KR101008264B1 - Method for selecting optimal linear prediction coefficient and signal processing device using the same - Google Patents

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Abstract

선형예측 방법을 사용하는 통신 및 오디오/음성/영상분야에 있어서 최적의 성능을 나타낼 수 있는 선형예측계수 차수 선택방법 및 이를 이용한 신호처리장치가 제안된다. 선형예측계수 차수 선택방법에서는 수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하고, 선형예측계수의 평균제곱오차값을 산출한 후, 평균제곱오차값으로부터 임계값 및 총비트율증감량을 산출한 결과를 바탕으로 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택한다. A linear prediction coefficient order selection method and a signal processing apparatus using the same are proposed, which can exhibit optimal performance in the communication and audio / audio / image fields using the linear prediction method. In the linear predictive order selection method, the linear predictive coefficient is calculated from the received input signal, the mean square error value of the linear predictive coefficient is calculated, and the threshold value and the total bit rate increase and decrease are calculated from the mean square error value. Next, select the order when the total bit rate increase or decrease is smaller than the threshold.

선형예측계수, 평균제곱오차, 비트율 Linear predictive coefficient, mean square error, bit rate

Description

선형예측계수 차수 선택방법 및 이를 이용한 신호처리장치{Method for selecting optimal linear prediction coefficient and signal processing device using the same}Method for selecting optimal linear prediction coefficient and signal processing device using the same

본 발명은 선형예측계수 차수 선택방법 및 이를 이용한 신호처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선형예측 방법을 사용하는 통신 및 오디오/음성/영상분야에 있어서 최적의 성능을 나타낼 수 있는 선형예측계수 차수 선택방법 및 이를 이용한 신호처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a linear predictive coefficient order selection method and a signal processing apparatus using the same. More particularly, the linear predictive coefficient order can exhibit optimal performance in the communication and audio / audio / video fields using the linear predictive method A selection method and a signal processing apparatus using the same.

선형예측 계수를 이용한 다양한 신호처리 방식이 오디오/음성 및 영상 처리에 사용되고 있다. 이런 선형예측 계수를 사용하는 방법 및 알고리즘의 동작은 선형예측 계수의 차수를 설정에 따라 커다란 성능 차이를 보인다. 즉 차수가 높은 경우에는 성능이 좋아지나 복잡도가 급격히 증가하는 문제점이 있고, 차수가 낮은 경우에는 복잡도는 줄어들지만 성능이 낮아지는 문제점이 있다. Various signal processing methods using linear prediction coefficients are used for audio / audio and image processing. The operation of methods and algorithms using such linear prediction coefficients shows a large performance difference depending on the order of the linear prediction coefficients. In other words, when the order is high, the performance is good but the complexity is rapidly increased, and when the order is low, the complexity is reduced but the performance is low.

이를 위하여, 최적 성능을 나타내는 선형예측 계수의 차수를 찾는 방법으로 는, 모든 차수에 대하여 적용하여 최적의 성능을 나타내는지를 확인하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법은 차수가 낮은 경우에는 문제되지 않으나, 차수가 높은 경우, 예를 들어, 차수가 1 내지 1023인 경우에는 계산량이 많아 실제 최적차수를 구하는 것이 불가능하다. To this end, as a method of finding the order of the linear prediction coefficient showing the optimal performance, there is a method of confirming whether the optimal performance is applied by applying to all orders. However, this method is not a problem when the order is low, but when the order is high, for example, when the order is 1 to 1023, it is impossible to obtain the actual optimal order because of the large amount of calculation.

따라서, 선형예측 계수의 차수를 모든 차수에 대하여 확인하는 복잡한 방법을 통하지 않고, 복잡도 면에서도 소정수준을 유지하면서 최적의 성능을 나타낼 수 있는 보다 효율적으로 최적선형예측계수의 차수를 찾는 방법의 개발이 요청된다.Therefore, the development of a method of finding the order of the optimal linear predictive coefficient more efficiently that can exhibit the optimal performance while maintaining the predetermined level in terms of complexity, rather than through the complicated method of checking the order of the linear predictive coefficient for all orders Is requested.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 최적의 선형예측계수의 차수를 선택하여 최적선형예측 계수를 이용하여 신호의 압축효율을 증가시킬 수 있는 것을 포함하여 선형예측 방법을 사용하는 통신 및 오디오/음성/영상분야에 있어서 최적의 성능을 나타낼 수 있는 선형예측계수 차수 선택방법 및 이를 이용한 신호처리장치를 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, including the ability to increase the compression efficiency of the signal by using the optimal linear prediction coefficients by selecting the order of the optimal linear prediction coefficients The present invention provides a linear predictive coefficient order selection method and a signal processing apparatus using the linear predictive method that can exhibit optimal performance in the communication and audio / voice / image fields.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 선형예측계수 차수 선택방법은 수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 단계; 선형예측계수의 평균제곱오차(Mean square error, MSE)값을 산출하는 단계; MSE값으로부터 임계값 및 총비트율증감량을 산출하는 단계; 및 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 단계;를 포함한다. 여기서, 선형예측계수는 입력신호의 상관도에 Levinson-Durbin 알고리즘을 적용하여 산출할 수 있다. According to the present invention for achieving the above object, a linear predictive coefficient order selection method includes calculating a linear predictive coefficient from a received input signal; Calculating a mean square error (MSE) value of the linear predictive coefficients; Calculating the threshold value and the total bit rate increase and decrease from the MSE value; And selecting the order when the total bit rate increase or decrease is smaller than the threshold value. Here, the linear predictive coefficient may be calculated by applying the Levinson-Durbin algorithm to the correlation of the input signal.

입력신호의 상관도는 다음 식에 의하여 산출된다. The correlation of the input signal is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00001
Figure 112009012311618-pat00001

식 중, γ(i)는 i번째 자기상관함수이고, x(n)은 입력신호이고, N은 입력신 호의 블럭 중 샘플의 수이며, k는 선형예측계수의 차수이다.Is the i-th autocorrelation function, x (n) is the input signal, N is the number of samples in the block of the input signal, and k is the order of the linear prediction coefficient.

선형예측계수의 평균제곱오차값은 다음 식에 의하여 산출된다. The mean square error value of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00002
Figure 112009012311618-pat00002

식 중, J(k)는 평균제곱오차값이고, e(n)은 n번째 잔여신호이고, x(n)은 입력신호이고, αi (k)는 차수 k에서의 i번째 선형예측계수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where J (k) is the mean square error value, e (n) is the nth residual signal, x (n) is the input signal, and α i (k) is the i-th linear predictive coefficient at order k , k is the order of the linear predictive coefficients.

선형예측계수의 임계값은 다음 식에 의하여 산출된다. The threshold of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00003
Figure 112009012311618-pat00003

식 중, T(k)는 임계값이고, J(k)는 평균제곱오차값이고,

Figure 112009012311618-pat00004
이며, k는 선형예측계수의 차수다. Where T (k) is the threshold, J (k) is the mean squared error,
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Where k is the order of the linear predictive coefficient.

총비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. The total bit rate increase and decrease is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00005
Figure 112009012311618-pat00005

식 중, ΔRt는 총비트율증감량이고, ΔB(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where ΔR t is the total bit rate increase and decrease, ΔB (k) is the bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient at order k, R e (k) is the bit rate of the excitation signal at order k, and k is The order of the linear predictive coefficients.

여기서, 선형예측계수에 기인한 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. Here, the bit rate increase and decrease due to the linear prediction coefficient is calculated by the following equation.

식 중, Rc(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율이고, k는 선형예측계수의 차수다.Where R c (k) is the bit rate attributable to the linear predictive coefficient at order k, and k is the order of linear predictive coefficient.

또한, 여기신호의 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. The bit rate increase and decrease of the excitation signal is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00007
Figure 112009012311618-pat00007

식 중, ΔRe는 여기신호의 비트율증감량이고, J(k)는 평균제곱오차값이며, k는 선형예측계수의 차수다. ΔR e is the bit rate increase and decrease of the excitation signal, J (k) is the mean square error value, and k is the order of the linear prediction coefficient.

임계값 및 총비트율증감량을 비교하기 전에, 임계값을 바이너리 코딩하여 이진임계값을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Comparing the threshold value and the total bit rate increase and decrease, binary coding the threshold value to calculate a binary threshold value; may further include.

선형예측계수의 차수를 얻는 단계는, 다음 식을 통해 K*를 선택한다. In order to obtain the order of the linear prediction coefficients, K * is selected through the following equation.

Figure 112009012311618-pat00008
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식 중, K*는 선택된 선형예측계수이고, Rt(k)는 총비트율,

Figure 112009012311618-pat00009
이며, k는 선형예측계수의 차수이다.Where K * is the selected linear predictive coefficient, and R t (k) is the total bit rate,
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K is the order of the linear predictive coefficient.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 선형예측계수 제1산출부; 선형예측계수로부터 평균제곱오차값, 임계값, 및 총비트율증감량을 산출하는 제2산출부; 및 총비트율증감량과 임계값을 비교하여, 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 선형예측계수 차수결정부;를 포함하는 신호처리장치가 개시된다. 여기서, 선형예측계수는 입력신호의 상관도에 Levinson-Durbin 알고리즘을 적용하여 산출할 수 있다. According to another aspect of the present invention, a linear predictive coefficient first calculation unit for calculating a linear predictive coefficient from the received input signal; A second calculation unit for calculating an average square error value, a threshold value, and a total bit rate increase and decrease from the linear prediction coefficients; And a linear predictive coefficient order determining unit which selects an order when the total bit rate increase and decrease is smaller than the threshold value by comparing the total bit rate increase and decrease with a threshold value. Here, the linear predictive coefficient may be calculated by applying the Levinson-Durbin algorithm to the correlation of the input signal.

입력신호의 상관도는 다음 식에 의하여 산출된다. The correlation of the input signal is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00010
Figure 112009012311618-pat00010

식 중, γ(i)는 i번째 자기상관함수이고, x(n)은 입력신호이고, N은 입력신호의 블럭 중 샘플의 수이며, k는 선형예측계수의 차수이다.Is the i-th autocorrelation function, x (n) is the input signal, N is the number of samples in the block of the input signal, and k is the order of the linear prediction coefficient.

선형예측계수의 평균제곱오차값은 다음 식에 의하여 산출된다. The mean square error value of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00011
Figure 112009012311618-pat00011

식 중, J(k)는 평균제곱오차값이고, e(n)은 n번째 잔여신호이고, x(n)은 입력신호이고, αi (k)는 차수 k에서의 i번째 선형예측계수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where J (k) is the mean square error value, e (n) is the nth residual signal, x (n) is the input signal, and α i (k) is the i-th linear predictive coefficient at order k , k is the order of the linear predictive coefficients.

선형예측계수의 임계값은 다음 식에 의하여 산출된다. The threshold of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00012
Figure 112009012311618-pat00012

식 중, T(k)는 임계값이고, J(k)는 평균제곱오차값이고,

Figure 112009012311618-pat00013
이며, k는 선형예측계수의 차수다. Where T (k) is the threshold, J (k) is the mean squared error,
Figure 112009012311618-pat00013
Where k is the order of the linear predictive coefficient.

총비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. The total bit rate increase and decrease is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00014
Figure 112009012311618-pat00014

식 중, ΔRt는 총비트율증감량이고, ΔB(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이며, k는 선형 예측계수의 차수이다. Where ΔR t is the total bit rate increase and decrease, ΔB (k) is the bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient at order k, R e (k) is the bit rate of the excitation signal at order k, and k is The order of the linear prediction coefficients.

여기서, 선형예측계수에 기인한 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. Here, the bit rate increase and decrease due to the linear prediction coefficient is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00015
Figure 112009012311618-pat00015

식 중, Rc(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율이고, k는 선형예측계수의 차수다.Where R c (k) is the bit rate attributable to the linear predictive coefficient at order k, and k is the order of linear predictive coefficient.

또한, 여기신호의 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출된다. The bit rate increase and decrease of the excitation signal is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00016
Figure 112009012311618-pat00016

식 중, ΔRe는 여기신호의 비트율증감량이고, J(k)는 평균제곱오차값이며, k는 선형예측계수의 차수다. ΔR e is the bit rate increase and decrease of the excitation signal, J (k) is the mean square error value, and k is the order of the linear prediction coefficient.

임계값 및 총비트율증감량을 비교하기 전에, 임계값을 바이너리 코딩하여 이진임계값을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Comparing the threshold value and the total bit rate increase and decrease, binary coding the threshold value to calculate a binary threshold value; may further include.

선형예측계수의 차수를 얻는 단계는, 다음 식을 통해 K*를 선택한다. In order to obtain the order of the linear prediction coefficients, K * is selected through the following equation.

Figure 112009012311618-pat00017
Figure 112009012311618-pat00017

식 중, K*는 선택된 선형예측계수이고, Rt(k)는 총비트율,

Figure 112009012311618-pat00018
이며, k는 선형예측계수의 차수이다.Where K * is the selected linear predictive coefficient, and R t (k) is the total bit rate,
Figure 112009012311618-pat00018
K is the order of the linear predictive coefficient.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 최적의 선형예측계수의 차수를 선택하여 최적선형예측 계수를 이용하여 신호의 압축효율을 증가시킬 수 것을 포함하여 선형예측 방법을 사용하는 통신 및 오디오/음성/영상분야에 있어서 최적의 성능을 나타낼 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the communication and audio / voice / speech using the linear prediction method, including selecting the order of the optimal linear prediction coefficient and increasing the compression efficiency of the signal using the optimal linear prediction coefficient There is an effect that can exhibit the best performance in the field of imaging.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형계수의 차수선택방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 본 발명에 따른 선형예측계수 차수 선택방법은 수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 단계; 선형예측계수의 평균제곱오차(Mean square error, MSE)값을 산출하는 단계; MSE값으로부터 임계값 및 총비트율증감량을 산출하는 단계; 및 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 단계;를 포함한다. 여기서, 선형예측계수는 입력신호의 상관도에 공지의 Levinson-Durbin 알고리즘을 적용하여 산출할 수 있다. 1 is a flowchart provided to explain a method for selecting a linear coefficient according to an embodiment of the present invention. The linear predictive coefficient order selecting method according to the present invention comprises the steps of: calculating a linear predictive coefficient from a received input signal; Calculating a mean square error (MSE) value of the linear predictive coefficients; Calculating the threshold value and the total bit rate increase and decrease from the MSE value; And selecting the order when the total bit rate increase or decrease is smaller than the threshold value. Here, the linear predictive coefficient may be calculated by applying a known Levinson-Durbin algorithm to the correlation of the input signal.

본 발명에 따른 선형예측계수 차수 선택방법에서는 입력된 신호를 이용하여 선형예측 계수를 먼저 산출하고, 선형예측계수를 이용하여 추가 정보를 분석하여 신호의 특성을 나타내는 정보로 변환한다. 그리고, 이를 최적의 성능을 나타내는 지점에 대한 기준을 포함하는 정보로 변환한다. 변환된 신호의 특성 정보와 최적 성능을 나타내는 기준 정보를 이용하여 최적의 성능을 나타내는 선형예측계수의 차수를 얻게 된다. In the linear predictive coefficient order selection method according to the present invention, the linear predictive coefficient is first calculated using the input signal, and additional information is analyzed using the linear predictive coefficient and converted into information representing the characteristics of the signal. Then, it is converted into information including a criterion for the point showing the optimal performance. By using the characteristic information of the transformed signal and reference information indicating the optimal performance, the order of the linear prediction coefficient indicating the optimal performance is obtained.

이를 바탕으로 최종적으로는 최적의 선형예측계수를 얻게 된다. 이러한 방식을 사용하는 경우, 모든 차수에 대하여 적용할 필요가 없이 추가 정보 및 기준정보를 이용하여 최적의 성능을 나타내는지를 판단하게 되므로 복잡도가 낮으며, 선형예측 계수를 이용한 방법에 최적의 성능을 갖도록 지원할 수 있다. Finally, the optimal linear predictive coefficient is obtained. When using this method, it is not necessary to apply to all orders, so it is determined whether the optimal performance is obtained by using additional information and reference information, so the complexity is low, and the optimal performance is achieved in the method using the linear prediction coefficient. Can support

이하에서는 본 발명의 일실시예로서 입력신호가 오디오/음성 신호인 경우를 상정하여 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 최적의 선형예측계수의 차수를 선택하는 방법이므로 입력신호가 오디오/음성신호인 경우에만 적용되는 것이 아니라 선형예측방법을 사용하는 모든 분야에 적용될 수 있음은 당업자에 자명한 사항이다.Hereinafter, a case in which an input signal is an audio / audio signal will be described as an embodiment of the present invention. However, since the present invention is a method of selecting an optimal order of linear predictive coefficient, it is obvious to those skilled in the art that the present invention can be applied to all fields using the linear predictive method, not only when the input signal is an audio / audio signal. .

신호를 예측하는 작업은 통신 및 오디오/음성/영상분야 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 이러한 분야에서 선형예측에 사용되는 필터 차수를 본 발명을 통해 얻은 최적의 차수 획득 방법을 적용하여 최고의 성능을 얻을 수 있다. 예를 들어, 음성 코덱의 경우, 신호예측계수(linear prediction coeffient, 이하 LPC라 함)를 이용하여 음성 신호를 압축한다. 이때 일반적인 경우에는 소정 차수를 선택하여 사용한다. 그러나, 선택된 소정 차수는 압축율을 특히 고려하지 않고 임의로 선택된 차수로서, 소정차수의 신호예측계수를 사용하는 경우, 항상 최적의 성능을 갖을 것으로 기대할 수 없다. Predicting signals is used in various fields such as communication and audio / voice / video. In this field, the best order can be obtained by applying the optimal order obtaining method obtained through the present invention to the filter order used for linear prediction. For example, in the case of a speech codec, a speech signal is compressed by using a linear prediction coeffient (hereinafter referred to as LPC). In this case, a predetermined order is selected and used. However, the predetermined order selected is an order arbitrarily selected without particular consideration of the compression ratio, and when the signal prediction coefficient of the predetermined order is used, it cannot always be expected to have optimal performance.

따라서, 음성코덱에서 압축율 면에서 성능을 최대로 하면서도 복잡도를 최소화할 수 있는 최적의 선형예측계수의 차수를 다음과 같은 방법으로 선택하여 음성압축 효율을 증가시킬 수 있다. Therefore, the speech compression efficiency can be increased by selecting the order of the optimal linear predictive coefficient that can minimize the complexity while maximizing the performance in terms of compression rate in the speech codec.

선형예측계수 차수 선택방법은 두가지 면에서 살펴볼 수 있는데, (1) 연속하는 차수, k 및 k+1에 대하여 비트율의 증감량을 예측하는 측면과, (2) 선형예측계수의 차수를 선택하기 위하여 사용되는 임계값을 계산하는 측면이다. 최적의 선형예측계수를 위한 차수는 (1)로부터 예측된 총비트율증감량 및 (2)로부터 계산된 임계값을 비교하여 선택된다. 총비트율증감량과 임계값을 비교하는 것은 선형예측계수의 차수를 증가하여 얻는 압축효율을 임계값보다 작도록 하는 의미이다. The linear predictive order selection method can be examined in two aspects: (1) predicting bit rate increase and decrease for successive orders, k and k + 1, and (2) selecting the order of linear predictive coefficients. This is the aspect of calculating the threshold used. The order for the optimal linear predictive coefficient is selected by comparing the total bit rate increase and decrease estimated from (1) and the threshold calculated from (2). Comparing the total bit rate reduction and the threshold value means that the compression efficiency obtained by increasing the order of the linear prediction coefficient is smaller than the threshold value.

이러한 선형예측계수 차수 선택방법에서는 먼저 입력된 오디오/음성신호(S100)를 다음 수학식 1을 이용하여 신호의 상관도를 측정하여 신호의 연관관계가 분석된다. In the linear prediction coefficient order selection method, the correlation between the signals is analyzed by first measuring the correlation of signals using the following audio / audio signal S100 using Equation 1 below.

Figure 112009012311618-pat00019
Figure 112009012311618-pat00019

식 중, γ(i)는 i번째 자기상관함수이고, x(n)은 입력신호이고, N은 입력신호의 블럭 중 샘플의 수이며, k는 선형예측계수의 차수이다.Is the i-th autocorrelation function, x (n) is the input signal, N is the number of samples in the block of the input signal, and k is the order of the linear prediction coefficient.

계산된 신호의 상관도는 공지의 Levinson Durbin 알고리즘에 적용되어 선형예측 계수를 산출(S110)하는데 사용되고, 선형예측 계수를 구하면서 평균제곱오차값(mean squared error, 이하 MSE라 함)(S120)을 얻는다. 얻어진 MSE는 최적의 선형예측 계수 및 차수를 분석하기 위해서 사용된다. MSE는 수학식 2를 이용하여 산출된다. The correlation of the calculated signal is applied to a known Levinson Durbin algorithm and used to calculate a linear predictive coefficient (S110), while obtaining a mean squared error (hereinafter referred to as MSE) (S120). Get The obtained MSE is used to analyze the optimal linear prediction coefficients and orders. MSE is calculated using Equation 2.

Figure 112009012311618-pat00020
Figure 112009012311618-pat00020

식 중, J(k)는 평균제곱오차값이고, e(n)은 n번째 잔여신호이고, x(n)은 입력신호이고, αi (k)는 차수 k에서의 i번째 선형예측계수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where J (k) is the mean square error value, e (n) is the nth residual signal, x (n) is the input signal, and α i (k) is the i-th linear predictive coefficient at order k , k is the order of the linear predictive coefficients.

즉, 전술한 바와 같이, LPC값을 산출하여 이를 기초로 신호의 특성을 나타내 는 정보로 변환한 값이 MSE이다. MSE 값이 산출되었으므로 이를 이용하여 최적의 성능을 나타내는 지점에 대한 기준을 포함하는 정보를 얻는 단계를 수행한다. 최적의 차수 지점을 나타내기 위한 기준 부분인 LPC의 임계값(이하, 임계값이라 함)은 수학식 3을 이용하여 산출한다(S130). That is, as described above, the value obtained by calculating the LPC value and converting it into information representing the characteristics of the signal is MSE. Since the MSE value has been calculated, the step of obtaining information including a reference to a point indicating optimal performance is performed. A threshold value (hereinafter, referred to as a threshold value) of the LPC, which is a reference portion for indicating an optimal order point, is calculated using Equation 3 (S130).

임계값인 T(k)를 산출하기 위하여 수학식 2에서 산출한 MSE를 사용한다. In order to calculate the threshold value T (k), the MSE calculated in Equation 2 is used.

Figure 112009012311618-pat00021
Figure 112009012311618-pat00021

식 중, T(k)는 임계값이고, J(k)는 평균제곱오차값이고,

Figure 112009012311618-pat00022
이며, k는 선형예측계수의 차수다. Where T (k) is the threshold, J (k) is the mean squared error,
Figure 112009012311618-pat00022
Where k is the order of the linear predictive coefficient.

임계값은 LPC의 MSE를 사용하여 산출하였으므로 다음 단계에서의 총비트율증감량과 직접비교할 수 없다. 따라서, 양자를 비교하기 전에 서로 대응할 수 있도록 다음의 수학식 4를 이용하여 임계값을 바이너리 코딩하여 이진임계값을 산출할 수 있다.The threshold is calculated using the MSE of the LPC and cannot be directly compared with the total bit rate reduction in the next step. Therefore, the binary threshold may be calculated by binary coding the threshold using Equation 4 below so as to correspond to each other before comparing the two.

Figure 112009012311618-pat00023
Figure 112009012311618-pat00023

식 중, T(k)는 임계값이다. In the formula, T (k) is a threshold value.

최적성능을 나타내는 기준정보인 임계값을 산출한 후, 최적성능을 위하여 총비트율증감량을 산출한다. 총비트율을 계산하여 차수가 k에서 k+1로 증가할 때의 총비트율증감량이 차수를 증가하여 얻는 압축효율이라 할 수 있다. 따라서, 이러한 차수를 증가하여 얻는 압축효율이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하면 최적의 선형예측계수의 차수를 선택하게 되는 것이다. After calculating the threshold value, which is the reference information indicating the optimal performance, the total bit rate increase and decrease is calculated for the optimal performance. It is the compression efficiency obtained by increasing the order when the total bit rate is calculated and the order is increased from k to k + 1. Therefore, when the order in which the compression efficiency obtained by increasing the order is smaller than the threshold value is selected, the order of the optimal linear prediction coefficient is selected.

총비트율을 Rt라고 하면, Rt는 수학식 5에서와 같이 여기신호(residual signal)의 비트율과 반사계수(reflection coeffient), 즉 선형예측계수에 의한 비트율을 합한 값과 같다. When the total bit rate is R t , R t is equal to the sum of the bit rate of the excitation signal and the reflection coeffient, that is, the bit rate due to the linear prediction coefficient, as shown in Equation 5.

Figure 112009012311618-pat00024
Figure 112009012311618-pat00024

식 중, Rc(k), 및 Re(k)는 각각 차수 k에서의 선형예측계수에 의한 비트율 및 여기신호의 비트율이다. In the formula, R c (k) and R e (k) are the bit rate by the linear predictive coefficient in the order k and the bit rate of the excitation signal, respectively.

수학식 5로부터, 총비트율증감량을 산출하기 위하여 이하의 수학식 6 내지 8 을 이용한다. From Equation 5, the following Equations 6 to 8 are used to calculate the total bit rate increase and decrease.

Figure 112009012311618-pat00025
Figure 112009012311618-pat00025

Figure 112009012311618-pat00026
Figure 112009012311618-pat00026

Figure 112009012311618-pat00027
Figure 112009012311618-pat00027

수학식 6내지 8에 따르면, 총비트율증감량은 수학식 9와 같이 산출된다. According to Equations 6 to 8, the total bit rate increase and decrease is calculated as in Equation (9).

Figure 112009012311618-pat00028
Figure 112009012311618-pat00028

식 중, ΔRt는 총비트율증감량이고, ΔB(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where ΔR t is the total bit rate increase and decrease, ΔB (k) is the bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient at order k, R e (k) is the bit rate of the excitation signal at order k, and k is The order of the linear predictive coefficients.

수학식 9에서, 여기신호가 차수 k일 때 및 차수가 k+1일 때의 비트율 차이를 ΔRe라 하면, 여기신호의 비트율증감량 ΔRe는 다음 식에 의하여 산출된다. In Equation 9, when the bit rate difference when the excitation signal is order k and the order k + 1 is ΔR e , the bit rate increase and decrease ΔR e of the excitation signal is calculated by the following equation.

Figure 112009012311618-pat00029
Figure 112009012311618-pat00029

식 중, ΔRe는 여기신호의 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이고, J(k)는 평균제곱오차값이며, k는 선형예측계수의 차수다. In the formula, ΔR e is the bit rate increase and decrease of the excitation signal, R e (k) is the bit rate of the excitation signal in order k, J (k) is the mean square error value, and k is the order of the linear prediction coefficient.

임계값 및 총비트율증감량이 산출되면, 이하의 수학식 6에 따라 최적의 선형예측계수의 차수를 선택한다. 여기서 여기 신호에 의해 필요한 비트수와 선형예측 계수에 의해 필요한 비트수를 최적의 차수 결정하기 위한 기준값과 비교하여 최적의 차수를 구하고, 최적의 차수가 결정됨에 따라 최적의 선형예측 계수가 얻어진다.When the threshold value and the total bit rate increase and decrease are calculated, the order of the optimal linear predictive coefficient is selected according to the following equation (6). Here, the optimal order is obtained by comparing the number of bits required by the excitation signal and the number of bits required by the linear prediction coefficient with a reference value for determining the optimal order, and the optimum linear prediction coefficient is obtained as the optimal order is determined.

최적의 선행예측계수의 차수인 K*는 수학식 11과 같이 선택한다. K *, the order of the best predictive coefficient, is selected as in Equation (11).

Figure 112009012311618-pat00030
Figure 112009012311618-pat00030

식 중, K*는 선택된 선형예측계수이고, Rt(k)는 총비트율,

Figure 112009012311618-pat00031
이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where K * is the selected linear predictive coefficient, and R t (k) is the total bit rate,
Figure 112009012311618-pat00031
K is the order of the linear predictive coefficient.

k*는 샘플내에서 차수를 변경하면서, 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우에 해당되는 차수로서 선택된다(S140). k * is selected as the order corresponding to the case where the total bit rate increase or decrease is smaller than the threshold value while changing the order in the sample (S140).

만약, 모든 차수에 대하여 성능을 확인하여 차수를 선택하는 경우에는 수학식 12에 따라 차수를 선택할 수 있을 것이다. If the order is selected by checking the performance of all the orders, the order may be selected according to Equation 12.

Figure 112009012311618-pat00032
Figure 112009012311618-pat00032

이 경우에는 차수가 낮은 경우에는 모두 확인한 후 최적의 차수를 찾는 것이 가능할 수 있으나, 차수가 높은 경우에 모든 총비트율에 대하여 확인한 후 차수를 선택해야 하므로 실제적으로 불가능하게 된다. In this case, when the order is low, it may be possible to find the optimal order after checking all, but when the order is high, it is practically impossible because the order must be selected after checking for all the total bit rates.

전술한 바와 같이, 선형예측계수에서 차수를 선택하는 방법은 신호를 예측하는 분야에서 중요하게 사용될 수 있다. 측 신호를 예측하는 방법에서 성능에 가장 중요하게 영향을 미치는 것은 선형예측 계수의 차수이다. 선형예측 계수의 차수를 몇 차로 선택하느냐에 따라 음성코덱의 경우는 압축률과 전체 복호화 및 부호화에 요구되는 복잡도가 좌우된다. As described above, the method of selecting the order in the linear prediction coefficient may be important in the field of predicting a signal. The most important influence on performance in the method of predicting side signals is the order of linear prediction coefficients. The order of selecting the order of the linear prediction coefficients determines the compression rate and the complexity required for the entire decoding and encoding in the case of the speech codec.

따라서, 수학식 12의 경우에서와 모든 차수에 대하여 최적의 성능을 갖는지 확인해 볼 필요없이 LPC를 산출하고 이를 기초로 하여 입력신호의 특성정보 및 최적성능을 나타낼 것으로 예측되는 임계값을 산출하여 양자를 비교하는 보다 효율적인 방법으로 차수를 선택하게 된다. 최종적으로 선택된 차수를 갖는 선형예측계수 를 얻어(S150) 최적의 성능을 갖도록 할 수 있다. Therefore, LPC is calculated without checking whether the optimal performance is obtained for all orders as in the case of Equation 12, and the threshold value predicted to represent the characteristic information and the optimal performance of the input signal is calculated based on the LPC. The order of choice is a more efficient way of comparing. Finally, a linear predictive coefficient having the selected order may be obtained (S150) to have an optimal performance.

본 발명을 통해 얻은 최적의 선형예측 계수 및 차수를 획득하는 방법을 사용함으로써 오디오/음성 코덱에서 많이 사용되는 선형예측 계수 기반의 신호처리의 성능을 개선할 수 있고, 이외에도 다른 많은 분야에서 선형예측 계수를 사용할 경우 최적의 차수와 선형예측 계수를 얻으므로 최적의 성능을 얻을 수 있다.By using the method of obtaining the optimal linear prediction coefficient and order obtained through the present invention, it is possible to improve the performance of the signal processing based on the linear prediction coefficient which is widely used in the audio / voice codec. In this case, the optimal order and linear prediction coefficients are obtained to obtain the best performance.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 제1산출부; 선형예측계수로부터 평균제곱오차값, 임계값, 및 총비트율증감량을 산출하는 제2산출부; 및 총비트율증감량과 임계값을 비교하여, 총비트율증감량이 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 선형예측계수 차수결정부;를 포함하는 신호처리장치가 개시된다. 제1산출부, 제2산출부 및 차수결정부에 대하여는 상기 설명한 실시예에 개시된 바와 같은 기능을 수행하므로 각각의 구성요소에 대하여는 설명을 생략하기로 한다. According to another aspect of the invention, the first calculation unit for calculating a linear prediction coefficient from the received input signal; A second calculation unit for calculating an average square error value, a threshold value, and a total bit rate increase and decrease from the linear prediction coefficients; And a linear predictive coefficient order determining unit which selects an order when the total bit rate increase and decrease is smaller than the threshold value by comparing the total bit rate increase and decrease with a threshold value. Since the first calculation unit, the second calculation unit, and the order determination unit perform the same functions as described in the above-described embodiments, descriptions of the respective components will be omitted.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형예측계수의 차수선택방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.1 is a flowchart provided to explain the order selection method of the linear predictive coefficient according to an embodiment of the present invention.

Claims (20)

수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 단계;Calculating a linear predictive coefficient from the received input signal; 상기 선형예측계수의 평균제곱오차(Mean square error, MSE)값을 산출하는 단계;Calculating a mean square error (MSE) value of the linear predictive coefficients; 상기 MSE값으로부터 임계값 및 총비트율증감량을 산출하는 단계; 및 Calculating a threshold value and a total bit rate increase and decrease from the MSE value; And 상기 총비트율증감량이 상기 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법. And selecting an order when the total bit rate increase or decrease is smaller than the threshold value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형예측계수는 상기 입력신호의 상관도에 Levinson-Durbin 알고리즘을 적용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법. And the linear predictive coefficient is calculated by applying a Levinson-Durbin algorithm to the correlation of the input signal. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 입력신호의 상관도는 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법: A method of selecting linear predictive coefficients, wherein the correlation of the input signal is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00033
Figure 112009012311618-pat00033
식 중, γ(i)는 i번째 자기상관함수이고, x(n)은 입력신호이고, N은 입력신호의 블럭 중 샘플의 수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Is the i-th autocorrelation function, x (n) is the input signal, N is the number of samples in the block of the input signal, and k is the order of the linear prediction coefficient.
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형예측계수의 평균제곱오차값은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법:A method of selecting linear predictive coefficients, wherein the mean square error value of the linear predictive coefficients is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00034
Figure 112009012311618-pat00034
식 중, J(k)는 평균제곱오차값이고, e(n)은 n번째 잔여신호이고, x(n)은 입력신호이고, αi (k)는 차수 k에서의 i번째 선형예측계수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where J (k) is the mean square error value, e (n) is the nth residual signal, x (n) is the input signal, and α i (k) is the i-th linear predictive coefficient at order k , k is the order of the linear predictive coefficients.
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형예측계수의 임계값은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법: A threshold value of the linear predictive coefficient is selected by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00035
Figure 112009012311618-pat00035
식 중, T(k)는 임계값이고, J(k)는 평균제곱오차값이고,
Figure 112009012311618-pat00036
이며, k는 선형예측계수의 차수다.
Where T (k) is the threshold, J (k) is the mean squared error,
Figure 112009012311618-pat00036
Where k is the order of the linear predictive coefficient.
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 총비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법:The total bit rate increase and decrease amount is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00037
Figure 112009012311618-pat00037
식 중, ΔRt는 총비트율증감량이고, ΔB(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where ΔR t is the total bit rate increase and decrease, ΔB (k) is the bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient at order k, R e (k) is the bit rate of the excitation signal at order k, and k is The order of the linear predictive coefficients.
제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 선형예측계수에 기인한 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법:The bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00038
Figure 112009012311618-pat00038
식 중, Rc(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율이고, k는 선형예측계수의 차수다. Where R c (k) is the bit rate attributable to the linear predictive coefficient at order k, and k is the order of linear predictive coefficient.
제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 여기신호의 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법:The bit rate increase and decrease amount of the excitation signal is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00039
Figure 112009012311618-pat00039
식 중, ΔRe는 여기신호의 비트율증감량이고, J(k)는 평균제곱오차값이며, k는 선형예측계수의 차수다. ΔR e is the bit rate increase and decrease of the excitation signal, J (k) is the mean square error value, and k is the order of the linear prediction coefficient.
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임계값 및 총비트율증감량을 비교하기 전에, 상기 임계값을 바이너리 코딩하여 이진임계값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법. And calculating a binary threshold value by binary coding the threshold value before comparing the threshold value and the total bit rate increase and decrease amount. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형예측계수의 차수를 얻는 단계는,Obtaining the order of the linear predictive coefficient, 다음 식을 만족하는 K*를 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 선형예측계수 차수 선택방법:A method of selecting linear predictive coefficients characterized in that the step of selecting K * satisfying the following equation:
Figure 112009012311618-pat00040
Figure 112009012311618-pat00040
식 중, K*는 선택된 선형예측계수이고, Rt(k)는 총비트율,
Figure 112009012311618-pat00041
이며, k는 선형예측계수의 차수이다.
Where K * is the selected linear predictive coefficient, and R t (k) is the total bit rate,
Figure 112009012311618-pat00041
K is the order of the linear predictive coefficient.
수신된 입력신호로부터 선형예측계수를 산출하는 제1산출부;A first calculation unit for calculating a linear prediction coefficient from the received input signal; 상기 선형예측계수로부터 평균제곱오차값, 임계값, 및 총비트율증감량을 산출하는 제2산출부; 및 A second calculation unit for calculating an average square error value, a threshold value, and a total bit rate increase and decrease from the linear prediction coefficients; And 상기 총비트율증감량과 상기 임계값을 비교하여, 상기 총비트율증감량이 상기 임계값보다 작은 경우의 차수를 선택하는 선형예측계수 차수결정부;를 포함하는 신호처리장치. And a linear predictive coefficient order determining unit which selects an order when the total bit rate increase and decrease is smaller than the threshold value by comparing the total bit rate increase and decrease with the threshold value. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선형예측계수는 상기 입력신호의 상관도에 Levinson-Durbin 알고리즘을 적용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치. The linear predictive coefficient is calculated by applying Levinson-Durbin algorithm to the correlation of the input signal. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 입력신호의 상관도는 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치: A signal processing apparatus, characterized in that the correlation between the input signal is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00042
Figure 112009012311618-pat00042
식 중, γ(i)는 i번째 자기상관함수이고, x(n)은 입력신호이고, N은 입력신호의 블럭 중 샘플의 수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Is the i-th autocorrelation function, x (n) is the input signal, N is the number of samples in the block of the input signal, and k is the order of the linear prediction coefficient.
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선형예측계수의 평균제곱오차값은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치:A signal processing apparatus, characterized in that the average square error value of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00043
Figure 112009012311618-pat00043
식 중, J(k)는 평균제곱오차값이고, e(n)은 n번째 잔여신호이고, x(n)은 입력신호이고, αi (k)는 차수 k에서의 i번째 선형예측계수이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where J (k) is the mean square error value, e (n) is the nth residual signal, x (n) is the input signal, and α i (k) is the i-th linear predictive coefficient at order k , k is the order of the linear predictive coefficients.
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선형예측계수의 임계값은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치: A signal processing apparatus, characterized in that the threshold of the linear predictive coefficient is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00044
Figure 112009012311618-pat00044
식 중, T(k)는 임계값이고, J(k)는 평균제곱오차값이고,
Figure 112009012311618-pat00045
이며, k는 선형예측계수의 차수다.
Where T (k) is the threshold, J (k) is the mean squared error,
Figure 112009012311618-pat00045
Where k is the order of the linear predictive coefficient.
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 총비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치:The total bit rate increase and decrease is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00046
Figure 112009012311618-pat00046
식 중, ΔRt는 총비트율증감량이고, ΔB(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율증감량이고, Re(k)는 차수 k에서의 여기신호의 비트율이며, k는 선형예측계수의 차수이다. Where ΔR t is the total bit rate increase and decrease, ΔB (k) is the bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient at order k, R e (k) is the bit rate of the excitation signal at order k, and k is The order of the linear predictive coefficients.
제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 선형예측계수에 기인한 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치:And a bit rate increase and decrease due to the linear predictive coefficient is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00047
Figure 112009012311618-pat00047
식 중, Rc(k)는 차수 k에서의 선형예측계수에 기인한 비트율이고, k는 선형예측계수의 차수다. Where R c (k) is the bit rate attributable to the linear predictive coefficient at order k, and k is the order of linear predictive coefficient.
제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 여기신호의 비트율증감량은 다음 식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 신호처리장치:And a bit rate increasing amount of the excitation signal is calculated by the following equation:
Figure 112009012311618-pat00048
Figure 112009012311618-pat00048
식 중, ΔRe는 여기신호의 비트율증감량이고, J(k)는 평균제곱오차값이며, k는 선형예측계수의 차수다. ΔR e is the bit rate increase and decrease of the excitation signal, J (k) is the mean square error value, and k is the order of the linear prediction coefficient.
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 임계값 및 총비트율증감량을 비교하기 전에, 상기 임계값을 바이너리 코딩하여 이진임계값을 산출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호처리장치.And calculating a binary threshold value by binary coding the threshold value before comparing the threshold value and the total bit rate increase and decrease amount. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선형예측계수의 차수를 얻는 단계는,Obtaining the order of the linear predictive coefficient, 다음 식을 만족하는 K*를 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 신호처리장치: A signal processing device characterized in that the step of selecting K * satisfying the following equation:
Figure 112009012311618-pat00049
Figure 112009012311618-pat00049
식 중, K*는 선택된 선형예측계수이고, ΔRt(k)는 총비트율증감량,
Figure 112009012311618-pat00050
이며, k는 선형예측계수의 차수이다.
Where K * is the selected linear predictive coefficient, ΔR t (k) is the total bit rate increase,
Figure 112009012311618-pat00050
K is the order of the linear predictive coefficient.
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