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In this paper, we proposed quad variable rates ADPCM coding method for efficient speech transmission and real time porcessing is implemented on TMS320C6711-DSP. The modified ADPCM with four variable coding rates, 16[kbps], 24[kbps], 32[kbps] and 40[kbps] are used for speech window samples for good quality speech transmission at a small data bits and real time encoding and decoding is implemented using DSP. ZCR is used to identify the influence of the noise on the speech signal and to decide the rate change threshold. For noise superior signals, low coding rates are applied to minimize data bit and for noise inferior signals, high coding rates are applied to enhance the speech quality. In most speech telecommunications, silent period takes more than half of the signals, speech quality close to 40[kbps] can be obtained at comparabley low data bits and this is shown by simulation and experiments. TMS320C6711-DSK board has 128K flash memory and performance of 1333MIPS and has meets the requirements for real time implementation of proposed coding algorithm.
본 논문에서는 ADPCM을 이용하여 보다 효율적인 음성전송을 위한 4배속 가변임계값을 갖는 음성 부호화법을 제안하였으며 TMS320C6711-DSP를 사용하여 제안된 알고리즘의 실시간 음성 처리 구현을 다루었다. 본 논문에서는 ADPCM 알고리즘을 개선하여 입력 신호 및 주변 환경에 따라 변환율을 16[kbps], 24[kbps], 32[kbps], 40[kbps]로 가변하는 음성부호화 방법을 제시하고 이를 DSP를 이용하여 Encoding과 Decoding을 실시간으로 구현하여 좋은 음질의 음성 신호를 보다 적은 비트 수로 전송하고자 하였다. 이를 위하여 영교차율(Zero Crossing Rate)을 이용하여 소음의 우세한 정도를 구분하여, 임계값을 가변 시키도록 하였으며 소음이 우세한 환경에서는 4가지 변환율 가운데 낮은 변환율을 사용하도록 하여 전송 비트 수를 줄이도록 하였으며, 소음이 열세한 환경에서는 높은 변환율을 사용하도록 하여 좋은 음질을 갖도록 하였다. 음성 대화의 많은 구간이 거의 묵음인 구간이 많으므로, 음질은 40[kbps] 수준의 음질을 유지하면서 이 보다 낮은 데이터 비트수를 유지할 수 있음을 시뮬레이션과 실험으로 보였다. 구현에 사용된 TMS320C6711-DSK board는 128[K]의 플래쉬 메모리를 가지고 있고 1333MIPS의 처리속도를 가지므로 제안된 알고리즘을 실시간 구현하기에 충분한 조건을 가지고 있다.