KR970031376A

KR970031376A - 음성 코더용 고속 여기 코딩(fast excitation coding for speech coder)

Info

Publication number: KR970031376A
Application number: KR1019960053630A
Authority: KR
Inventors: 메이 용
Original assignee: 클라크 3세 존 엠.; 내셔널 세미컨덕터 코오포레이션
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1997-06-26
Also published as: DE19647298A1; DE19647298C2; KR100304682B1; US5867814A

Abstract

디지탈 음성 부호기와 디지탈 음성 복호기가 형성된 음성 코더는 고속 여기 코딩을 사용하여 입력 음성 신호의 디지탈 샘플을 압축하는데 필요한 계산력을 감소시키므로써 디지탈 출력 음성 샘플을 합성하기 위하여 압축해제되는 압축된 디지탈 음성 데이터 스트립을 발생시킨다. 많은 고속 여기 코딩은 부호기의 여기 탐색 장치에 의해 제공된다. 탐색 장치는 여기 펄스의 비주기 그룹을 정의하는 여기 정보를 결정한다. 비주기 펄스 그룹의 각각의 펄스의 최적의 위치는 부호기에 기억된 펄스 위치의 해당 셋트로부터 선택된다. 탐색장치는 (a) 압축을 위하여 부호기에 제공되는 디지탈 음성 샘플의 필터링된 버전의 타켓 그룹과 (b) 합성된 디지탈 음성 샘플의 해당 그룹 사이의 상관 관계를 최대화 함으로써 최적의 펄스 위치를 확정한다. 합성된 샘플 그룹은 기억된 펄스 위치의 해당 셋트에서 사용되는 펄스 위치와 그 펄스 위치에서의 팔스의 부호에 의존한다.

Description

음성 코더용 고속 여기 코딩(FAST EXCITATION CODING FOR SPEECH CODER)

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

도 1은 본 발명에 의한 음성 코더를 수용하는 음성 압축/압축해제 시스템의 블록도.

Claims

각각의 위치가 부호기에 기억된 펄스 위치의 해당 셋트로부터 선택되는 여기 펄스의 비주기 여기 그룹을 정의하는 여기 정보를 결정하기 위한 탐색 장치를 포함하는 음성 부호기를 구비하며, 각각의 펄스는 양 또는 음부호로 선택될 수 있고, 상기 탐색 장치는 (a) 압축을 위하여 부호기에 제공되는 디지탈 음성 샘플의 시간적으로 연속 필터링된 버전의 타겟 그룹과 (b) 시간적으로 연속적인 합성된 디지탈 음성 샘플의 해당 그룹 사이의 상관 관계를 최대화함으로써 펄스의 위치를 결정하고, 합성된 샘플 그룹은 기억된 펄스 위치의 해당 셋트에 사용될 수 있는 펄스 위치와 그 펄스 위치에서 펄스의 부호에 의존하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 상관 관계 최대화는

으로부터 주어진 상관 관계(C)를 최대화하는 것을 수반하는 것을 특징으로 하는 장치.(여기서, n 은 타겟 샘플 그룹과 해당하는 합성 샘플 그룹의 샘플의 수이며, t_B(n)은 타겟 샘플 그룹이며, q(n) 은 해당하는 합성 샘플 그룹이며, n_G은 t_B(n) 과 q(n) 의 샘플의 총수이다.)
제2항에 있어서, 상기 탐색 장치는 타겟 샘플 그룹을 역필터링하여 시간적으로 연속적인 디지탈 음성 샘플의 해당하는 역필터링된 그룹을 발생하는 역필터와, 펄스 위치의 셋트를 기억하는 펄스 위치표와, 역필터링된 샘플 그룹의 절대값을 최대화하는 펄스 위치에 따라 펄스 위치의 해당 셋트로부터 각 펄스의 위치를 선택하는 셀렉터를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서, 상기 상관 관계 관계 최대화는

으로부터 주어진 상관 관계(C)를 최대화하는 것을 수반하는 것을 특징으로 하는 장치.(여기서, j 는 실행 정수이고, M 은 비주기 여기 샘플 그룹의 펄스의 총수이도, m_j는 펄스 위치의 해당 셋트의 j 번째의 펄스의 위치이고, |f(m_j)| 는 역필터링된 샘플 그룹의 샘플의 절대값이다)
압축된 출력되는 입력 음성 데이터 스트림을 발생하기 위하여 입력 음성 신호의 디지탈 입력 음성 샘플을 압축하는 부호기를 구비하는 전자 장치에 있어서, 상기 부호기는 (a) 부호기내의 포르만트 합성 필터를 위한 특성의 수치값을 결정하는 필터 파라미터와 (b) 디지탈 입력 음성 샘플의 시간적으로 연속 필터링된 버전의 제1타겟 그룹을 발생하기 위한 프로세싱 회로와, 적어도 포르만트 합성 필터를 여기하기 위하여 여기 정보를 선택하는 여기 코딩 회로로서, 상기 여기 정보는 시간적으로 연속적인 여기 샘플의 복합 여기 그룹으로 할당하고, 각각의 복합 여기 샘플 그룹은 (a) 특정 반복 주기를 갖는 시간적 연속 주기의 주기적 여기 그룹과 (b) 각각의 위치가 부호기에 기억된 펄스 위치의 해당 셋트로부터 선택된 여기 펄스의 해당 비주기적 여기 그룹을 포함하며, 각각의 펄스는 양 또는 음부호로 선택될 수 있으며, 상기 여기 코딩 회로는 (a) 각각의 주시적 여기 샘플 그룹을 정의하는 제1여기 정보를 선택하고 (b) 각각의 제1타겟 샘플 그룹을 디지탈 입력 음성 샘플의 시간적으로 연속 필터링된 버전의 해당 제2타겟 그룹으로 변환하는 제1탐색 장치와, 해당 제1타겟 샘플 그룹과 시간적으로 연속 합성된 디지탈 음성 샘플의 해당 합성된 그룹 사이의 상관 관계를 최대화하므로써 각각의 비주기적 여기 펄스의 펄스의 위치를 결정하는 절차에 의해 각각의 비주기적 여기 펄스 그룹을 정의하는 제2여기 정보를 선택하는 제2탐색 장치로서, 각각의 합성된 샘플 그룹은 해당 비주기적 여기 펄스 그룹을 위하여 펄스 위치의 셋트에 사용될 수 있는 펄스 위치와 그 펄스 위치의 펄스의 부호에 의존하는 제2탐색 장치를 포함하는 여기 코딩 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서, 각각의 주기적 여기 샘플 그룹의 주기적 여기 샘플은 각각 주시적 여기 샘플 그룹을 포함하는 복합 여기 샘플 그룹의 여기 샘플에 해당하고, 각각의 비주기적 여기 펄스 그룹의 여기 펄스는 각각 비주기적 여기 펄스 그룹을 포함하는 복합 여기 샘플 그룹의 복합 여기 샘플의 부분에 해당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제6항에 있어서, 각각의 제1타겟 샘플 그룹은 적어도 주기적 여기 샘플 그룹에 의해 여기되는 실질적으로 적어도 포르만트 합성 필터의 타겟 제로 상태 응답이고, 각각의 제2타겟 샘플 그룹은 비주기적 여기 펄스 그룹에 의해 여기되는 실질적으로 적어도 포르만트 합성 필터의 타겟 비주기적 제로 상태 응답인 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상관 관계 최대화는

으로부터 주어진 상관 관계 (C)를 최대화하는 것을 수반하는 것을 특징으로 하는 장치.(여기서, n 은 타겟 샘플 그룹과 해당하는 합성 샘플 그룹의 샘플의 수이며, t_B(n) 온 타겟 샘플 그룹이며, q(n)은 해당하는 합성 샘플 그룹이며, n 은 t_B(n) 과 q(n) 의 샘플의 총수이다.)
제5항에 있어서, 상기 제2탐색 장치는 각각의 제2타겟 샘플 그룹을 역필터링하여 시간적으로 연속적인 디지탈 음성 샘플의 해당하는 역필터링된 그룹을 발생하는 역필터와, 펄스 위치의 셋트를 기억하는 펄스 위치표와, 역필터링된 샘플 그룹의 절대값을 최대화는 펄스 위치에 따라 펄스 위치의 해당 셋트로부터 각 펄스의 위치를 선택하는 셀렉터를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항에 있어서, 상기 상관 관계 최대화는

으로부터 주어진 상관 관계를 최대화하는 것을 수반하는 것을 특징으로 하는 장치.(여기서, j 는 실행 정수이고, M 은 비주기 여기 샘플 그룹의 펄스의 총수이도, m_j는 펄스 위치의 해당 셋트의 j 번째의 펄스의 위치이고, |f(m_j)| 는 역필터링된 샘플 그룹의 샘플의 절대값이다)
제10항에 있어서, 상기 셀렉터는 (a) 역필터링된 샘플 (f(n)) 의 최대 절대값을 산출하는 샘플 수 (n)의 값을 탐색하고 (b) 펄스 위치의 해당 셋트의 펄스 위치이면 펄스 위치 (mj) 을 n의 값으로 설정하고 (c) 2개 이상의 펄스 위치 (mj)가 선택될 때 펄스 위치 (mj) 가 선택되는 것을 방지함으로써 각각의 펄스 위치를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
제10항에 있어서, n 이 샘플 수인 역필터링된 샘플 그룹 (f(n))이

으로부터 결정되는 것읕 특징으로 하는 장치.(여기서, n_G은 제2타겟 샘플 그룹의 샘플의 총수이고, t_B(n)은 제2타겟 샘플 그룹이고, h(n)은 적어도 포르만트 합성 필터의 임펄스 응답을 구성하는 시간적으로 연속적인 샘플의 그룹이다)
제5항에 있어서, 압축된 출력 디지탈 음성 데이터 스트림과 이상적으로 동일한 압축된 입력 디지탈 음성데이터 스트림을 압축하여 디지탈 입력 음성 샘플을 근사화하는 디지탈 출력 음성 샘플을 합성하는 복호기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서, 상기 복호기는 (a)복호기의 포르만트 합성 필터를 여기하는 여기 정보를 발생하고 (b)복호기의 포르만트 합성 필터를 위한 특성의 수치값을 결정하는 필터 피라미터를 발생하기 위하여 입력되는 디지탈 음성 데이터 스트림을 복호하는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 디지탈 입력 음성 샘플의 선택된 수의 각각의 연속적인 셋트는 입력 음성 프레임을 형성하여 프로세싱 회로가 선형 예측 코딩 분석을 인가하여 입력 음성 프레임을 위한 선형 스펙트럼 쌍 코드를 결정하는 프레임 타이밍 베이스에 따라 동작하고, 각각의 복합 여기 샘플 그룹은 각각의 입력 음성 프레임의 특정쌍에 해당하는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서, 상기 프로세싱 회로는 디지탈 입력 음성 샘플을 입력 음성 프레임으로 변환하는 입력버퍼와, 선스펙트럼 쌍 코드를 발생하고 여기 코딩 회로에 지각적으로 가중된 음성 프레임을 제공하는 분석과 프리프로세싱 회로와, 여기 정보를 특성화하는 선스펙트럼 쌍 코드와 파라미터를 연결하여 출력 디지탈 음성 데이터 스트림읕 발생하는 비트 팩커를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제16항에 있어서, 각각의 입력 음성 프레임에 240 디지탈 입력 음성 샘플이 있고, 각각의 복합 여기 샘플그룹에 60 여기 샘플이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 부호기는 1995년 7월 G. 723 사양에 지정된 포맷으로 출력 디지탈 음성 데이터 스트림을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
디지탈 음성 부호기의 탐색 장치의 여기 펄스의 비주기적 여기 그룹을 정의하는 여기 정보를 결정하는 방법으로서, 각각의 펄스는 부호기에 기억된 펄스 위치의 해당 셋트로부터 선택된 펄스 위치를 가지며, 각각의 펄스는 양 또는 음부호로 선택될 수 있는 방법에 있어서, 압축을 위해 부호기에 제공된 디지탈 입력 음성 샘플의 시간적으로 연속적인 필터링된 버전의 타겟 그룹을 발생하는 단계와, 타겟 샘플 그룹과 시간적으로 연속적인 합성 디지탈 음성 샘플의 해당 합성 그룹 사이의 상관 관계를 최대화하는 단계로서, 각각의 합성된 그룹은 부호기에 기억된 펄스 위치의 셋트의 펄스 위치와 그 펄스 위치의 펄스의 펄스 부호에 의존하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상관 관계 최대화 단계는

으로부터 주어진 상관 관계(C)를 최대하는 것을 수반하는 것을 특징으로 하는 방법.(여기서, n 은 타겟 샘플그룹과 해당하는 합성 샘플 그룹의 샘플의 수이고, t_B(n) 은 타겟 샘플 그룹이고, q(n) 은 해당하는 합성 샘플그룹이고, n 은 t_B(n)과 q(n) 각각의 샘플의 총수이다.)
제19항에 있어서, 상관 관계 최대화 단계는 타겟 샘플 그룹을 역필터링하여 시간적으로 연속 역필터링된 디지탈 음성 샘플의 해당하는 역필터링된 그룹을 발생하는 단계와, 역필터링된 샘플 그룹의 절대값을 최대화하는 펄스 위치에 따라 펄스 위치의 해당 셋트로부터 각 펄스 위치를 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 결정 단계는 f(mj) 의 최대 절대값을 산출하는 샘플 수(n)의 값을 탐색하는 단계로서, m_j은 비주기 여기 샘플 그룹의 j 번째 펄스의 위치이고, f(m_j)은 역필터링된 샘플 그룹의 샘플인 단계와, 샘플 수 (n)의 그 위치값으로 펄스 위치 (m_j) 를 설정하는 단계와, 2개이상의 펄스 위치(m_j)가 선택될때 그 펄스 위치가 다시 선택되는 것을 방지하는 단계와, 모든 펄스 위치(m_j)가 결정될때까지 탐색, 설정, 방지를 반복하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.

※ 참고사항:최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.