩-어헤드(look ahead)"를 이용하여 초기 파라미터들을 계산하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제12항에 있어서,상기 초기 파라미터들은 LPC 계수들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제1항에 있어서,상기 코딩 모드는 NELP 코딩 모드를 포함하고, 상기 음성 신호는 상기 음성 신호를 선형 예측 코딩(LPC) 분석 필터로 필터링함으로써 발생된 잔류 신호에 의해 표현되며, 상기 인코딩 단계는(i) 상기 잔류 신호의 에너지를 추정하는 단계; 및(ii) 제1 코드북으로부터 상기 추정된 에너지에 근사화되는 코드벡터를 선택하는 단계를 포함하며,상기 디코딩 단계는(i) 랜덤 벡터를 발생시키는 단계;(ii) 제2 코드북으로부터 상기 코드벡터를 복원하는 단계;(iii) 상기 코드벡터에 기초하여 상기 랜덤 벡터를 스케일링하여, 상기 스케일링된 랜덤 벡터의 에너지가 상기 추정된 에너지에 근사화되도록 하는 단계; 및(iv) LPC 합성 필터로 상기 스케일링된 랜덤 벡터를 필터링하여, 상기 필터링 및 스케일링된 랜덤 벡터가 합성된 음성 신호를 형성하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제14항에 있어서,상기 음성 신호는 프레임들로 분할되고, 상기 프레임들 각각은 2개 또는 그 이상의 하위 프레임들을 포함하며, 상기 에너지를 추정하는 단계는 상기 하위 프레임의 각각에 대한 잔류 신호의 에너지를 추정하는 단계를 포함하며, 상기 코드벡터는 상기 하위 프레임 각각에 대해 상기 추정 에너지에 근사화되는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제14항에 있어서,상기 제1 코드북 및 제2 코드북은 통계적(stochastic) 코드북들인 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제14항에 있어서,상기 제1 코드북 및 제2 코드북은 트래인(train)된 코드북들인 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 제14항에 있어서,상기 랜덤 벡터는 단위 분산(unit variance) 랜덤 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 방법.
- 음성 신호의 코딩을 위한 가변 속도 코딩 시스템으로서,상기 음성 신호를 활성 또는 비활성으로 분류하고, 활성인 경우 상기 활성 음성을 복수의 활성 음성 타입들 중 하나로 분류하는 분류 수단;상기 음성 신호를 인코딩된 음성 신호로 인코딩하고, 상기 음성 신호가 활성인지 비활성인지에 기초하여, 그리고 활성인 경우 상기 활성 음성 타입에 기초하여 상기 음성 신호를 인코딩하기 위해 다이나믹하게 선택되는 복수의 인코딩 수단들; 및각각의 프레임의 상기 음성 신호가 활성인지 비활성인지에 따라 프레임 별로 인코딩 수단들 사이에서 다이나믹하게 스위칭하기 위한 수단을 포함하며,상기 복수의 인코딩 수단들은 CELP 인코딩 수단, PPP 인코딩 수단 및 NELP 인코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 인코딩된 음성 신호를 디코딩하는 복수의 디코딩 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 삭제
- 제20항에 있어서,상기 복수의 디코딩 수단은 CELP 디코딩 수단, PPP 디코딩 수단, 및 NELP 디코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 인코딩 수단 각각은 미리 설정된 비트율로 인코딩하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제23항에 있어서,상기 CELP 인코딩 수단은 8500bps 속도로 인코딩하고, 상기 PPP 인코딩 수단은 3900bps 속도로 인코딩하며, 상기 NELP 인코딩 수단은 1550bps 속도로 인코딩하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 복수의 인코딩 수단은 제로 레이트 인코딩 수단을 추가로 포함하고, 상기 복수의 디코딩 수단은 제로 레이트 디코딩 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 복수의 활성 음성 타입들은 유성음, 무성음, 및 트랜젼트 활성 음성을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제26항에 있어서,상기 음성이 활성 트랜젼트 음성으로 분류되면 상기 CELP 인코더가 선택되고, 상기 음성이 활성 유성음 음성으로 분류되면 상기 PPP 인코더가 선택되며, 상기 음성이 비활성 음성 또는 활성 무성음 음성으로 분류되면 상기 NELP 인코더가 선택되는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제27항에 있어서,상기 인코딩된 음성 신호는 상기 CELP 인코더가 선택되면 코드북 파라미터들 및 피치 필터 파라미터들을 포함하거나, 상기 PPP 인코더가 선택되면 코드북 파라미터들 및 회전 파라미터들을 포함하거나, 또는 상기 NELP 인코더가 선택되면 코드북 파라미터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 분류 수단은 두개의 에너지 밴드를 기초로 하는 스래쉬홀딩 방식에 따라 음성을 활성 또는 비활성으로 분류하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 분류 수단은 이전 Nho 개의 프레임들이 활성으로 분류된 경우에는 다음 M 개의 프레임들을 활성으로 분류하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 음성 신호는 선형 예측 코딩(LPC) 분석 필터로 상기 음성 신호를 필터링함으로써 발생된 잔류 신호에 의해 표현되고,상기 복수의 인코딩 수단은(i) 상기 잔류 신호의 에너지 추정치를 계산하기 위한 에너지 추정기 수단; 및(ii) 제1 코드북으로부터 상기 추정된 에너지로 근사화되는 코드벡터를 선택하는 인코딩 코드북 수단을 포함하는 NELP 인코딩 수단을 포함하고,상기 복수의 디코딩 수단은(i) 랜덤 벡터를 발생시키는 난수 발생기 수단;(ii) 제2 코드북으로부터 상기 코드벡터를 복원하는 디코딩 코드북 수단:(iii) 상기 코드벡터에 기초하여 상기 랜덤 벡터를 스케일링하여, 상기 스케일링된 랜덤 벡터의 에너지가 상기 추정된 에너지에 근사화되도록 하는 곱셈기 수단; 및(iv) 상기 스케일링된 랜덤 벡터를 LPC 합성 필터로 필터링하여, 상기 필터링 및 스케일링된 랜덤 벡터가 합성 음성 신호를 형성하도록 하는 수단을 포함하는 NELP 디코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 음성 신호는 프레임들로 분할되고, 상기 프레임들 각각은 2개 또는 그 이상의 하위 프레임들을 포함하고, 상기 에너지 추정기 수단은 상기 하위 프레임의 각각에 대해 잔류 신호의 에너지 추정치를 계산하며, 상기 코드벡터는 상기 하위 프레임들의 각각에 대한 상기 하위 프레임 에너지 추정치에 근사화되는 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 제1 코드북 및 제2 코드북은 통계적 코드북들인 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 제1 코드북 및 제2 코드북은 트래인된 코드북들인 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
- 제19항에 있어서,상기 랜덤 벡터는 단위 분산 랜덤 벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 속도 코딩 시스템.
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