A Training Algorithm for the Transform Trellis Code with Applications to Stationary Gaussian Sources and Speech

정상 가우시안 소오스와 음성 신호용 변환 격자 코드에 대한 훈련 알고리즘 개발

There exists a transform trellis code that is optimal for stationary Gaussian sources and the squared-error distortion measure at all rates. In this paper, we train an asymptotically optimal version of such a code to obtain one which is matched better to the statistics of real world data. The training algorithm uses the M algorithm to search the trellis codebook and the LBG algorithm to update the trellis codebook. We investigate the trained transform trellis coding scheme for the first-order AR(autoregressive) Gaussian source whose correlation coefficient is 0.9 and actual speech sentences. For the first-order AR source, the achieved SNR for the test sequence is from 0.6 to 1.4 dB less than the maximum achievable SNR as given by Shannon's rate-distortion function for this source, depending on the rate and surpasses all previous known results for this source. For actual speech data, to achieve improved performance, we use window functions and gain adaptation at rate 1.0 bits/sample.

변환 격차 코드는 모든 레이트에서 정상 가우시안 소오스와 자승 오차 왜곡에 대해 최적코드이다. 본 논문은 실제 데이타의 통계적 특성에 잘 맞는 코드를 얻기 위해 점근적으로 최적인 변환 격자 코드를 훈련시켰다. 훈련 알고리즘은 격자 코드북을 탐색하기위한 M알고리즘과 코드북을 새롭게하기 위한 LBG 알고리즘을 사용했다. 훈련된 변환 격자 코드의 성능을 조사하기 위해서 상관 계수가 0.9인 1차 AR 가우시안 소오스와 실제 음성 데이타를 사용하였다. 1차 AR 소오스에서, 훈련에 사용되지 않은 데이타에 대한 SNR은 레이트에 따라 샤논의 정보량 왜곡 함수에 의한 SNR보다 0.6에서 1.4dB 낮았으나, 이것은 같은 계산량을 사용한 다른 코딩 결과들보다 우수 했다. 실제 음성 데이타는 레이트 1.0 bits/sample에서 코딩을 했으며, 보다 좋은 성능을 얻기 위해 윈도우 함수와 이득 적용을 사용했다.