A Study on the Reduction of LSP(Line Spectrum Pair) Transformation Time in Speech Coder for CDMA Digital Cellular System

이동통신용 음성부호화기에서의 LSP 계산시간 감소에 관한 연구

We propose the computation reduction method of real root method that is used in the EVRC(Enhanced Variable Rate Codec) system. The real root method is that if polynomial equations have the real roots, we are able to find those and transform them into LSP. However, this method takes much time to compute, because the root searching is processed sequentially in frequency region. But, the important characteristic of LSP is that most of coefficients are occurred in specific frequency region. So, to reduce the computation time of real root, we used the met scale that is linear below 1kHz and logarithmic above. In order to compare real root method with proposed method, we measured the following two. First, we compared the position of transformed LSP(Line Spectrum Pairs) parameters in the proposed method with these of real root method. Second, we measured how long computation time is reduced. The experimental result is that the searching time was reduced by about 48% in average without the change of LSP parameters.

본 논문에서는 EVRC 시스템에 사용되어지는 실근 방식의 계산량 감소 알고리즘을 치안한다. 실근 방법에서는 다항식에서의 근을 구하여 LSP로 변환하는 과정이 필요하다. 그러나, 근을 구하는 과정에서 주파수 대역을 순차적으로 검색하므로 계산시간이 많이 소요된다. LSP 파라미터의 중요한 특징은 대부분의 계수가 특정 주파수 대역에 주로 분포한다는 것이다. 그러므로, 본 논문에서는 실근 방식에서의 계산시간을 줄이기 위하여 1KHz 대역까지는 선형적이고 1KHz 대역 이상에서는 로그 스케일인 멜 스케일을 사용하였다. 실근 방식과 제안한 방법을 비교하기 위하여 두 가지를 측정하였다. 첫째, 제안한 방법에서의 LSP 파라미터의 값과 실근방식에서의 LSP 파라미터 값을 비교하였다. 둘째, 계산 시간 감소율을 측정하였다. 실험결과, LSP 파라미터의 값은 변화하지 않았으며 계산량은 약 48% 정도 감소하였다.