KR100903110B1 - The Quantizer and method of LSF coefficient in wide-band speech coder using Trellis Coded Quantization algorithm - Google Patents

The Quantizer and method of LSF coefficient in wide-band speech coder using Trellis Coded Quantization algorithm Download PDF

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Abstract

본 발명은 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치 및 방법에 관한 것으로, LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 참조하여 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 예측 구조 양자화부, 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 비예측 구조 양자화부 및 상기 예측 양자화 최종 벡터와 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 상기 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 결정하는 스위칭부로 구성되어, 안전한 양자화와 에러 전달 현상을 줄여 할당되는 비트와 SD 성능를 개선시킬 수 있는 효율적인 LSF 양자화기를 제공한다.

Figure R1020070036585

양자화기, BCTCQ 알고리즘, 예측 벡터, 비예측 벡터

The present invention relates to an LSF coefficient quantization apparatus and method for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm, and to quantize an LSF coefficient vector to calculate a candidate vector for quantization, and to predict the candidate vector of the LSF coefficient vector. A predictive structure quantizer for trellis coded quantization (TCQ) with reference to an LSF vector to calculate a predicted quantized final vector of the LSF coefficient vector, and a quantized candidate vector to be quantized by quantizing the LSF coefficient vector, A non-prediction structure quantizer for calculating an unpredicted quantization final vector of the LSF coefficient vector by trellis code quantization (TCQ), and the difference between the LSF coefficient vector among the predicted quantization final vector and the unpredicted quantization final vector is small; Safe quantization, consisting of a switching unit that determines the final quantization vector of the LSF coefficient vector To provide a group which is capable to improve and SD bits allocated Performance for reducing the effective transfer phenomenon LSF quantization error.

Figure R1020070036585

Quantizer, BCTCQ Algorithm, Predictive Vector, Unpredictable Vector

Description

트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치 및 방법{The Quantizer and method of LSF coefficient in wide-band speech coder using Trellis Coded Quantization algorithm}The Quantizer and method of LSF coefficient in wide-band speech coder using Trellis Coded Quantization algorithm

도 1은 3GPP에서 제안한 종래의 AMR 광대역 음성 부호화기의 LPC 계수 양자화기로서 S-MSVQ 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an S-MSVQ structure as an LPC coefficient quantizer of a conventional AMR wideband speech coder proposed by 3GPP.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비메모리 벡터 양자화기와 메모리 벡터 양자화기가 병렬로 결합된 형태에 VQ-BCTCQ(Vector Quantization-Block Constrained Trellis Coded Quantization)를 사용하는 LSF 계수 양자화기를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an LSF coefficient quantizer using VQ-BCTCQ (Vector Quantization-Block Constrained Trellis Coded Quantization) in a form in which a non-memory vector quantizer and a memory vector quantizer are coupled in parallel according to an embodiment of the present invention. .

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 4-state 트렐리스(trellis) 구조에서 BCTCQ 알고리즘 이용시 초기 상태에 따른 단일 viterbi 인코딩 과정에서 고려해야 할 트렐리스 경로(trellis path)를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a trellis path to be considered in a single viterbi encoding process according to an initial state when using a BCTCQ algorithm in a 4-state trellis structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 viterbi 인코딩 과정을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a viterbi encoding process according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 LSF 계수 양자화기의 양자화 과정을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a quantization process of an LSF coefficient quantizer according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예측 벡터 양자화기와 BC 트렐리스 부호 양자화기를 이용한 LSF 계수 양자화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an LSF coefficient quantization apparatus and method for a wideband speech encoder using a trellis code quantization algorithm, and more particularly, to an LSF coefficient quantization apparatus and method using a predictive vector quantizer and a BC trellis code quantizer. .

음성 부호화기에서 음성의 단구간 주파수 특성을 표현하기 위하여 LPC 계수가 사용된다. LPC 계수 값은 입력 음성 신호를 프레임 단위로 나누고 각 프레임 별로 예측 오차의 에너지를 최소화시키는 개념으로 구해진다.In the speech encoder, LPC coefficients are used to express short-term frequency characteristics of speech. The LPC coefficient value is obtained by the concept of dividing an input speech signal into frames and minimizing energy of prediction error for each frame.

광대역 음성 부호화기에서는 16차 all-pole 필터를 LPC 필터로 사용하고 있으며, 이때 사용되는 선형 예측 계수들의 양자화를 위하여 많은 비트가 할당된다. LPC 계수는 dynamic range가 크고, 필터의 특성이 계수의 양자화 오차에 매우 민감하다.In the wideband speech coder, a 16th order all-pole filter is used as an LPC filter, and many bits are allocated for quantization of the linear prediction coefficients used. LPC coefficients have a large dynamic range, and the filter characteristics are very sensitive to coefficient quantization error.

즉, 양자화 오차에 의하여 필터의 pole의 위치가 민감하게 움직이므로, 양자화 에러로 인해 LPC 필터의 안정성이 보장되지 않는 문제점이 있다.That is, since the position of the pole of the filter is sensitively moved by the quantization error, there is a problem that the stability of the LPC filter is not guaranteed due to the quantization error.

이런 문제점들로 인해 LPC 계수를 필터의 안정성 검사가 용이하고 양자화 특성이 좋은 다른 계수로 변환하여 양자화하는데, 주로 반사 계수(reflection coefficient) 또는 line spectral frequency(LSF)로 변환하여 양자화하는 것이 선호되고 있다. 특히 LSF 계수 값은 음성의 주파수 특성과 밀접한 연관이 있어 최근에 개발된 표준 음성 부호화기들은 대부분 LSF 계수를 사용한다.Due to these problems, LPC coefficients are transformed into other coefficients that are easy to check the stability of the filter and have good quantization characteristics, and quantization is mainly preferred by converting them into reflection coefficient or line spectral frequency (LSF). . In particular, the LSF coefficient values are closely related to the frequency characteristics of speech, so most recently developed standard speech coders use LSF coefficients.

LSF 계수의 양자화 방법은 크게 스칼라 양자화 기법과 벡터 양자화 기법을 바탕으로 변형된 여러 기법들이 소개되었다.The quantization method of LSF coefficients has been introduced a number of modified methods based on scalar quantization and vector quantization.

LSF 양자화 기법은 양자화의 효율화를 위해 프레임간 상관 관계(단구간 상관도)를 이용하게 되는데 즉, 현재 프레임의 LSF를 직접 양자화하지 않고 과거 프레임의 LSF 정보로부터 현재 프레임의 LSF를 예측한 후 이 예측의 오차를 양자화하는 기법이다.The LSF quantization technique uses interframe correlation (short-term correlation) for efficiency of quantization, that is, the LSF of the current frame is predicted from the LSF information of the past frame without directly quantizing the LSF of the current frame, and then the prediction is performed. A technique for quantizing the error of.

예측의 방식으로는 AR(Auto Regressive) 방식과 MA(Moving Average) 방식을 사용하게 되는데, 전자는 예측 성능이 우수한 반면에 계수 전달 오류의 영향이 수신측에 계속 전달되는 단점이 있으며 후자는 전자에 비해 예측 성능은 떨어지지만 전달 오류의 영향은 제한되는 장점이 있다.As the prediction method, the AR (Auto Regressive) method and the moving average (MA) method are used. The former has excellent prediction performance while the effect of coefficient transfer error is continuously transmitted to the receiving side. In comparison, the predictive performance is inferior, but the influence of propagation error is limited.

따라서 무선 통신 등과 같이 전달 오류가 많이 발생하는 환경에서는 MA 방식을 이용한다.Therefore, the MA method is used in an environment where a lot of transmission errors occur, such as wireless communication.

스칼라 양자화기는 성능에 비해 많은 비트가 사용되는 단점 때문에 최근에는 보다 효율적인 양자화를 위하여 벡터 양자화가 많이 사용된다. 벡터 양자화 기법은 스칼라 양자화 기법보다 훨씬 좋은 양자화 성능을 보이나 복잡도가 상당히 큰 문제점을 가지고 있다.Since scalar quantizers use a lot of bits compared to their performance, vector quantization is frequently used for more efficient quantization. The vector quantization technique shows much better quantization performance than the scalar quantization technique, but has a very complicated problem.

"Linde, Buzo and Gray" 알고리즘으로 설계된 unstructured VQ 양자화기의 경우 전체 벡터를 한꺼번에 양자화하므로, 복잡도가 벡터의 크기와 인코딩 rate의 곱의 지수함수 승으로 증가한다.The unstructured VQ quantizer designed with the "Linde, Buzo and Gray" algorithm quantizes the entire vector at once, increasing the complexity by the exponential multiplier of the product of the vector size and the encoding rate.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 tree-structured VQ, split VQ, multistage VQ, 또는 shape-gain VQ 등 구조화된 벡터양자화 기법들이 소개되었다.To solve this problem, structured vector quantization techniques such as tree-structured VQ, split VQ, multistage VQ, or shape-gain VQ have been introduced.

전체 벡터를 여러 개의 부 벡터로 나누어 양자화 하는 split VQ 및 여러 개의 stage를 거쳐 양자화 하는 multistage VQ 등은 몇몇 표준화된 음성 부호화기의 LPC 계수 양자화기 구조로 채택되어 사용되고 있다.Split VQ, which divides an entire vector into several subvectors and quantizes it, and multistage VQ, which is quantized through multiple stages, are used as LPC coefficient quantizer structures of some standardized speech coders.

이러한 방식들은 구조의 제약성으로 full-search VQ에 비해 조금의 성능 감쇄는 야기되나 product code의 개념을 사용함으로써 계산량과 메모리를 크게 줄일 수 있다는 장점 때문에 현재 VQ의 양자화 방식으로 널리 사용되고 있다. These schemes cause some performance degradation compared to full-search VQ due to the constraints of the structure, but they are widely used as quantization methods of VQ because of the advantage of using the concept of product code to greatly reduce the computation and memory.

도 1은 3GPP에서 제안한 종래의 AMR 광대역 음성 부호화기의 LPC 계수 양자화기로서 S-MSVQ 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an S-MSVQ structure as an LPC coefficient quantizer of a conventional AMR wideband speech coder proposed by 3GPP.

도 1에 3GPP 규격에 의한 S-MSVQ(Split-Multi Stage Vector Quantization)구조로 이루어진 광대역 음성 부호화기에서 사용된 선형 예측 계수 양자화기의 구성도가 제시되어 있는데 이는 split VQ와 multistage VQ 개념이 동시에 적용된 양자화기이다.FIG. 1 is a block diagram of a linear prediction coefficient quantizer used in a wideband speech coder having an S-MSVQ (Split-Multi Stage Vector Quantization) structure according to the 3GPP standard, which is a quantization to which split VQ and multistage VQ concepts are simultaneously applied. Qi.

이러한 S-MSVQ 구조는 46bit가 할당된 LSF 계수 양자화에 요구되는 메모리와 부호표 탐색 시간을 감소시키기 위한 구조로 전체 벡터에 대한 양자화에 요구되는 메모리와 부호표 탐색 시간을 감소시키기 위한 구조로 전체 벡터에 대한 양자화보다는 훨씬 적은 메모리와 부호표 탐색 계산량을 가지나 여전히 많은 메모리양과 부호표 탐색의 복잡성에 의한 많은 계산량이 요구된다.The S-MSVQ structure is designed to reduce the memory and code table search time required for quantization of the LSF coefficients allocated with 46 bits, and to reduce the memory and code table search time required for the quantization of the entire vector. It has much less memory and code table search computations than quantization for, but still requires a large amount of computation due to the large amount of memory and complexity of the code table search.

Trellis 부호화 양자화 기법(trellis coded quantization)은 일종의 벡터양자화 방식으로 부호화에 요구되는 벡터 코드북을 벡터를 이루는 각 요소에 대응하 는 스칼라 코드북으로 구성하며, 길쌈 부호화기(convolutional coder)로 trellis 구조를 표현한다. 전체 trellis 구조의 스테이트 수는 N=2v개 이며, 각 trellis 스테이트로 들어오는 혹은 나가는 branch는 2개이다.Trellis coded quantization is a kind of vector quantization, which consists of a vector codebook required for coding, a scalar codebook corresponding to each element of a vector, and a trellis structure with a convolutional coder. The number of states in the entire trellis structure is N = 2 v , and there are two incoming or outgoing branches to each trellis state.

Viterbi 알고리즘을 이용하여 최적 인코딩을 위한 trellis 경로를 찾으며, trellis 부호화 양자화 기법은 복잡도가 unstructured VQ에 비하여 훨씬 작은 특성을 보인다. 전통적인 trellis 부호화 양자화 기법은 viterbi 알고리즘 탐색 후 결정된 trellis 경로의 초기 스테이트를 추가 정보로서 전송하여야 한다.The trellis path for optimal encoding is found using the Viterbi algorithm, and the trellis coded quantization technique is much smaller in complexity than unstructured VQ. The traditional trellis coded quantization technique has to transmit the initial state of the trellis path determined as additional information after searching for the viterbi algorithm.

이러한 부가 전송 정보는 차원이 큰 소스 벡터에 대해서는 큰 영향을 끼치지 않으나, 차원이 작은 소스에 대하여서는 rate-distiortion 관점에서 상당히 중요한 걸림돌로 작용한다. 하지만 'tail-biting TCQ'의 소개로 TCQ의 부가 정보 전송에 대한 단점은 해결되었다.This additional transmission information does not have a significant effect on a large source vector, but is a significant obstacle in terms of rate-distiortion for a small source. However, the introduction of 'tail-biting TCQ' solved the disadvantage of TCQ side information transmission.

Block-constrained TCQ는 N-trellis 스테이트 중 2k, 0≤k≤v개의 초기 스테이트를 가지며, 각각의 초기 스테이트마다 2v-k개의 마지막 스테이트를 가지도록 제약된 trellis 구조를 가진다. 인코딩 과정은 다음과 같이 진행된다.Block-constrained TCQ has 2 k , 0 ≦ kv initial states among N-trellis states, and has a trellis structure constrained to have 2 vk last states for each initial state. The encoding process proceeds as follows.

Step1) 2k개의 초기 스테이트에 대한 경로 메트릭은 '0'으로 초기화시키며, 나머지 스테이트의 경로 메트릭은 '∞'로 초기화시킨다. Step1) The path metrics for the 2k initial states are initialized to '0', and the path metrics for the remaining states are initialized to '∞'.

Step2) 한번의 viterbi 알고리즘 탐색이 n-v 스테이지까지 진행되며, n-v 스테이지까지의 viterbi 알고리즘 탐색에 의해 결정된 trellis 경로의 초기 스테이트 에 따라 마지막 스테이지의 특정 스테이트로의 trellis 경로는 결정 지어진다. Step 2) One viterbi algorithm search proceeds to the n-v stage, and the trellis path to the particular state of the last stage is determined according to the initial state of the trellis path determined by the viterbi algorithm search to the n-v stage.

Step3) step2에서 결정지어진 trellis 경로 정보는 k비트의 초기 스테이트 정보와 n-v 스테이지까지의 각 trellis 스테이트에서의 스테이트 transition정보를 나타내기 위한 n-v 비트와 마지막으로 n-v 스테이지에서 마지막 스테이지의 2v-k개 스테이트 중 선택된 스테이트를 나타내기 위한 v-k 비트로 구성된다.Step3) The trellis path information determined in step2 is selected from among the nv bits representing the k-bit initial state information and the state transition information in each trellis state up to the nv stage, and finally the 2 vk states of the last stage in the nv stage. It consists of the vk bits to represent the state.

이 인코딩 방식은 k값에 관계없이 한번의 viterbi 알고리즘의 탐색으로 이루어진다.This encoding method consists of one search of the viterbi algorithm, regardless of the value of k.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 벡터 양자화기와 BCTCQ를 직렬로 결합한 구조인 VQ-BCTCQ를 광대역 음성 부호화기의 LSF 계수를 효율적으로 양자화하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for efficiently quantizing the LSF coefficients of a wideband speech encoder in VQ-BCTCQ, which is a structure in which a vector quantizer and a BCTCQ are serially coupled.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 예측 구조를 포함한 예측 VQ-BCTCQ 양자화 시스템을 구성하여 메모리에 대한 요구사항과 계산량을 개선하고 향상된 SD 성능을 제공하는 데 있다.Another technical task of the present invention is to construct a predictive VQ-BCTCQ quantization system including a predictive structure to improve memory requirements and calculation amount and to provide improved SD performance.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치는 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 참조하여 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 예측 구조 양자화부, 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 비예측 구조 양자화부 및 상기 예측 양자화 최종 벡터와 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 상기 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 결정하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the LSF coefficient quantization apparatus for wideband speech coder using the trellis code quantization algorithm proposed in the present invention calculates a candidate vector quantized by quantizing an LSF coefficient vector, and converts the candidate vector into the LSF coefficient. A predictive structure quantizer configured to trellis code quantize (TCQ) the predicted quantization final vector of the LSF coefficient vector by referring to the predicted LSF vector of the vector, and quantize the LSF coefficient vector to calculate a quantization candidate vector; A non-predictive structure quantizer configured to trellis code quantize the candidate vector to yield an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector, and the predicted quantized final vector and the predicted quantized final vector to the LSF coefficient vector. A switching unit for determining a small difference as the final quantization vector of the LSF coefficient vector It characterized in that it comprises.

또한, 상기 예측 구조 양자화부와 상기 비예측 구조 양자화부는 병렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.The predictive structure quantization unit and the non-prediction structure quantization unit may have a structure connected in parallel.

또한, 상기 예측 구조 양자화부는 기산출된 예측 양자화 벡터를 이용하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 산출하는 예측부, 상기 LSF 계수 벡터와 상기 예측된 LSF 벡터의 차이 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 제1벡터 양자화부 및 상기 차이 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 제1 트렐리스 양자화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the prediction structure quantization unit is a prediction unit for calculating a predicted LSF vector of the LSF coefficient vector using a calculated predictive quantization vector, the quantization target candidate by quantizing the difference vector between the LSF coefficient vector and the predicted LSF vector A first vector quantizer for calculating a vector and a first trellis quantizer for calculating a predictive quantized final vector of the LSF coefficient vector by trellis-signing quantizing a difference vector between the difference vector and the candidate vector. It is done.

또한, 상기 제1벡터 양자화부와 상기 제1트렐리스 부호 양자화부는 직렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.The first vector quantization unit and the first trellis code quantization unit may have a structure connected in series.

또한, 상기 제1트렐리스 부호 양자화부는 BC(Blocked Constrained)트렐리스 부호 양자화기인 것을 특징으로 한다.The first trellis code quantization unit may be a blocked constrained (BC) trellis code quantizer.

또한, 상기 비예측 구조 양자화부는 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 제2벡터 양자화부 및 상기 LSF 계수 벡터와 상기 후 보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 제2트렐리스 부화 양자화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The non-prediction structure quantization unit quantizes the LSF coefficient vector to obtain a candidate vector to be quantized, and trellis-quantizes the difference vector between the LSF coefficient vector and the candidate vector to perform the LSF coefficient vector. And a second trellis-encoded quantization unit for calculating an unpredicted quantization final vector of the vector.

또한, 상기 제2벡터 양자화부와 상기 제2트렐리스 부호 양자화부는 직렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.The second vector quantization unit and the second trellis code quantization unit may have a structure connected in series.

또한, 상기 제2트렐리스 부호 양자화부는 BC(Blocked Constrained)트렐리스 부호 양자화기인 것을 특징으로 한다.The second trellis code quantization unit is a blocked constrained (BC) trellis code quantizer.

또한, 상기 스위칭부는 상기 예측 구조 양자화부와 상기 비예측 구조 양자화부에서 각각 양자화된 후보 벡터들과 상기 LSF 계수 벡터와의 차이를 유클리디안 거리(Euclidean distance) 알고리즘을 이용하여 판정하고, 상기 차이가 작은 후보 벡터를 최종 양자화 벡터로 결정하는 것을 특징으로 한다.The switching unit may determine a difference between the candidate vectors quantized in the prediction structure quantization unit and the non-prediction structure quantization unit and the LSF coefficient vector by using an Euclidean distance algorithm, and the difference The small candidate vector is determined as the final quantization vector.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 방법은 (a)LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 참조하여 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계, (b)상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계 및 (c)상기 예측 양자화 최종 벡터와 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 상기 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the LSF coefficient quantization method for a wideband speech coder using the trellis code quantization algorithm proposed by the present invention includes (a) quantizing an LSF coefficient vector to calculate a candidate vector for quantization, and selecting the candidate vector. Calculating a predicted quantized final vector of the LSF coefficient vector by trellis code quantization (TCQ) with reference to the predicted LSF vector of the LSF coefficient vector, (b) quantizing the LSF coefficient vector to obtain a candidate vector to be quantized Calculating a trellis code quantization (TCQ) of the candidate vector to calculate an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; and (c) the LSF coefficient vector among the predicted quantized final vector and the unpredicted quantized final vector. Determining that the difference between and is small as the final quantization vector of the LSF coefficient vector. .

또한, 상기 (a)단계와 상기 (b)단계는 병렬로 연결된 구조로 상기 예측 양자화 최종 벡터와 상기 비예측 양자화 최종 벡터를 동시에 산출하는 것을 특징으로 한다.In the step (a) and the step (b), the predictive quantization final vector and the unpredictable quantization final vector are simultaneously calculated.

또한, 상기 (a)단계는 기산출된 예측 양자화 벡터를 이용하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 산출하는 단계, 상기 LSF 계수 벡터와 상기 예측된 LSF 벡터의 차이 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 단계 및 상기 차이 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (a) is a step of calculating a predicted LSF vector of the LSF coefficient vector using a calculated predictive quantization vector, the quantization target candidate by quantizing the difference vector of the LSF coefficient vector and the predicted LSF vector Calculating a vector and calculating a predictive quantization final vector of the LSF coefficient vector by trellis code quantizing the difference vector between the difference vector and the candidate vector.

또한, 상기 (b)단계는 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 단계 및 상기 LSF 계수 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the step (b), the LSF coefficient vector is quantized to produce a quantization candidate vector, and the difference vector between the LSF coefficient vector and the candidate vector is trellis coded to unpredicted quantization of the LSF coefficient vector. Calculating a final vector.

또한, 상기 (c)단계는 상기 (a)단계와 상기 (b)단계에서 각각 양자화된 후보 벡터들과 상기 LSF 계수 벡터와의 차이를 유클리디안 거리(Euclidean distance) 알고리즘을 이용하여 판정하고, 상기 차이가 작은 후보 벡터를 최종 양자화 벡터로 결정하는 것을 특징으로 한다.In the step (c), the difference between the candidate vectors quantized in the step (a) and the step (b) and the LSF coefficient vector is determined using an Euclidean distance algorithm. The candidate vector having the small difference is determined as the final quantization vector.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비메모리 벡터 양자화기와 메모리 벡터 양자화기가 병렬로 결합된 형태에 VQ-BCTCQ(Vector Quantization-Block Constrained Trellis Coded Quantization)를 사용하는 LSF 계수 양자화기를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 이 양자화기는 크게 예측 구조 양자화부(200), 비예측 구조 양자화부(210), 및 스위칭부(220)를 포함하여 구성된다.FIG. 2 is a diagram illustrating an LSF coefficient quantizer using VQ-BCTCQ (Vector Quantization-Block Constrained Trellis Coded Quantization) in a form in which a non-memory vector quantizer and a memory vector quantizer are coupled in parallel according to an embodiment of the present invention. . Referring to FIG. 2, the quantizer includes a prediction structure quantizer 200, an unpredicted structure quantizer 210, and a switching unit 220.

예측 구조 양자화부(200)는 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 산출하는 예측기부(201) 예측 에러값(

Figure 112007028488078-pat00001
)을 벡터 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터(
Figure 112007028488078-pat00002
)를 산출하는 제1 벡터 양자화부(202)와 그 후보 벡터를 BCTCQ로 양자화시켜 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 제1 BCTCQ부(203)로 구성되어 있다.The prediction structure quantization unit 200 calculates the prediction error value of the prediction unit 201 that calculates the predicted LSF vector of the LSF coefficient vector.
Figure 112007028488078-pat00001
) To vector quantize the candidate vector (
Figure 112007028488078-pat00002
The first vector quantization unit 202 for calculating the C quantization unit 202 and the candidate vector quantize the candidate vector with BCTCQ to calculate the predictive quantization final vector of the LSF coefficient vector.

비예측 구조 양자화부(210)는 상기 LSF 계수 벡터(

Figure 112007028488078-pat00003
)를 벡터 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터(
Figure 112007028488078-pat00004
)를 산출하는 제2 벡터 양자화부(211)와 상기 후보 벡터를 BCTCQ로 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화시켜 최종 벡터를 산출하는 제2 BCTCQ부(212)로 구성되어 있다.Unpredicted structure quantization unit 210 is the LSF coefficient vector (
Figure 112007028488078-pat00003
) To vector quantize the candidate vector (
Figure 112007028488078-pat00004
A second vector quantization unit 211 that calculates the ") and a second BCTCQ unit 212 that quantizes the candidate vector by BCTCQ to unpredictably quantize the LSF coefficient vector to produce a final vector.

스위칭부(220)에서는 예측 양자화 최종 벡터와 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 선택한다.The switching unit 220 selects the smallest difference between the LSF coefficient vector among the predicted quantization final vector and the unpredicted quantization final vector as the final quantization vector of the LSF coefficient vector.

본 발명은 예측 구조와 비예측 구조를 병렬로 사용하여 두 가지 방법으로 동시에 양자화한 후 spectral distortion(SD)의 성능에 따라 하나만 선택하는 safety-net 구조에 벡터 양자화부와 BCTCQ(Block Constructed Trellis Coded Quantization)부를 직렬로 결합한 이중 단계 양자화기를 결합한 구조이다.The present invention uses a vector quantizer and a Block Constructed Trellis Coded Quantization in a safety-net structure that selects only one according to the performance of spectral distortion (SD) after quantizing at the same time in two ways by using a prediction structure and a non-prediction structure in parallel. ) Is a structure that combines a dual-stage quantizer that combines in series.

예측 및 비예측 구조 양자화 부를 구성하고 있는 이중 단계 양자화기의 내부 구조를 살펴보면, 첫 번째 단계의 양자화기에서는 벡터 양자화를 수행한다.Predictive and Unpredicted Structure The internal structure of the dual stage quantizer constituting the quantizer is described. The first stage quantizer performs vector quantization.

벡터 양자화는 벡터 요소간의 상관도를 최대한 이용하기 위해 전체 벡터를 양자화 하였다.Vector quantization quantized entire vectors to make the most of the correlation between vector elements.

전체 벡터를 양자화 함으로 부호표의 크기를 고려하지 않을 수 없는데 본 발명에서는 전체 할당 비트 중 1/7 이하의 비트를 벡터 양자화기에 할당함으로써 벡터 양자화기에서 요구하는 부호표 메모리와 탐색시간의 부담을 줄였다.By quantizing the entire vector, it is necessary to consider the size of the code table. In the present invention, by assigning less than 1/7 of the allotted bits to the vector quantizer, the burden of code table memory and search time required by the vector quantizer is reduced.

두 번째 단계의 양자화기인 BCTCQ 알고리즘은 1/2-rate 김쌈부호기 및 feedback-free 인코더 구조를 기반으로 하는 N(=2v)-state trellis 구조를 이용한다.The BCTCQ algorithm, which is the second stage quantizer, uses an N (= 2 v ) -state trellis structure based on the 1 / 2-rate Kimsam coder and feedback-free encoder structure.

BCTCQ 알고리즘은 앞에서 언급했듯이 선택 가능한 trellis path의 초기 state를 제약하고, 마지막 stage의 state 역시 trellis path의 초기 state에 따라 제약을 두는 방식이다. As mentioned above, the BCTCQ algorithm restricts the initial state of the selectable trellis path, and the state of the last stage is also limited by the initial state of the trellis path.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 4-state 트렐리스(trellis) 구조에서 BCTCQ 알고리즘 이용시 초기 상태에 따른 단일 viterbi 인코딩 과정에서 고려해야 할 트렐리스 경로(trellis path)를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a trellis path to be considered in a single viterbi encoding process according to an initial state when using a BCTCQ algorithm in a 4-state trellis structure according to an embodiment of the present invention.

도 3는 전체 4-state trellis 구조에 k=1인 BCTCQ 알고리즘을 적용하였을 때 고려되는 trellis path를 나타낸 것이다.3 illustrates a trellis path considered when the BCTCQ algorithm of k = 1 is applied to the entire 4-state trellis structure.

L-log24 stage에서 state로서 '00'이 결정되면 survivor path(굵은 점선)의 초기 state가 '00'이므로 나머지 stage에서 선택 가능한 trellis path들은 마지막 stage의 state가 '00'과 '01'이 굵은 실-점선으로 표시된다.If '00' is determined as the state in the L-log 2 4 stage, the initial state of the survivor path (bold dotted line) is '00', so the trellis paths that can be selected in the remaining stages have states of '00' and '01'. It is indicated by the bold solid-dotted line.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 viterbi 인코딩 과정을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a viterbi encoding process according to an embodiment of the present invention.

도 4의 j번째 stage에서의 Viterbi 인코딩 과정은 다음과 같다.The Viterbi encoding process in the j-th stage of FIG. 4 is as follows.

j번째 stage의 p state와 연결된 두개의 branch에 할당된 부코드북

Figure 112007028488078-pat00005
을 이용해서 양자화 distortion을 다음과 같이 구하여 distance meric
Figure 112007028488078-pat00006
에 저장한다.Subcodebook assigned to two branches connected to the p state of the jth stage
Figure 112007028488078-pat00005
Find the quantization distortion using
Figure 112007028488078-pat00006
Store in

Figure 112007028488078-pat00007
Figure 112007028488078-pat00007

여기서

Figure 112007028488078-pat00008
는 j번째 stage의 p state와 j-1번째 stage의 i' state사이의 branch에 할당된 부 코드북을 나타낸다.here
Figure 112007028488078-pat00008
Represents a sub-codebook assigned to a branch between the p state of the j th stage and the i 'state of the j-1 stage.

j번째 stage의 p state와 연결된 두 개의 trellis path중 하나의 선택과정과 누적 distortion 업데이트 과정은 다음과 같이 수행된다.The selection of one of the two trellis paths connected to the p state of the jth stage and the cumulative distortion update process are performed as follows.

Figure 112007028488078-pat00009
Figure 112007028488078-pat00009

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 LSF 계수 양자화기의 양자화 과정을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a quantization process of an LSF coefficient quantizer according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에서는 도 2에서 보여지는 양자화기 동작을 제시하고 있으며, 다음과 같이 이루어진다.FIG. 5 illustrates the operation of the quantizer shown in FIG. 2 and is performed as follows.

음성 부호화기에서 LPC는 LSF로 변환되고, 변환된 LSF(

Figure 112007028488078-pat00010
)는 예측 구조와 비 예측 구조로 입력되어 각각 양자화된다.In the speech encoder, LPC is converted to LSF, and the converted LSF (
Figure 112007028488078-pat00010
) Is input to the prediction structure and the non-prediction structure and quantized, respectively.

각각의 구조에서는 우선 LSF의 평균값을 수학식(3)과 같이 LSF값으로부터 제거한다(S500).In each structure, first, the average value of the LSF is removed from the LSF value as shown in Equation (3) (S500).

Figure 112007028488078-pat00011
Figure 112007028488078-pat00011

예측 구조 양자화부에서는 4차 MA 예측기를 사용하여 예측한 벡터(

Figure 112007028488078-pat00012
)와 원래 벡터(
Figure 112007028488078-pat00013
)와의 차이 값을 수학식(4)와 같이 구하여(S511) 도 2에서의 제 1벡터 양자화부를 통해 양자화를 한다(S512, S513).In the predictive structure quantization unit, a vector predicted using a fourth-order MA predictor (
Figure 112007028488078-pat00012
) And the original vector (
Figure 112007028488078-pat00013
) And the difference value is calculated as in Equation (4) (S511) and quantized through the first vector quantizer in FIG. 2 (S512 and S513).

Figure 112007028488078-pat00014
Figure 112007028488078-pat00014

수학식(5)에서와 같이 이렇게 양자화된(S514) 벡터

Figure 112007028488078-pat00015
과 원래 벡터(
Figure 112007028488078-pat00016
)간의 차이 벡터(
Figure 112007028488078-pat00017
)를 두 번째 양자화기인 도 2에서의 제 1 BCTCQ부의 입력으로 사용한다.A vector quantized (S514) as shown in Equation (5)
Figure 112007028488078-pat00015
And the original vector (
Figure 112007028488078-pat00016
Difference vector between
Figure 112007028488078-pat00017
) Is used as an input of the first BCTCQ unit in FIG. 2, which is a second quantizer.

Figure 112007028488078-pat00018
Figure 112007028488078-pat00018

BCTCQ부로 양자화한 후(S515) 제1벡터 양자화부를 통한 양자화값(

Figure 112007028488078-pat00019
)과(S516) 예측 벡터(
Figure 112007028488078-pat00020
), 그리고 LSF의 평균값을 더하여(S517) 최종적인 양자화 값
Figure 112007028488078-pat00021
을 구하게 된다(S518).After quantization by the BCTCQ unit (S515), the quantization value through the first vector quantization unit (
Figure 112007028488078-pat00019
) And (S516) prediction vector (
Figure 112007028488078-pat00020
) And the final quantization value by adding the average value of the LSF (S517).
Figure 112007028488078-pat00021
It is obtained (S518).

반면 비예측 구조 양자화부에서는 예측을 수행하지 않고 평균값만 제거된 LSF벡터(

Figure 112007028488078-pat00022
)를 예측 구조와 같은 형태의 양자화기로 양자화한다(S520).On the other hand, in the non-prediction structure quantization unit, the LSF vector (only the mean value is removed without performing prediction)
Figure 112007028488078-pat00022
) Is quantized by a quantizer having the same shape as the prediction structure (S520).

예측구조와 비예측구조에서 각각 양자화된 후보 벡터들과 원래 입력 벡터와의 차이인 양자화 에러는 스위칭부에서 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 이용하여 판정되고 양자화 에러가 작은 후보벡터를 양자화 벡터로 선택한다(S530).The quantization error, which is the difference between the quantized candidate vectors and the original input vector in the prediction and non-prediction structures, is determined by using the Euclidean distance at the switching unit, and the candidate vector having the small quantization error is converted into the quantization vector. Select (S530).

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스 템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD_ROM, 자기테이프, 플로피디스크 및 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD_ROM, magnetic tape, floppy disks, and optical data storage, and may also include those implemented in the form of carrier waves (e.g., transmission over the Internet). . The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이 본 기존 음성 부호화기의 LSF 계수 양자화기를 새로운 형태의 비구조적 벡터 양자화기와 BCTCQ를 직렬로 연결한 형태로 대체 사용하여 필요로 하는 메모리 양과 탐색 시간을 줄이고, 예측 구조와 비예측 구조를 병렬로 사용함으로써 안전한 양자화와 에러 전달 현상을 줄여 할당되는 비트와 SD 성능를 개선시킬 수 있는 효율적인 LSF 양자화기를 제공한다.As described above, the LSF coefficient quantizer of the existing speech coder is replaced with a new type of unstructured vector quantizer and BCTCQ in series to reduce the amount of memory and search time required, and to parallel the predicted and unpredicted structures. The new LSF quantizer can be used to improve the performance of allocated bits and SD by reducing the safety quantization and error propagation.

본 발명의 성능 평가를 위해 NTT에서 제공하는 광대역용 음성 샘플을 이용하 였으며, 음성 샘플은 총 13분이며 한국어 남성, 여성 그리고 영어 남성, 여성 음성으로 구성되어 있다.In order to evaluate the performance of the present invention, a wideband voice sample provided by NTT was used, and the voice sample was 13 minutes in total and composed of Korean male, female and English male and female voice.

표 1 및 표 2는 AMR-WB의 LPC 양자화기로 사용되는 S-MSVQ(split and multi-stage vector quantization) 방식과 본 발명에서 제시한 방식 간의 spectral distortion(SD)성능 및 계산량을 비교한 도표를 각각 나타내었다(46비트/프레임).Table 1 and Table 2 show spectral distortion (SD) performances and calculations between the split and multi-stage vector quantization (S-MSVQ) method used in the LPC quantizer of AMR-WB and the method proposed in the present invention, respectively. (46 bits / frame).

아래 표에 제시된 바와 같이 AMR-WB S-MSVQ 보다 평균 SD 값이 0.03dB 정도 개선되었고 3dB에서 5dB사이의 외좌점이 0.2% 감소하였으며 5dB이상의 외좌점도 0.001% 감소하였다. 표 2에서와 같이 계산량은 대략 57% 감소를 보였다.As shown in the table below, the average SD value was improved by 0.03dB compared to AMR-WB S-MSVQ, and the outer point between 3dB and 5dB decreased by 0.2% and the outer point above 5dB decreased by 0.001%. As shown in Table 2, the calculation yielded a decrease of approximately 57%.

AMR-WB S-MSVQAMR-WB S-MSVQ Predictive VQ-BCTCQPredictive VQ-BCTCQ 평균 SD [dB]Average SD [dB] 0.79330.7933 0.76180.7618 3 dB ~ 5 dB [%]3 dB to 5 dB [%] 0.40990.4099 0.21840.2184 5 dB 이상 [%]Z5 dB or more [%] Z 0.00260.0026 0.00130.0013

AMR-WB S-MSVQAMR-WB S-MSVQ Predictive VQ-BCTCQPredictive VQ-BCTCQ 비 고Remarks ADDADD 1562415624 42194219 73% 감소73% reduction MULTMULT 88328832 54115411 39% 감소39% reduction CompComp 35703570 23792379 33% 감소33% reduction TotalTotal 2802628026 1200912009 57% 감소57% reduction

Claims (15)

LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 참조하여 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 예측 구조 양자화부;A quantization candidate vector is obtained by quantizing an LSF coefficient vector, and the candidate vector is trellis coded quantized (TCQ) with reference to a predicted LSF vector of the LSF coefficient vector to calculate a predicted quantization final vector of the LSF coefficient vector. A predictive structure quantization unit; 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 비예측 구조 양자화부; 및A non-prediction structure quantizer configured to quantize the LSF coefficient vector to yield a candidate vector to be quantized, and to trellis code quantize the candidate vector to calculate an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; And 상기 예측 양자화 최종 벡터와 상기 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 상기 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 결정하는 스위칭부;를 포함하고, 상기 예측 구조 양자화부와 상기 비예측 구조 양자화부는 병렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.And a switching unit configured to determine, as a final quantization vector of the LSF coefficient vectors, that a difference between the predicted quantization final vector and the unpredicted quantization final vector is smaller than that of the LSF coefficient vector. The prediction structure quantization unit and the unpredicted structure LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm, characterized in that the quantization unit has a structure connected in parallel. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 예측 구조 양자화부는The method of claim 1, wherein the prediction structure quantization unit 기산출된 예측 양자화 벡터를 이용하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 산출하는 예측부;A predicting unit configured to calculate a predicted LSF vector of the LSF coefficient vector using a calculated predictive quantization vector; 상기 LSF 계수 벡터와 상기 예측된 LSF 벡터의 차이 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 제1벡터 양자화부; 및A first vector quantizer configured to quantize the difference vector between the LSF coefficient vector and the predicted LSF vector and calculate a quantization candidate vector; And 상기 차이 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 제1 트렐리스 양자화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.A trellis quantization unit configured to trellis code quantize the difference vector between the difference vector and the candidate vector to calculate a predicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; LSF Coefficient Quantization Apparatus for Wideband Speech Coder. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1벡터 양자화부와 상기 제1트렐리스 부호 양자화부는 직렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.The first vector quantization unit and the first trellis code quantization unit has a structure connected in series, LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제1트렐리스 부호 양자화부는 BC(Blocked Constrained)트렐리스 부호 양자화기인 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.The first trellis code quantization unit is a blocked constrained (BC) trellis code quantizer, LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm. 제 1 항에 있어서, 상기 비예측 구조 양자화부는The method of claim 1, wherein the non-predictive structure quantization unit 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 제2벡터 양자화부; 및A second vector quantizer configured to quantize the LSF coefficient vector to calculate a quantization candidate vector; And 상기 LSF 계수 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 제2트렐리스 부화 양자화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.A trellis coded quantization unit configured to trellis code quantize the difference vector between the LSF coefficient vector and the candidate vector to produce an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; LSF coefficient quantization apparatus for wideband speech coder using code quantization algorithm. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2벡터 양자화부와 상기 제2트렐리스 부호 양자화부는 직렬로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.The second vector quantization unit and the second trellis code quantization unit has a structure connected in series, LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech encoder using a trellis code quantization algorithm. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제2트렐리스 부호 양자화부는 BC(Blocked Constrained)트렐리스 부호 양자화기인 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.The second trellis code quantization unit is a blocked constrained (BC) trellis code quantizer, LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는The method of claim 1, wherein the switching unit 상기 예측 구조 양자화부와 상기 비예측 구조 양자화부에서 각각 양자화된 후보 벡터들과 상기 LSF 계수 벡터와의 차이를 유클리디안 거리(Euclidean distance) 알고리즘을 이용하여 판정하고, 상기 차이가 작은 후보 벡터를 최종 양자화 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 장치.The difference between the candidate vectors quantized in the prediction structure quantization unit and the non-prediction structure quantization unit and the LSF coefficient vector is determined using an Euclidean distance algorithm, and the candidate vector having the small difference is determined. An LSF coefficient quantization apparatus for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm characterized in that it is determined as a final quantization vector. (a) LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 참조하여 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계;(a) Quantizing an LSF coefficient vector to yield a quantization candidate vector, and performing a trellis code quantization (TCQ) on the candidate vector with reference to the predicted LSF vector of the LSF coefficient vector to obtain a final quantization of the LSF coefficient vector. Calculating a vector; (b) 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하고, 상기 후보 벡터를 트렐리스 부호 양자화(TCQ)하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계; 및(b) quantizing the LSF coefficient vector to obtain a candidate vector to be quantized, and trellis code quantizing the candidate vector to calculate an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; And (c) 상기 예측 양자화 최종 벡터와 비예측 양자화 최종 벡터 중 상기 LSF 계수 벡터와의 차가 작은 것을 상기 LSF 계수 벡터의 최종 양자화 벡터로 결정하는 단계;를 포함하고, (c) determining that the difference between the LSF coefficient vector among the prediction quantization final vector and the unpredicted quantization final vector is small as the final quantization vector of the LSF coefficient vector; 상기 (a)단계와 상기 (b)단계는 병렬로 연결된 구조로 상기 예측 양자화 최종 벡터와 상기 비예측 양자화 최종 벡터를 동시에 산출하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 방법.Steps (a) and (b) are LSF for wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm, which simultaneously calculates the predicted quantization final vector and the unpredicted quantization final vector. Coefficient Quantization Method. 삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 (a)단계는The method of claim 10, wherein step (a) 기산출된 예측 양자화 벡터를 이용하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측된 LSF 벡터를 산출하는 단계;Calculating a predicted LSF vector of the LSF coefficient vector using a calculated predictive quantization vector; 상기 LSF 계수 벡터와 상기 예측된 LSF 벡터의 차이 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 단계; 및Quantizing the difference vector between the LSF coefficient vector and the predicted LSF vector to calculate a quantization candidate vector; And 상기 차이 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 방법.Trellis code quantizing the difference vector between the difference vector and the candidate vector to produce a predictive quantized final vector of the LSF coefficient vector; for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm LSF coefficient quantization method. 제 10 항에 있어서, 상기 (b)단계는The method of claim 10, wherein step (b) 상기 LSF 계수 벡터를 양자화하여 양자화 대상 후보 벡터를 산출하는 단계; 및Quantizing the LSF coefficient vector to produce a quantization candidate vector; And 상기 LSF 계수 벡터와 상기 후보 벡터의 차이 벡터를 트렐리스 부호 양자화하여 상기 LSF 계수 벡터의 비예측 양자화 최종 벡터를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 방법.Comprising a trellis code quantization of the difference vector between the LSF coefficient vector and the candidate vector to calculate an unpredicted quantized final vector of the LSF coefficient vector; wideband speech using a trellis code quantization algorithm LSF coefficient quantization method for an encoder. 제 10 항에 있어서, 상기 (c)단계는The method of claim 10, wherein step (c) 상기 (a)단계와 상기 (b)단계에서 각각 양자화된 후보 벡터들과 상기 LSF 계수 벡터와의 차이를 유클리디안 거리(Euclidean distance) 알고리즘을 이용하여 판정하고, 상기 차이가 작은 후보 벡터를 최종 양자화 벡터로 결정하는 것을 특징으로 하는 트렐리스 부호 양자화 알고리듬을 이용한 광대역 음성 부호화기용 LSF 계수 양자화 방법.In step (a) and step (b), the difference between the quantized candidate vectors and the LSF coefficient vector is determined by using an Euclidean distance algorithm, and the candidate vector having the smallest difference is final. A LSF coefficient quantization method for a wideband speech coder using a trellis code quantization algorithm characterized in that it is determined by a quantization vector. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항의 방법을 수행할 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer readable recording medium having recorded thereon a program capable of performing the method of claim 10.
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