SE504010C2 - Förfarande och anordning för prediktiv kodning av tal- och datasignaler - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 010 Digital-Circuit-Multiplication-Equipment LD-CELP kodare/avkodaren talade kodningsalgoritm för överföring av data i talfrekvensbandet är (ucuz) kommer att system. Den nämnda användas för överföring av den informationen medan en ny under utveckling inom ITU.

I praktiska tillämpningar kan algoritmerna för signal- “~klassificering göra feltolkningar, vilket resulterar i en mer eller mindre tät omkoppling mellan olika kodningsförfaranden. Om det nästkommande kodningsförfarandet alltid skulle starta från sitt återställda läge skulle detta troligen inte vara kritiskt vid överföring av datasignaler på talfrekvensbandet. När emellertid talad information skall överföras mera allmänt torde detta resultera i ganska störande effekter.

För att övervinna detta problem i 16 kb/s DCMC-system föreslogs att tillhandahålla LD-CELP-arkitekturen även för komprimering av datasignaler i talfrekvensbandet. Endast bittakten skulle ökas exempelvis genom att tillhandahålla större vågformskodböcker för att tillförsäkra en tillräckligt noggrann kvantifiering. Med en sådan metod skulle kontinuerlig formning av signalen i tidsplanet vara garanterad vid omkoppling från den ena kodningsmoden till den andra.

Nackdelen med denna lösning är tvåfaldig: Å ena sidan skulle beräkningsmängden ökas signifikant under transmission vid högre bittakt. Detta gör att realiseringar blir mindre attraktiva, eftersom en konventionell LD-CELP-kodare/avkodare fordrar nästan hela beräknings-kapaciteten hos de digitala signalprocessorer som nu utbjudes på marknaden. Ä andra sidan är det mycket troligt att kodningen av datasignaler i talfrekvensbandet kan göras mycket vilket resulterar i. bittakter under 40 kb/s eller högre prestanda.

Hittills synes den erforderliga bittakten vara 40 kb/s för VDSC- algoritmer. Det är trivialt att nämna att detta omkopplings- mer effektiv med speciellt optimerade arkitekturer, problem också uppstår om redan existerande algoritmer för signalkompression användes i kombination med kodare/avkodare av LD-CELP-typ. Kända system använder exempelvis algoritmerna i 10 15 20 25 30 504 010 enlighet med ITU-rekommendationerna G.7l1 (64 kb/s) eller G.726 (32 kb/s eller 40 kb/s) när datasignaler i talfrekvensbandet skall överföras.

I detta sammanhang kan nämnas en kodningsalgoritm, kallad ADPCM, vars struktur har likheter med den nämnda LD-CELP-algoritmen att den innehåller framkopplad felrättning. refereras till ett dokument "Digital Communications" av Simon Haykin, John Wiley & Sons, 1988. genom Härvid I patentet US 5,233,660 visas en digital talkodare och avkodare med liten fördröjning, baserad på kodexiterad lineär prediktion (LD-CELP). dels bakåtkopplad justering av såväl kodboksförstärkning som parametrar i korttids syntetiseringsfilter, dels framåtkopplad adaptiv justering av parametrar i långtids syntetiseringsfilter. En effektiv, korttidsfördröjd härledning och kvantisering av tonhöjds- parametrar tillåter en total fördröjning som är en bråkdel av tidigare kodningsfördröjning vid jämngod talkvalité.

Kodningen innefattar adaptiv I patentet US 5,339,384 visas också en CELP-kodare för tal- och ljudöverföring. Kodaren är anpassad för korttidsfördröjd kodning genom att den utför spektralanalys av en del av en föregående ram med simulerat avkodat tal för att bestämma ett syntetiseringsfilter av' en mycket högre ordning än vad som vanligen användes och att den därefter överför endast indexet för den vektor som ger den för avkodningssyntetisering svagaste interna felsignalen. Modifierade perceptuella viktparametrar och en ny användning av efterfiltrering förbättrar en tandemdrift av ett antal kodningar och avkodningar med bibehållande av hög kvalité på återgivningen. eftersom det innefattar användning av den ovannämnda kodningsalgoritmen ADPCM. Även patentet US 5,228,076 är av intresse, 10 15 20 25 30 35 504 010 nnnocönnnsn rön urvrxnnxnsnu Under överföring av talad information är en avsevärd del av överföringstiden ren tystnad. Under dessa tysta intervall är det möjligt att använda överföringslänken för överföring av data.

Data och talad information kodas med skilda koder och ett problem kodare och att diskontinuiteter i talet efter omkopplingen. Detta är fallet är att koppla om mellan olika undvika särskilt då bakåtkopplade adaptiva kodningsalgoritmer utnyttjas. Även vid överföring av andra typer av information än tal kan det uppstå tidsintervall vilka kan användas för överföring av alternativ information på samma kanal.

Diskontinuiteter i utsignalen kan elimineras om tillstånden i den kodningsalgoritm som skall aktiveras blir förinställda med samma värden som om denna kodningsalgoritm redan tidigare skulle ha Problemet med detta initialvärden för tillståndsvariablerna varit aktiv. är att genereringen av motsvarande inte är trivial när kodaren/avkodaren är baserad på bakåtkopplade adaptiva algoritmer, såsom är fallet för kodningsalgoritmer av LD-CELP-typ. kvantiserade Prediktorkoefficienterna beror på den tidigare koefficienter i ett LD-CELP-typ.

Ytterligare tillstånd och prediktorkoefficienter beror på den utsignalen, exempelvis syntetiseringsfilter i kodningsalgoritmen av föregående kvantiserade exciteringssignalen, exempelvis såsom koefficienter i en förstärkningsprediktor beror på en exciteringssignal för ett syntetiseringsfilter i den nämnda LD- CELP-kodaren/avkodaren. Närmare bestämt är problemet att denna föregående exciteringssignal inte är tillgänglig när kodaren/- avkodaren skall kopplas på. Även om tillståndsvariablerna kan skulle behandlingskraft vid den tipunkt då kodaren/avkodaren skall återvinnas det fordras en enorm momentan signal- initieras. Denna signalbehandling skulle överbelasta alla för närvarande tillgängliga digitala signalprocessorer (DSP) på marknaden.

Föreliggande uppfinning avslöjar den teknik som fordras för att återvinna tillståndsvariablerna och visar de sätt på vilka den 10 15 20 25 30 504 010 erforderliga signalbehandlingen eller datakraften reduceras för att tillåta praktiska implementeringar. Problemet löses genom att använda utgående sampel från en kodare/avkodare som slås ifrån för att förinställa tillstånden i kodningalgoritmen för en parallell kodare/avkodare vilken slås till.

Mer i detalj löses problemet genom att generera koefficientvärden ~ från de förinställda tillståndsvariablerna och att restaurera en (vektor) från koefficientvärden och signalsekvensen. Denna signalsekvens (vektor) utnyttjas för att signalsekvens dessa direkt generera den avkodade utgånssignalen, exempelvis talad information, i avkodaren och också i kodaren och genereras normalt succesivt under överföringen. Genom att restaurera signalsekvensen (vektorn) köres kodaren/avkodaren snabbt igång.

I ett förenklat utförande genereras koefficientvärdena inte i kodaren/avkodaren utan överföres direkt från den parallella kodare/avkodare som slås ifrån. De överförda koefficienterna användes för att restaurera signalsekvensen (vektorn).

Det är ett ändamål med den föreliggande uppfinningen att tillhandahålla lämpliga anordningar och metoder som tillåter att bakåtkopplade talkodaren/avkodaren av LD-CELP-typ, kan aktiveras genom att adaptiva kodningsalgoritmer, såsom bibehålla en kontinuerlig utformning av den rekonstruerade utsignalen. Det presenteras också modifikationer sådana att belastningennna.p.signalbehandlingenkxinginitialiseringsfasen kan hållas på en lämpligt låg nivå. måttlig signalbehandlingskraft erfordras när omkoppling sker till en Fördelen med uppfinningen är att endast en kodare/avkodare och omkopplingen kan utföras utan svåra diskontinuiteter i utsignalen. När talad information och data överföres på samma kommunikationskanal, observeras inga besvärande effekter i den talade informationen vid omkoppling till talkodaren. 10 15 20 25 504 010 FIGURBEBRRIVNING Fig. 1 illustrerar i ett högnivå blockdiagram ett överföringssystem omfattande två skilda kodare/avkodare vilka användes för skilda ändamål. illustrerar i högnivå blockdiagram en Fig. 2 generell talkodningsalgoritm baserad på bakåtkopplad adaptionsteknik.

Fig. 3a visar ett blockdiagram över en LD-CELP-kodare.

Fig. 3b visar ett blockdiagram över en LD-CELP-avkodare.

Fig. 4 illustrerar' mera. i detalj innehållet. i den lokala avkodaren som visats i Fig. 2.

Fig. 5 illustrerar i ett lågnivå blockdiagram den bakåtkopplade adapteringen av syntetiseringsfiltret och de motsvarande prediktorkoefficienterna.

Fig. 6 illustrerar i ett lågnivå blockdiagram den bakåtkopplade adaptionen av förstärkningsprediktorn och de motsvarande prediktorkoefficienterna.

Fig. 7a och b illustrerar proceduren att utföra operationerna i syntetiseringsfiltret i talkodaren av LD-CELP-typ.

Fig. 8 visar i ett flödesdiagram förfarandet att “värma upp" tillstånden i en talkodare av LD-CELP-typ.

Fig. 9 visar ett blockdiagram för generering av en exiteringsvektor. rönnnncnn Umrönzmssronn För att beskriva den föredragna utföringsformen hos uppfinningen är det ändamålsenligt att förklara vissa detaljer hos bakåt- 10 15 20 25 30 35 504 010 kopplat adaptiva talkodningsalgoritmer så som de användes i exempelvis LD-CELP-algoritmen.

Fig. 1 överföringssystem med skilda kodningsalgoritmer för talsignaler och datasignaler på talfrekvensbandet. På sändarsidan finns en kodare 100 för LD-CELP-kodning av talad information och en datakodare 101 enligt VDSC-algoritmen. En inkommande linje 99 är ansluten till kodarna genom en omkopplare 98 och utgången från illustrerar, i form av ett blockdiagram, ett kodarna är anslutna till en kommunikationskanal 120 genom en omkopplare 102. En anordning 103 för signalklassificering är ansluten till den inkommande linjen 99 och styr omkopplarna 98 och 102. På mottagarsidan finns en avkodare för talavkodning och en dataavkodare 290. Avkodarna är anslutna till kommu- nikationskanalen genom en omkopplare 203 och deras utgångar är anslutna till en utgående linje 219 genom en omkopplare 198.

Signalklassificeringsanordningen 103 är ansluten till omkopplarna 203 och 198 genom en separat signaleringskanal 191 och styr dessa omkopplare parallellt med omkopplarna på sändarsidan. En buffert 192 är ansluten till en extra utgång hos datakodaren 101 och är ansluten till en ingång 144 hos talkodaren 100 via en omkopplare 193. Denna omkopplare aktiveras genom signalklassificerings- anordningen 103. På mottagarsidan finns en motsvarande buffert 292 och en omkopplare 293. Såsom ett exempel på en utföringsform är talkodaren 100 av typen LD-CELP och användes när talad information skall kodas, under det att en annan kodningsalgoritm enligt VDSC användes i. datakodaren 101 när datasignaler' på talfrekvensbandet är Informationen om den för närvarande använda kompressionsalgoritmen skickas vanligen från förhanden. sändaren till mottagaren över den separata signaleringskanalen 191. Uppfinningen är relaterad till den situation när kodningsalgoritmen VDSC har varit aktivt och signalklassi- ficeringsanordningen just har detekterat närvaro av talad information. Detta resulterar i att talkodarna 100 och 200 av LD- CELP-typ aktiveras.

Fig. 2 illustrerar på en mycket hög nivå den grundläggande principen för en bakåtkopplat adaptiv talkodningsalgoritm såsom 10 15 20 25 30 35 504 010 användes i exempelvis kodaren LD-CELP. På sändarsidan finns en sökenhet 130 för en kodbok samt en lokal avkodare 95. Den lokala avkodaren 95 är ansluten till en ingång hos kodregistret, vilket också har en ingång för en inkommande signal (Input signal). En utgång från sökenheten till kodregistret är ansluten till ingången hos den lokala avkodaren. Sändaren översänder en kodvektor CW till mottagaren. På mottagarsidan finns en lokal avkodare 96 ansluten till ett efterfilter 217 , vilket i sin tur är anslutet till utgången 219. Både på sändar- och mottagarsidan rekonstrueras den kvantiserade utsignalen 5. ett block 'Local Decoder' 95 respektive 96. På sändarsidan användes de kända tillstånden hos den föregående rekonstruerade signalen för att kunna hitta optimerade parametrar för ett innevarande segment för talad information som skall kodas, såsom skall beskrivas i detalj nedan. ' Fig. 3a visar ett förenklat blockdiagram över LD-CELP- kodaren 100 och också VDSC-kodaren 101. Omkopplarna 102 och 98 för att välja kodare 100 eller 101 och signalklassificeringskretsen 103 som styr omkopplarna 98 och 102 visas också liksom bufferten 192 och omkopplaren 193. Den inkommande signalen S är ansluten till signalklassificeringskretsen 103 och till LD-CELP-kodaren 100.

LD-CELP-kodaren innefattar en PCM-omvandlare 110 som är ansluten till en 'vektorbuffert 111: Kodaren 100- innefattar också ett första exiteringskodbok 112 som är anslutet till en första förstärkningsinställande enhet 113 med en första bkåtkopplad förstärkningsadapter 114. Utgången, hos den första förstärk- ningsinställande enheten 113 är ansluten till ett första syntetiseringsfilter 115 som har en ingång 144 och är anslutet till en bakåtkopplad prediktoradaptionskrets 116. Utgången från syntetiseringsfiltret 115 är ansluten till en differenskrets 117 till vilken också vektorbufferten 111 är ansluten. Dífferens- kretsen 117 är i sin tur ansluten till ett percptuellt viktfilter 118, vars utgång är ansluten till en krets 119 som beräknar fel enligt kvadratisk medelvärdesmetod. Den senare är ansluten till exiteringskodregistret och till kommunikations-kanalen 120 som förbinder LD-CELP-kodaren 100 med LD-CELP-avkodaren 200 på mottagarsidan av överföringen, vilken visas i Pig. 3b. 10 15 20 25 30 35 504 010 Fig.3b visar VDSC-kodaren 290 med omkopplarna 198 och 203 och också bufferten 292 med omkopplaren 293. LD-CELP-avkodaren innefattar ett andra exiteringskodbok 212 som är anslutet till kommunikationskanalen 120 och till en andra förstärknings- inställande krets 213 med en andra bakåtkopplad förstärknings- adapter 214. Den andra förstärkningsinställande kretsen 213 är ansluten till en andra bakåtkopplad prediktoradapteringskrets 216. Ett adaptivt efterfilter 217 är anslutet med sin ingång till syntetiseringsfiltret 215 och med sin 'utgång till en PCM- omvandlare 218 med en A-lags- eller p-lagsutgång.

LD-CELP-kodaren arbetar på följande sätt. Signalen S, som är konverterad enligt PCM A-lag eller p-lag, koverteras till uniform PCM-signal i omvandlaren 110. Insignalen är därefter uppdelad i insignalsampel, kallade insignal- vektorbufferten 111. För insignalvektor låter kodaren var och en av 128 föreslagna block om fem konsekutiva vektorer, och lagras i varje kodboksvektorer, lagrade i kodregistret 112, passera genom den I denna enhet med åtta skilda förstärkningsfaktorer och de härvid resulterande 1024 föreslagna första förstärkningsinställande enheten 113. multipliceras var och en av vektorerna vektorerna får passera genom det första syntetiseringsfiltret 115. Ett felvärde, som är genererat i differenskretsen 117 mellan och de 1024 vektorerna, frekvensviktas i viktningsfiltret 118 och kvadreras var och en av insignalvektorerna föreslagna och medelvärdesbildas i kretsen 119. Kodaren identifierar den bästa kodvektorn, d.v.s. den vektor som minimerar det kvadrerade och medlvärdesbildade felet för en av insignalvektorerna och ett 10-bitars kodboksindex CW för den bästa kodvektorn överföres till avkodaren 200 över kanalen 120. Den bästa kodvektorn får också passera genom den första förstärkningsinställande enheten 113 och det första korrekta filterminnet för att vara förberett på kodningen av nästkommande bästa kodvektorn och uppdateringen av filterminnet upprepas för alla syntetiseringsfiltret 115 för att etablera det insignalvektor. Identifieringen av den insignalvektorerna. Koeff icienterna hos syntetiseringsfiltret och förstärkningen i. den första förstärkningsinställande enheten uppdateras periodiskt av adapterinskretsarna 116 respektive 114 10 15 20 25 30 35 10 504 010 på ett bakåtkopplat adaptivt sätt, kvantiserade signalen och förstärkningsinställd excitering. grundat på den tidigare Avkodningen i avkodaren 200 utföres också grundat på ett stegvis förfarande. Efter att ha mottagit vart och ett av de 10-bitarnas kodboksindexet CW 120, utför tabellslagning för att skilja ut den motsvarande kodvektorn från på kanalen avkodaren en exciteringskodregistret 212. Den utskiljda kodvektorn får sedan passera genom den andra förstärkningsinställande kretsen 213 och det andra syntetiseringsfiltret 215 för att skapa en gällande avkodad syntetiseringsfiltret 215 signalvektor. Koefficienterna hos det andra och förstärkningen i den andra förstärkningsinställande kretsen 213 uppdateras därefter på samma sätt som i kodaren 100. Den avkodade signalvektorn får därefter passera genom efterfiltret 217 för att föbättra mottagnings- kvalitén. Efterfiltrets koefficienter uppdateras periodiskt genom att den tillgängliga informationen i avkodaren 200 utnyttjas. De fem samplen hos efterfiltrets signalvektor förpassas därefter till PCM-omvandlaren 218 och omvandlas till fem A-lags eller u - lags PCM utsignalssampel. Naturligtvis utnyttjar både kodaren 100 och avkodaren 200 en och samma av de två nämnda PCM-lagarna.

Fig. 4 illustrerar mer i detalj genereringen av den kvantiserade utsignalen eller den rekonstruerade signalen i den lokala avkodaren 95 och 96. I Fig. 3a innefattar den lokala avkodaren syntetiseringsfiltret 115 och förstärkningsinställande enheten 113 med sin förstärkningsadapter 114. Mera i detalj innefattar exciteringskodregistret 112 en vågformskodbok 130 och ett förstärkningskodbok 131 113&114 multiplikatorer 132 och 133 och en förstärkningsprediktor 134. och kretsarna innefattar Den senare alstrar en förstärkningfaktor GAIN', den så kallade exciteringsvektorn, och förstärkningskodregistret alstrar en förstärkningsfaktor GF2. I multiplikatorn 133 alstras en total förstärkningsfaktor GF3. Förstärkningsfaktorn består med andra ord av den pmedikterade delen GAIN' och innovationsdelen GF2 vilken utväljes bland åtta möjliga värden som är lagrade i förstärkningskodregistret 131. I den lokala avkodaren uppdelas det överförda kodboksindexet CW från Fig.3 i ett vågformskodbok- 10 15 20 25 30 35 11 504 010 index SCI (7 bitar) och ett förstärkningskodbokindex GCI (3 bitar). Den utvalda.exciteringsvektorn från vâgformskodboken 130 multipliceras med förstärkningsfaktorn GF3 till exciterings- signalen ET(1...5) och matas genom syntetiserings-filtret 115.

Energin :i denna exciteringssignal ET(1...5) användes för att kunna prediktera förstärkningen i den nästkommande exciterings- vektorn GAIN'. Därför ytnyttjas förstärkningsfaktorn GF2 som hämtas från" förstärkningskodregistret bara för att rätta en eventuellt felaktigt predikterad förstärkningsfaktor GAIN'.

Fig. 5 illustrerar' i detalj de grundläggande principerna i bakåtkopplad adaptiv lineär prediktion såsom den användes i exempelvis LD-CELP-kodaren/avkodaren. En fördröjningslinje har fördröjningselement 140, vilka vart och ett har en fördröjning om en samplingsperiod T. Utgångarna från fördröjningselementen är anslutna till varsitt koefficientelement 141 med prediktor- koefficienter A2 till A51, vars utgångar är anslutna till en summator 142. Denna summator är i sin tur ansluten till ett differenselement 143 vilket har en ingång för sekvensen med exciteringssignalen ET(1...5) och vilket är anslutet till det första fördröjningselementet 140 i fördröjningslinjen. Vart och ett av anslutet till en LPC- bakåtkopplade prediktor- adapteringskretsen 116 i Fig. 3. Fördröjningselementen är också anslutna till en ingång 144. Adapteringskretsen 116 är ansluten till de respektive koefficientelementen 141. Anslutningen mellan fördröjningselementen är analyseringsenhet, vilken är den differenselementet 143 och fördröjningslinjen har en utgång för en kvantiserad utsignal, vilken är den avkodade talsignalen SD.

De tidigare rekonstruerade talsignalsamplen av signalen SD är lagrade i fördröjningslinjens element 140 , i vilka T anger en fördröjning av en samplingsperiod. De senast tillkomna samplen i denna fördröjningslinje viktas genom prediktorkoefficienterna (A1. . . A51, A1=1) exciteringssignaler ET(1...5) den kvantiserade utsignalen eller och bildar tillsammans med sekvensen av m.a.o. den avkodade talsignalen SD. De senast genererade samplen SD skiftas därefter in :i fördröjningslinjen. De motsvarande prediktorkoefficienterna A2 till A51 härledes ur den gångna historien för den avkodade talade informationen genom att välkänd 10 15 20 25 30 35 12 504 010 LPC-teknik tillämpas i. den. bakåtkopplade prediktoradaptions- kretsen 116. Såsom indikeras i Fig. 5 är elementen 141 anslutna genom ingångar 139 till utgångarna hos prediktoradaptionskretsen 116. li rekommendationen G.728 kallas hela fördröjningslinjen, bestående av 105 sampel, för 'Speech Buffer' (buffert för talad grupp 'SB(1...105)' i pseudokoden. Den senast tillkomna delen av denna buffert kallas information) och noteras såsom en syntetiseringsfiltret, 'synthesisi Fi1terÉ, och noteras såsom 'STATELPC(1...50)' i pseudokoden.

Fig. 6, vilken motsvarar den bakåtkopplade förstärkningsadaptern 114 och delvis förstärkningsinställande enheten 113 i Fig. 3, illustrerar i detalj situationen i förstärkningsprediktorn 134.

En energivärdesgenererande enhet 152 är ansluten till en fördröjningslinje med fördröjningselement 150, vilka var och en har en fördröjning om fem samplingsperioder noterade med ST i elementen. En del av fördröjningselementen 150 är anslutna till koefficientelement 151 med prediktorkoefficienter GP2 till GP1l.

Koefficientelementen är anslutna till en summator 153, vilken har en utgång för signalen GAIN'. Alla fördröjningselementen 150 är förbundna med en prediktionsadapterare 154, vars utgångar är förbundna med koefficientelementen 151. Energivärdet hos exciteringssignalen ET(1...5) skiftas in i fördröjningslinjen. Även här viktas de senast tillkomna värdena på energin med prediktorkoefficienterna (GP1...GP11, GP1=1) och summan som är GAIN' predikterad för nästa inkommande signalvektor som skall kodas. genererad i summatorn 153 ger förstärkningsfaktorn Också här är de motsvarande prediktionskoefficienterna härledda ur den gångna historien för energin hos exciteringssignalen ET(1...5) välkänd LPC-teknik tillämpats i prediktionsadapteraren 154. Inom parentes sagt är i. LD-CELP- genom att kodaren/avkodarentillståndsvariablernaiförstärkningsprediktorn (134) representerade i logaritmisk domän såsom antyds med enheter 155 och 156. Detta kan vara annorlunda i andra bakåtkopplade adaptiva algoritmer.

Avslutningsvis är det av värde med viss kunskap om den procedur som utföres för att finna den optimala exciteringssignalen 10 15 20 25 30 35 13 504 010 ET(1...5). Härvid hänvisas till Fig. 7a och 7b, vilka visar delar av syntetiseringsfiltret (115) i Fig. 5. syntetiseringsfiltret Fig. 7a och 7b visar såsom det köres i skilda tillstånd beskrivna i ITU-rkommendationen G.728, sidan 39 och också angivet FIGUR 2/G.728 skilda block 22 och 9 för syntetiseringsfiltret. I exempelvis LD-CELP-kodaren/avkodaren i dess genom uppsamlas fem efter varandra följande sampel, vilka formerar den vektor som skall kodas. Om en vektor är komplett, beräknas och subtraheras fem sampel av ringningen för syntetiseringsfiltret inkommande talsignalvektor för att ge målvektorn.

Ringningen, eller från denna svaret på en nollvärdesinsignal (Zero Input Response) ZINR(1...5), framtages genom att mata syntetiserings- filtret med nollställda ingångssampel enligt Fig. 7b. Denna signal kan också betraktas som de predikterade samplen för den de 1024 möjliga exiteringsignalerna från vågformskodboken 130 kombinerade med förstärkningskodregistret 131 genom syntetiseringsfiltret, med start från ett nollvärdestillstånd för varje ny vektor för att ge ett nolltillståndssvar (Zero State Response) ZSTR(1...5) enligt Fig. 7a. De innevarande talsignalvektorn. I kodaren matas alla resulterande fem exciteringssignal jämföres med målvektorn därav den som ger det minsta felet. samplen för varje Slutligen utväljes När väl den optimala exciteringsvektorn är funnen uppdateras syntetiseringsfiltret.

Detta innebär att det nolltillståndssvar som hör till den utvalda exciteringssignalen adderas till nollvärdesinsignalen vilket resulterar i fem nya sampel av den avkodade talinformationen eller fem nya tillståndsvärden i syntetiseringsfiltret. Denna uppdatering utföres i den lokala avkodaren på såväl sändar- som mottagarsidan.

Det bör noga uppmärksammas att den detaljerade beskrivningen ovan av Figur 4, 5, 6 och 7 är gjord för sändarsidan men skall i samma mån tillämpas på mottagarsidan, såsom framgår av beskrivningen till Figur 1, 2, 3a och 3b.

Efter att enligt ovan ha beskrivit dels en översikt av uppfinningen, dels de talkodningsalgoritmen enligt LD-CELP kommer den detajerade viktigaste detaljerna av 10 15 20 25 30 35 14 504 010 beskrivningen av en föredragen utföringsform av uppfinningen att beskrivas. När en bakåtkopplad adaptiv talkodare/avkodare, såsom talkodaren/avkodaren enligt LD-CELP, skall aktiveras är inga tillstånd för denna kodare/avkodare tillgängliga, d.v.s. det finns inga värden tillgängliga i fördröjningselementen 140 i fördröjningslinjen i Fig. 5 eller i elementen 150 i Fig. 6.

Endast den kvantiserade signalen, vilken alstrades av den tidigare arbetande kodningsalgoritmen, kan tas tillvara. För att åstadkomma mjuka övergångar utföres därför en återvinning av LD- CELP-tillstånden genom att utnyttja historien för den gångna utsignalen som grund. I utföringsexemplet ovan tages denna historia för den gångna utsignalen från kodaren/avkodaren VDSC, och historien lagras i buffertarna 192 och 292 i Fig. 1. Det bör observeras att en kodare/avkodare för komprimering av en datasignal på talfrekvensbandet, såsom de i exemplet angivna VDSC-kodar/avkodarna 101 och 290, har fördröjningslinjer med f ördröj ningselement l iknande elementen 14 0 hos LD-CELP- kodaren/avkodaren i Fig. 5. Det är tillstånden i denna fördröjningslinje hos VDSC-kodaren/avkodaren som lagas i buffertarna 192 och 292 och som uppdateras när bearbetningen i VDSC-kodaren/avkodaren löper vidare. Värdena i buffertarna matas parallellt till elementen 140 via deras respektive ingång 144.

Av Fig.5-framgår det att tillstånden i syntetiseringsfiltret innehåller historien för den gångna rekonstruerade utsignalen.

Detta gäller för ovan beskrivna LD-CELP-kodaren/avkodaren och gäller också för VDSC-kodare/avkodare. När signalklassificerings- anordningen 103 i Fig. 1 indikerar talad information på linjen 99 och kopplar om från VDSC-kodarna/avkodarna 101 och 290 till LD- CELP-kodarna/avkodarna 100 och 200, avbryts uppdateringen av buffertarna 192 och 292. Omkopplarna 193 och 293 aktiveras ett kort ögonblick av kretsen 103 och tillståndsvärdena i buffertarna laddas i. fördröjningselementen 140 hos syntetiseringsfiltrets fördröjningslinje via ingångarna 144. På detta sätt upptages historien för de tidigare beräknade talsignalsamplen från buffertarna 192 och 292 och tillstånden i syntetiseringsfiltret hos LD-CELP-kodarna/avkodarna 100 och 200 förinställes med dessa buffertvärden. Den återstående uppgiften är att finna den 10 15 20 25 30 15 504 010 exciteringssignal -ET(1...5) som skulle ha alstrat dessa tillstånd, om det var LD-CELP-kodaren/avkodaren som hade arbetat tidigare. När denna exciteringssignal ET(1...5) väl är funnen skulle det vara enkelt att förinställa tillstånden hos för- stärkningsprediktorn, vilka beskrivits i anslutning till Fig. 6.

I det följande förklaras detaljerna i algoritmerna genom att ange pseudokod såsom den användes i ITU-rkommendationen G.728 "Coding of Speech at 16 kbit/s Using Low-Delay Code Excited Linear Prediction". Signaler och koefficienter är noterade i enlighet med TABLE 2/G.728 i rekommendationen.

Beskrivningen av hur tillstånden i förstärkningsprediktorn genereras börjar med proceduren för uppdatering av synteti- seringsfiltret, så som den utföres i LD-CELP när den arbetar i sin normala mod. Fem sampel av exciteringssignalen ET(1. . .5) inmatas i syntetiseringsfiltret på följande sätt: För det första beräknas fem sampel av svaret på nollvärdesinsignalen ZINR(1...5) enligt Fig. 7b. Detta är utsignalen från syntetiseringsfiltret när det matas med en nollvärdesinsignal (ringning). För det andra beräknas de fem samplen i nolltillståndssvaret ZSTR(1. . .5) enligt Fig.7a. Observera att endast fem av tillstånden skiljer sig från noll. Därför visas endast dessa fem första tillstånd i Fig. 7a.

ZSTR(1...5) är den utgående vektorn från syntetiseringsfiltret i nolltillstånd Därefter genereras de fem nya värdena av syntetiseringsfiltrets tillsånd sTATELPqns) genererade komponenterna: som matas med exciteringssignalen ET(1...5). genom att att addera de föregående STATELPC(i)=ZINR(i)+ZSTR(i); i=l,...,5 Med denna procedur i minnet kan vi nu härleda metoden för att återfå exciteringssignalen ET(l...5). När omkoppling sker från den andra kodaren/avkodaren, exempelvis kodaren/avkodaren VDSC i Fig. 1.till LD-CELP-kodaren/avkodaren, gruppen STATELPC(1,...,50) kända genom att placera den gångna gruppen varigenom är endast samplen i rekonstruerade signalen i de rätta STATELPC(l,...,50) lägena av eller gruppen SB(1,...,105) , 10 15 20 25 30 35 16 504 010 STATELPC(l,...,50) kan gruppen SB(1,...,105) Fig. 5. Exciteringssignalen ET(1...5) är gömd i värdena av nolltillståndssvaret lagrat i ZSTR(1...5) vilken måste utskiljas först. För detta ändamål måste svaret på nollvärdes- betraktas som en del av insignalen ZINR(1...5) alstras genom att mata syntetiserings- filtret med fem nollvärdessampel~ Sedan kan nolltillståndssvaret utskiljas genom att generera: ZSTR(i)=STATELPC(i)-ZINR(i); i=1,...,5 ZSTR(i) är utsignalen från syntetiseringsfiltret i nolltillstånd när det matades med exciteringsvektorn ET(1...5). Denna vektor kan nu härledas genom att anbringa den inversa filteroperationen på detta nolltillståndssvar. ET(1...5) rekonstrueras helt perfekt eftersom samplena i nolltillstånds- Exciteringsvektorn svaret inte innehåller alla komponenterna hos en kontinuerligt löpande faltningsprocess med femtio prediktorkoefficienter. Detta sista steg för att återfå exciteringsvektorn ET(1...5) ur nolltillståndssvsret ZSTR(1...5) kan tydligare kännas igen när motsvarande operationer förklaras med hjälp av ett stycke pseudokod. I tabell 1, vänster kolumn, visas pseudokoden för beräkning av nolltillståndssvaret så som den utföres i enlighet med rekommendationen G.728. I höger kolumn visas de motsvarande inversa operationerna för att återfå exciteringsvektorn såsom den inversa filteroperationen.

Tabell 1: Invers operation av"beräkning av'nolltillståndssvaret' Beräkning av nolltillståndssvarets Invers filteroperarion 1)ZSTR(l)=ET(l) e 1)ET(l)=ZSTR(l) 2)ZSTR(2)=ET(2)-A2'ZSTR(l) 4 2)ET(2)=ZSTR(2)+A2'ZSTR(l) 3)ZSTR(3)=ET(3)-A3'ZSTR(l)- e 3)ET(3)=ZSTR(3)+A3°ZSTR(l)+ A2'ZSTR(2) A2°ZSTR(2) Väl man har exciteringssignalen ET(1...5) kan de motsvarande värdena för förstärkningsprediktorn genereras såsom är rekommenderat exempelvis i Block 20 i G.728 "1-vector delay, RMS calculator and logarithm calculator". Sålunda är alla signaler 10 15 20 25 30 35 17 504 010 tillgängliga som erfordras för att erhålla en mjuk övergång från vilken som helst annan kodare/avkodare till talkodaren/avkodaren av LD-CELP-typ. Denna alstring av förstärkartillstånden kommer att kort repeteras nedan. Exciteringsvektorn ET(1...5) matas till den energivärdesgenererande enheten 152 i Fig. 6, fördröjnings- elementen 150 fylles med tillstånden i förstärkningsprediktorn, koefficienterna GP i koefficientelementen 151 alstras och exiteringsvektorn för förstärkningen GAIN' genereras. Precis vid kodboksindexet CW och bakåtkopplas till exiteringskodregistret 112, ett nytt värde för ET(1...s) anslutning till Fig. 4, tillstânden hos syntetiseringsfiltret början av taltransmissionen alstras exciteringsvektorn genereras såsom beskrives i uppdateras liksom syntetiseringsfiltrets prediktorkoefficienter A1 till A51 i koefficientelementen 141 och ett nytt värde SD på den avkodade talade informationen genereras. Ett nytt värde på exciteringsvektorn för förstärkningen GAIN 'genereras för nästa kodboksindex. På detta sätt uppdateras tillstånden i LD-CELP succesivt för taltransmissionen.

En översikt över' det uppfinningsenliga förfarandet skall nu beskrivas i anslutning till flödesdiagrammet i Fig. 8.

Flödesdiagrammet illustrerar förfarandet att koppla om mellan två skilda talkodare så att en mjuk övergång i den avkodade utsignalen erhålles. Förfarandet starar :l block 300 med att signalklassificeringsanordningen 103 talad information överföres. Vid ett alternativ NO fortsätter VDSC- kodaren/avkodaren att koda data som skall överföras enligt ett block 301. Vid ett alternativ YES förinställes bufferten för talad information, fördröjningselementen 140, i LD-CELP- kodaren/avkodaren med tillståndsvärden VSB(1...105) från VDSC- kodaren/avkodaren lagrade i bufferten 192, enligt ett block 302. l....A51 genereras enligt ett block 303. Exciteringssignalen ET(1...5) återskapas, block 304, och i ett block 305 förinställes bufferten i förstärkningsprediktorn, d.v.s. fördröjningselementen 150 i avkänner om Prediktorkoefficienterna A i syntetiseringsfiltret Fig. 6. Koefficienterna GP1 till GP11 i förstärkningsprediktorn genereras i ett block 306 och exciteringsvektorn GAIN' för förstärkningen alstras i ett block 307. LD-CELP-kodarna/avkodarna 10 15 20 25 30 35 18 504 010 100 och 200 arbetar på enligt block 308 och talad information överföres mellan sändaren och mottagaren. Block 309 visar att signalklassificeringsanordningen 103 kontinuerligt avkänner om data i talfrekvensbandet överföres. Vid ett alternativ NO (nej till data i talfrekvensbandet!) fortsätter LD-CELP-kodarna/- avkodarna att arbeta på. Vid ett alternativ YES inkopplas VDSC- kodarna/avkodarna till kommunikationskanalen 120 och börjar koda ~ den detekterade datainformationen för att överföras.

Det bör kodaren/avkodaren VDSC- adaptiv kodningsalgoritmen för en bakåtkopplat kodningsalgoritm. Vid ett sådant fall kan VDSC-kodaren/avkodaren observeras att också kan vara uppstartas genom att förinställa tillståndsvärdena i VDSC- kodaren/avkodaren med tillståndsvärdena SB(1,...,105) från LD- CELP-kodaren/avkodaren. Detta markeras med ett block 310 i Fig. 8. På detta sätt kan utnyttjas för både talinformations- och data-kodarna/avkodarna på en uppfinningen över- Även andra föringslinje. kodare/avkodare med bakåtkopplade adaptiva kodningsalgoritmer kan utnyttja uppfinningen.

Alstringen av exciteringssignalen ET(1...5) skall nu beskrivas i anslutning till Fig. 9 innan den mycket detaljerade beskivningen VDSC- elementen 140 hos i pseudokod utföres nedan. Tillståndsvärdena från kodaren/avkodaren lagras parallellt i talsignalbufferten, gruppen SB(l...105). En temporär kopia av en del av talsignalbufferten lagras i ett minne 145 och en signal TEMP avges efter en signalbehandling som beskrives mer i detalj nedan i pseudokod. Det kompletta innehållet i talsignalbufferten SB(l...105) sändes till anslutning 48. Genom hybridfönstring i enheten 49, behandling med en hybridfönsterenhet 49 via en Levinsons rekursionsmetod i en enhet 50 och bandviddsexpandering i ett block 51 genereras och lagras prediktorkoefficienterna A2 till A51 i. ett minne 146. Värdena A2....A51 sändes till de respektive koefficientelementen 141 via ingångarna 139. Svars- värden på nollvärdesinsignalen ZINR(1...5) alstras i en enhet 147 med hjälp av signalen TEMP och A-koefficienterna från minnet 146.

Värden på nolltillståndssvaret ZSTR(1...5) skillnadsbildande enhet 148 och i en enhet 149 genereras värdena alstras i en 10 15 20 25 30 35 19 504 010 på exciteringssignalen ET(1...5). Dessa värden sändes till den energivärdesgenererande enheten 152. Värden för den avkodade talsignalen SD kan nu alstras, i början av processen med hjälp av A-värdena från minnet 146, vilka är lagrade i koefficientelementen 141 och med hjälp av tillstånden från VDSC- kodaren/avkodaren 101, vilka tillstånd är lagrade i fördröjningselementen 140. förenklad koefficientvärdena A2 till A51 inte i enheterna 49, 50, 51 och 146. Istället överföres motsvarande koefficienter, B2 till B51 i Fig. 3a och 3b, i VDSC-kodaren/avkodaren till LD-CELP- kodaren/avkodaren och inmatas till koefficientelementen 141 via Vid en utföringsform av' uppfinningen alstras ingångarna 139.

Vid överföring enligt DCME-algoritmer är det känt att felaktiga beslut i signalklassificeringsalgoritmen skulle kunna resultera i omkoppling från den ena kodningsalgoritmen till den andra med intervall om 2,5 ms. Om den andra kodningsalgoritmen skulle vara lika påkostande som LD-CELP-algoritmen skulle det inte finnas någon chans att fördela den datakraft som är tillgänglig inom 5 ms mellan de två kodningsalgoritmerna, eftersom både operationerna att förinställa tillstånden och beräkningarna för När därför LD-CELP- kodaren/avkodaren kopplas på måste den inom 2,5 ms tillgängliga den normala arbetsmoden .måste utföras. datakraften delas mellan initialiseringsfasen och den följande arbetsfasen. Båda tillsammans skall inte kräva mer datakraft än I det följande komplexiteten som användes under den normala arbetsmoden. beskrives metoder för att reducera under startförloppet och också under den första adapteringscykeln.

Under initialiseringsskedet är den beräkningslast som fordras för att kopiera in tidigare sampel i tillståndsvariablerna hos syntetiseringsfiltret försumbar. Uppdateringen av tillstånden i förstärkningsprediktorn kan vara något mera påkostande. Betydligt mer beräkningskapacitet fordras emellertid för beräkning av prediktorkoefficienterna A1 till A51 i syntetiseringsfiltret.

Hybridfönstring och Levinson-rekursion skulle fordra en enorm 20 504 010 punktinsats av processorkraft.

Ett sätt att minska komplexiteten härvidlag är att ändra syntetiseringsfiltrets prediktorordning till värden omkring tio under initialiseringsfasen, så att endast.koefficienter upp till A11 genereras. Perioder av ett något försämrat tal kan knappast upptäckas så länge signalen är en aning påverkad. under endast några få millisekunder. Detta är fallet här eftersom talsignalbufferten SB(1...105) omedelbart kan fyllas med gångna sampel. En första komplett uppsättning om femtio prediktorkoefficienter är tillgänglig efter högst 30 sampel eller 3,75 ms. En reducerad filterordning har fördelen att komplexiteten är låg vid beräkningen av nolltillståndssvaret under initiali- eringsförloppet. För varje nytt sampel av nolltillstånds- svaret måste femtio multiplikations-adderings-operationer utföras såsom kan ses i Fig. 7b. Denna beräkningskostnad reduceras med en faktor 5 om en reducerad filterordning av storleken 10 tillämpas.

En annan metod skulle vara att använda de koefficienter, motsvarande koefficienterna A1 till A51 i LD-CELP- kodaren/avkodaren, som tidigare genererats av den andra kodningsalgoritmen VDSC. Detta sparar en betydande mängd beräkningskraft som.fordras för beräkning av fönstring, AFC- koefficienter och Levinson-rekursion.

Därutöver kan den beräkningskraft, som fordras för uppdateringen av koefficienterna under den första adapteringscykeln efter det att LD-CELP-kodaren/avkodaren startats, stjälas och överföras till initieringsdelen.

Prediktorkoefficienterna som beräknats i förväg bevaras under den första eller de två första adapteringscyklerna.

Den resulterande försämringen av talkvalitên är försumbar medan emellertid ökningen i beräkningskraft är signifikant.

Ytterligare reduktion av komplexiteten kan erhållas i den del av LD-CELP-kodaren/avkodarensominnehållerförstärkningsprediktorn. 10 15 20 25 30 21 504 010 Tillstånden i förstärkningsprediktorn i elementen 150 hos LD- CELP-kodaren/avkodaren består av tio filtertappar. Därför bör åtminstone tio på varandra följande vektorer av exciterings- signalen ET(1...5) framtagas från tillstånden i syntetiserings- filtret. 2...GP11 framtagas för att prediktera förstärkningen för den första Därutöver bör prediktorkoefficienter GP vektorn i den första adaptionscykeln som följer på initiali- är tillstånden i prediktorn mindre känsliga för smärre störningar. Detta tillåter seringsskedet. Lyckligtvis förstärknings- en förinställning med endast grovt uppskattade värden. Därför kan följande modifieringar utföras för att.minska komplexiteten under initialiseringsskedet: Beräkna GAIN' för exciteringssignalen ET(l...5) förstärkningen endast den senaste och antag att detta vore medelvärdet för det gångna och också för det predikterade värdet för den första vektorn i den första adaptionscykeln.

Det är förstärkningar redan är beräknad under beräkningen av den också så att en ny uppsättning predikter- första vektorn av den första adaptionscykeln. Därför torde en förinställning av GP2 ...GPl1 =0 vara tillräcklig.

En något mera påkostande metod skulle vara att beräkna några få av de senaste log-förstärkningarna och ta medelvärdet av resultaten för den nuvarande och den gångna förstärkningen.

Nu förklaras i detalj den föredragna utföringsformen för en av många möjliga kombinationer genom att använda pseudokod som också tillämpas i rekommendationen G.728. Det steg visas när omkoppling måste utföras från någon annan kodningsalgoritm till LD-CELP- algoritmen.

Låt oss anta att den alternativa kodningsalgoritmen tidigare har genererat kvantiserade utgående sampel VS och historien för denna signal lagras :i en grupp med etiketten VSB(1...105), varvid VSB(l05) innehåller det äldsta och VSB(1) det senaste samplet.

Alla andra etiketter som nämnes nedan är de samma som användes i rekommendationen G.728. Alltså, när LD-CELP-kodaren/avkodaren 10 15 20 25 22 504 010 står på tur, utföres i förväg följande operationer: 1. Kopiera sampel från gruppen VSB(1...105) till gruppen SB(1...105); SB(1...50) är identisk med.tillståndsvariablerna för syntetiseringsfiltret som är lagrade i STATELPC(1...50) varvid det senaste samplet är lagat i STATELPC(1). 2. Beräkna 51 prediktorkoefficienter A1...A51 varvid A1=1 genom att köra (block 49), rekursinsenheten (block 50) och den bandviddsexpanderande enheten (block 51). seringsskedet för beräkning av svaret på nollvärdesinsignalen och hybridfönstringsmodulen Levinson- Dessa koefficienter användes under initiali- under den första adapteringscykeln. 3. Tillstånden för förstärkningsprediktorn förinställes genom att beräkna endast log-förstärkningen för den senaste exciterings- vektorn och genom att kopiera detta värde i andra belägenheter av SBLG() eller GSTATE(). a) Beräkna fem sampel av svaret på nollvärdesinsignalen: For k=1,2,..,50 TEMP(k) = SB(k+5) gör en tillfällig kopia Fon k=1,2,...,s {zINR(k)=o For i=2,3,...,so {zINR(k)=zINR(k)-TEMP(k+i-2)-Ai TEmP(i)=TEMP(i-1)} zINR(k)=z1Nn(k)-TEmP(k+49)-A51 TEmP(1)=zINR(k)} STATELPC() kan utföras så att det är en del av grupp SB(). så istället för sTATLEPc() användes endast gruppen SB() i det följande. b) Beräkna fem sampel för nolltíllståndssvaret: For k=l,2,...,5 ZSTR(k)=SB(k)-ZINR(k) 10 15 20 25 23 504 010 c) Beräkna fem sampel för exciteringsvektorn genom invers filterfunktion: ET(1)=zsTR(1) For k=z,s,...,s {ET(k)=zsTR(k) i.'=2'0ø'k ET(k)=ET(k)+zsTR(k-i+2)-Ai) d) Block 76, 39,40 (beräkning av log-förstärkning) ETRMs=ET(1)-ET(1) For k=2,3,..,s ETRMs=ETRMs+ET(k)-ET(k) ETRMs=ETRMs DIMINV IF(ETRMs<1) ETRMs=1 ETRMs=1o-1og10(ETRMs) e) Fyll tillstånden hos förstärkning: förstärkningsprediktorn med log- FOr i=l,2,..,33 SBLG(i)= ETRMS-GOFF GSTATE() kan utföras så att det är en del av gruppen SBLG(). Därför för- inställes den inte separat.

GAINLc=sßLc(33)+coFF GAIN,=10(GAINLG/20) Predikterade förstärkningsvärden för den första vektorn i den första adapteringscykeln. f) Endast på kodarsidan: Genomför faltning med.vågformskodvektorn och energitabellberäkning (block 12, 14, 15): För beräkningen av impulssvaret fordras inte viktfiltret vid denna tidpunkt. Därför kan bidragen av AWZ() och AWP() hos block 12 avlägsnas. 24 504 010 Denna föreslagna procedur i kombination med de operationer som utföres under den första adapteringscykeln är inte mer påkostande än beräkningslasten skulle vara utan förinställningen. Detta gäller speciellt om Levinson-rekursionen (block 50) sprides över flera vektorer så som vanligen göres vid praktiska genomföranden.

ITU rekommendationen G.728, som det refereras till ovan, bifogas till beskrivningen .

Claims (24)

10 15 20 25 30 if 504 010 PATENTKRAV

1. Förfarande i ett transmissionssystem för att överföra signaler över en kommunikationskanal (120), vilket system omfattar : - en första bakåtkopplad adaptiv kodare (100) innefattande ett syntetiseringsfilter (115) med dels element (140) för tillstândsvärden (SB(1...105)), dels koefficientelement (141) för prediktorkoefficienter (A2...A5l); - en andra bakåtkopplad adaptiv kodare (101) med element för tillståndsvärden (VSB(1...105)); och - en omställningskrets (103) för omställning mellan de nämnda första och andra kodarna (100, 101) vid val av den av kodarna som skall utnyttjas vid överföringen; varvid förfarandet omfattar: - överförande av signaler via den andra kodaren (101) och lagring av dess tillståndsvärden (VSB(1...105)) i en buffert (192) ; - omställning för överföring via den första kodaren (100) med hjälp av omställningskretsen (103); - förinställande av åtminstone en andel av den första kodarens (100) tiliståndsvärden (sB(1...1os)) tillståndsvärdena (VSB(1...105)); - framtagande av åtminstone en andel av prediktorkoefficienterna med de nämnda lagrade (A2...A51) i den första kodaren (100); och - genererande av en utsignal (SD) från syntetiseringsfiltret i beroende av de framtagna prediktorkoefficienterna (A2...A51).

2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid den andra kodaren (101) har koefficientelement för prediktorkoefficienter (B2...B51), svarande mot koefficientelementen (141) hos den första kodaren (100), och förfarandet ytterligare omfattar: - lagring av prediktorkoefficienterna (B2....B51) hos den andra kodaren (101) i den nämnda bufferten (192); och - framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A5l) i den första kodaren (100) utföres genom överföring av de nämnda lagrade prediktorkoefficienterna (B2...B51) till syntetiseringsfiltrets (115) koefficientelement (141). 10 15 20 25 30 su4 010 *“

3. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A51) i den första kodaren (100) förinställda tillståndsvärden utföres med hjälp av dess (sB(1...1o5)).

4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid endast en andel (A2...A11) av prediktorkoefficienterna (A2...A51) framtages.

5. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, 3 eller 4, vilket ytterligare omfattar följande förfarandesteg: - genererande av vektorer (ZINR(1...5)), innefattade i ett svar på en nollvärdesinsignal ("0") till syntetiseringsfiltret (115), med hjälp av tillstånden (SB(1...105)) och koefficienterna (A2...A51) hos syntetiseringsfiltret (115): - genererande av vektorer (ZSTR(1...5)) för nolltillståndssvar genonn att subtrahera vektorerna (ZINR(1...5)) prediktor- för svaret på nollvärdesinsignalen ("0") från de motsvarande tillståndsvärdena, uppdelade som tillståndsvektorer (SB(1...5)), för syntetiseringsfiltret (115); och - genererande av en exciteringssignal (ET(1...5)) för syntetiseringsfiltret (115) med hjälp av vektorerna (ZSTR(1. . .5) ) för nolltillståndssvaret.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, varvid den första kodaren (100) har en förstärkningsprediktor (134) med dels element (150) för tillståndsvärden (SBLG), dels koefficientelement (151) för (GP2....GP vilket prediktorkoefficienter förfarande 11)' ytterligare omfattar: - generering och förinställning av förstärkningsprediktorns (134) tillståndsvärden (SBLG) exciteringssignalen (ET(1...5)); med utnyttjande av den genererade - generering av förstärkningsprediktorns (GP2...GP1l) med hjälp av tillståndsvärden (SBLG); och - genererande av en predikterad förstärkningsfaktor (GAIN') för (134) koefficienter förstärkningsprediktorns syntetiseringsfiltrets(115)förstaexciteringssignal(ET(1...5)) efter ett initieringsskede för den första kodaren (100). 10 15 20 25 30 '” 504 010

7. Förfarande i ett transmissionssystem för att mottaga signaler över en kommunikationskanal (120), vilket system omfattar : - en första bakâtkopplad adaptiv avkodare (200) innefattande ett syntetiseringsfilter (215) med dels element (140) för tillståndsvärden (SÉB(1. . . 105)) , dels koefficientelement (141) för prediktorkoefficienter (A2...A5l); - en andra bakâtkopplad adaptiv avkodare (290) med element för tillståndsvärden (VSB(1...105)); och - en omställningskrets (103) för omställning mellan de nämnda första och andra avkodarna (200, 290) vid val av den av avkodarna som skall utnyttjas varvid förfarandet omfattar: vid mottagandet; - mottagande av signaler via den andra avkodaren (101) och lagring av dess tillståndsvärden (VSB(1...105)) i en buffert (292); - omställning för mottagande via den första avkodaren (200) med hjälp av omställningskretsen (103); - förinställande av åtminstone en andel av den första avkodarens (zoo) tillstândsvärden (sB(1...1o5)) tillståndsvärdena (VSB(1...105)); - framtagande av åtminstone en andel av prediktorkoefficienterna med de nämnda lagrade (A2...A51) i den första avkodaren (200); och - genererande av en utsignal (SD) från syntetiseringsfiltret i beroende av de framtagna prediktorkoefficienterna (A2...A51).

8. Förfarande enligt patentkrav 7, varvid den andra avkodaren (290) har prediktorkoefficienter (B2...ss1), (141) första avkodaren (200), och förfarandet ytterligare omfattar: - lagring av prediktorkoefficienterna (B2....B51) hos den andra avkodaren (290) i den nämnda bufferten (292); och I koefficientelement för svarande mot koefficientelementen hos den - framtagandet av' prediktorkoefficienterna (A2...A51) i den första avkodaren (200) utföres genom överföring av de nämnda lagrade prediktorkoefficienterna (B2...B51) till syntetiseringsfiltrets (215) koefficientelement (141). 10 15 20 25 30 504 010 1”

9. Förfarande enligt patentkrav 7, varvid framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A51) i den första avkodaren (200) utföres med hjälp av dess förinställda tillståndsvärden (sB(1...1os)).

10. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid endast en andel (A2...A11) av prediktorkoefficienterna (A2...A51) framtages.

11. Förfarande enligt. patentkrav 7, 8, 9, eller 10, vilket ytterligare omfattar följande förfarandesteg: - genererande av vektorer (ZINR(1...5)), innefattade i ett svar på en nollvärdesinsignal ("0") till syntetiseringsfiltret (215), tillstånden (sB(1...1os)) och koefficienterna (A2...A51) hos syntetiseringsfiltret (215); med hjälp av prediktor- - genererande av vektorer (ZSTR(1...5)) för nolltillståndssvar genom. att subtrahera. vektorerna (ZINR(1...5)) för svaret på nollvärdesinsignalen ("0") från de motsvarande tillståndsvärdena, uppdelade som tillståndsvektorer (SB(1...5)), för syntetiseringsfiltret (215); och - genererande av en exciteringssignal (ET(l...5)) för syntetiseringsfiltret (215) medmhjälp av vektorerna (ZSTR(1...5)) för nolltillståndssvaret.

12. Förfarande enligt patentkrav 11, varvid den första avkodaren (200) har en förstärkningsprediktor (134) med dels element(150) för tillståndsvärden (SBLG), dels koefficientelement (151) för prediktorkoefficienter (GP2....GP1l), vilket förfarande ytterligare omfattar: - generering och förinställning av förstärkningsprediktorns (134) tillståndsvärden (SBLG) exciteringssígnalen (ET(1...5)); med utnyttjande av den genererade - generering av förstärkningsprediktorns (134) koefficienter (GP2...GP11) med hjälp av förstärkningsprediktorns jtillståndsvärden (SBLG); och - genererande av en predikterad förstärkningsfaktor (GAIN') för syntetiseringsfiltrets(215)förstaexciteringssignal(ET(1...5)) efter ett initieringsskede för den första avkodaren (200). 4 10 15 20 25 30 35 i” 504 01.0

13. Anordning i ett transmissionssystem för att överföra signaler över en kommunikationskanal (120), vilken anordning omfattar : - en första bakåtkopplad adaptiv kodare (100) innefattande ett syntetiseringsfilter (115) med dels element (140) för tillståndsvärden (SB(1...105)), dels koefficientelement (141) för prediktorkoefficienter (A2...A51); - en andra bakåtkopplad adaptiv kodare (101) med element för tillståndsvärden (vsB(1...1os)); (103) med (9s,1o2) för inkoppling av en av de nämnda första och andra kodarna (100, 101) - en omställningskrets omkopplare till kommunikationskanalen (120); - en buffert (192) för lagring av' den andra. kodarens (101) tillståndsvärden (VSB(1...105)) vid överföring av signaler via denna andra kodare; - anordning (193, 144) för inmatande av åtminstone en andel av de nämnda lagrade tillståndsvärdena (VSB(1...105)) i elementen (140) för tillståndsvärden (SB(1...105)) hos den första kodaren (100) vid inkoppling för överföring via denna första kodare (100); - anordning (116; 49, 50, 51 146), ansluten till ingångar (139) hos koefficientelementen (141), för framtagande av åtminstone en andel av'prediktorkoefficienterna (A2...A51) i den första kodaren (100); och - anordning (142, 143) ansluten till koefficientelementen (141) för att generera en utsignal (SD) från syntetiseringsfiltret (115).

14. Anordning enligt patentkrav 13, varvid (101) har koefficientelement för (B2...B51) koefficientelementen (141) hos den första kodaren (100); - den andra kodaren prediktorkoefficienter svarande mot - den nämnda bufferten (192) är anordnad att lagra prediktor- koefficienterna (B2....B51) hos den andra kodaren (101); och - anordningen för framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A51) i den första kodaren (100) omfattar medel (193, 139) för att överföra de nämnda lagrade prediktorkoefficienterna (B2...B51) till syntetiseringsfiltrets (115) koefficientelement (141). 10 15 20 25 30 35 504 010 3”

15. Anordning enligt patentkrav 13, varvid anordningen för framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A5l) omfattar medel (116; 48, 49, 50, 51, 146) för att, med hjälp av de nämnda lagrade tillståndsvärdena (VSB(1...l05)) i elementen (140) för tillståndsvärden (SB(1...105)) hos den första kodaren (100), generera prediktorkoefficienterna (A2...A51).

16. '16. Anordning enligt patentkrav 15, varvid de nämnda medlen (116; 48, 49, 50, 51, 146) för att generera prediktorkoefficienterna är anordnade att generera endast en andel (A2...A11) av prediktor- koefficienterna (A2...A51).

17. Anordning enligt något av patentkraven 13-16 omfattande: - medel (147) för att generera vektorer (ZINR(1...5)), innefattade i ett svar på en nollvärdesinsignal ("0") till syntetiseringsfiltret (115), med hjälp av tillstånden (sßu. . .1os)) och syntetiseringsfiltret (115); prediktorkoefficienterna (A2...A51) hos - medel (148) för att generera vektorer (ZSTR(1...5)) för nolltillståndssvar omfattande en subtraherare (148) vilken subtraherar vektorerna (ZINR(1...5)) för svaret på nollvärdesinsignalen (“0") från de motsvarande tillståndsvärdena, uppdelade som tillståndsvektorer (SB(1...5)), för syntetiserings- filtret (115); och - medel (149) för att generera en exciteringssignal (ET(1...5)) (115) med hjälp av (ZSTR(1...5)) för nolltillstândssvaret. för syntetiseringsfiltret vektorerna

18. Anordning enligt patentkrav 17, varvid den första kodaren (100) har en förstärkningsprediktor (134) med dels element (150) för tillståndsvärden (SBLG), dels koefficientelement (151) för prediktorkoefficienter (GP2....GP1l), vilken anordning omfattar: (152, 155) förstärkningsprediktorns - medel för generering och förinställning av (134) tillståndsvärden (SBLG) med utnyttjande av den genererade exciteringssignalen (ET(1...5)); - medel, anslutna dels till elementen (150) för tillståndsvärden, dels till (151), för att förstärkningsprediktorns (134) koefficienter (GP2...GP koefficientelementen generera 11) med 10 15 20 25 30 35 3' 504 010 hjälp av förstärkningsprediktorns tillståndsvärden (SBLG); och - medel (153, 156) för att generera en predikterad förstärknings- faktor (GAIN') för' syntetiseringsfiltrets (115) teringssignal (ET(1...5)) efter ett initieringsskede för den första kodaren (100). första exci-

19. Anordning i ett transmissionssystem för att mottaga signaler över en kommunikationskanal (120), vilken anordning omfattar: - en första bakåtkopplad adaptiv avkodare (200) innefattande ett syntetiseringsfilter (215) med dels element (140) för tillståndsvärden(SB(1...105)),delskoefficientelement(141)för prediktorkoefficienter (A2...A51); - en andra bakåtkopplad adaptiv avkodare (290) med element för tillståndsvärden (VSB(1...105)); (103) med omkopplare (203,198) för inkoppling av en av de nämnda första och andra avkodarna (200, 290) till kommunikationskanalen (120); - en buffert (292) för lagring av den andra avkodarens (290) tillståndsvärden (VSB(1...105)) vid mottagande av signaler via denna andra avkodare; - en omställningskrets - anordning (293, 145) för inmatande av åtminstone en andel av de nämnda lagrade tillståndsvärdena (VSB(1...105)) i elementen (140) för tillståndsvärden (SB(1...105)) hos den första avkodaren (200) vid inkoppling för mottagande via denna första avkodare (200); - anordning (116; 49, 50, 51 146), ansluten till ingångar (139) hos koefficientelementen (141) för framtagande av åtminstone en (A2...A i den första andel av prediktorkoefficienterna si) avkodaren (200); och - anordning (142, 143) ansluten till koefficientelementen (141) för att generera en utsignal (SD) från syntetiseringsfiltret (215).

20. Anordning enligt patentkrav 19, varvid (290) har (B2...B5l) elementen (141) hos den första avkodaren (200); - den andra avkodaren koefficientelement för prediktorkoefficienter svarande mot koefficient- - den nämnda bufferten (292) är anordnad att lagra prediktor- koefficienterna (B2....B51) hos den andra avkodaren (290); och 10 15 20 25 30 504 010 3* - anordningen för framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A5l) i den första avkodaren (200) omfattar medel (193, 139) för att överföra de nämnda lagrade prediktorkoefficienterna (B2...B51) till syntetiseringsfiltrets (215) koefficientelement (141).

21. Anordning enligt patentkrav 19, varvid anordningen för framtagandet av prediktorkoefficienterna (A2...A51) omfattar medel (116; 48, 49, 50, 51, 146) för att, med hjälp av de nämnda lagrade tillståndsvärdena (VSB(1...105)) i elementen (140) för tillståndsvärden (SB(1...105)) hos den första avkodaren (200), generera prediktorkoefficienterna (A2...A51).

22. Anordning enligt patentkrav 21, varvid de nämnda medlen (116; 48, 49, 50, 51, 146) för att generera prediktorkoefficienterna är anordnade att generera endast en andel (A2...Al1) av prediktor- koefficienterna (A2...A51).

23. Anordning enligt något av patentkraven 19-22 omfattande: (147) för (ZINR(l...5)), innefattade i ett svar' på en nollvärdesinsignal ("0“) till (215), med tillstånden och prediktorkoefficienterna (A2...A - medel att generera vektorer syntetiseringsfiltret (sß(1...1os)) syntetiseringsfiltret (215); (148) nolltillståndssvar omfattande en hjälp av 51) hos - medel för att generera vektorer (ZSTR(1...5)) för (148) svaret på subtraherare vilken (zINR(1...s)) för nollvärdesinsignalen ("0") från de motsvarande tillståndsvärdena, subtraherar vektorerna uppdelade som tillståndsvektorer (SB (1. . . 5) ) , för syntetiserings- filtret (215); och - medel (149) för att generera en exciteringssignal (ET(1...5)) för syntetiseringsfiltret (215) (ZSTR(1...5)) för nolltillståndssvaret. med hjälp av vektorerna

24. Anordning enligt patentkrav 23, varvid den första avkodaren (200) har en förstärkningsprediktor (134) med dels element (150) för tillståndsvärden (SBLG), dels koefficientelement (151) för prediktorkoefficienter (GP2....GPll), vilken anordning omfattar: 10 35 504 010 - medel (152, 155) förstärkningsprediktorns för generering och förinställning av (134) tillståndsvärden (SBLG) med utnyttjande av den genererade exciteringssignalen (ET(1...5)); - medel, anslutna dels till elementen (150) för tillståndsvärden, dels till (151), för att generera förstärkningsprediktorns (134) koefficienter (GP2...GPl1) med hjälp av förstärkningsprediktorns tillståndsvärden (SBLG); och koefficientelementen " - medel (153, 156) för att generera en predikterad förstärknings- faktor (GAIN') för syntetiseringsfiltrets (215) första exci- teringssignal (ET(1...5)) efter ett initieringsskede för den första avkodaren (200).