• 제목/요약/키워드: Code-Excited Linear Prediction(CELP)

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디지털 이동통신을 위한 음성 부호기의 성능 분석 (A Performance Analysis of the Speech Coders for Digital Mobile Radio)

  • 정영모;이상욱
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.491-501
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    • 1990
  • Recently, four speech coding techniques, namely, SBC-APCM(sub-band coding adaptive PCM), RPE-LPC(regualr pulse excitation linear predictive codec), MPE-LTP(multi-pulse excited long-term prediction) and CELP (code-excited linear prediction) are proposed for digital mobile radio applications. However, a performance comparison of these coders in the Rayleigh fading environment has not been made yet. In this paper, the performances of the four spech coders in the random bit error and burst error environment are investigated. For the channel coding of SBC-APCM, RPE-LPC and MPE-LTP, the sensitivity of output bit stream is measured and a bit selective forward error correction is provided acording to the measured bit sensitivity. And for an attempt to improve the performance of CELP, an optimum quantizer is applied for transmitting scalar quantities in CELP. However, an improvement over the conventional approach is found to be negligible. For the channel coding of CELP, Reed-Solomon code, Golay code, convolutional code of rate 1/2 shows the best performance. Finally, from the simulation results, it is concluded that CELP is the best candidate for digital mobile radio and is followed by MPE-LTP, SBC-APCM and RPE-LPC.

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CELP 음성부호화기 전송률 감소를 위한 음성신호의 V/UV 결정 알고리즘 (The V/UV Decision Algorithm for a Reduction of the Transmission Bit Rate in the CELP Vocoder)

  • 민소연;김현철
    • 한국항행학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.87-92
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    • 2007
  • 기존의 CELP 계열 보코더에서, 무성음에 대한 별도의 처리 없이 유성음과 동일하게 처리함으로써 합성음에서 음질의 저하 및 계산량과 전송률 측면에서 손실을 가져왔다. 본 논문에서는 에러율과 전처리 계산량을 최소로 할 수 있는 V/UV 분류기를 사용하여 CELP 보코더에서 전송률을 감소시키는 방법을 제안한다. 새로운 V/UV 분류기는 CELP 보코더에서 사용되는 LSP 파라미터의 주파수영역 분포도와 간격정보를 이용하여 V/UV를 결정하게 된다. 제안한 방법을 G.723.1 5.3kbps ACELP에 적용하여 성능 평가를 실시하였다. 실험결과, 음질의 저하 없이 약 6%의 전송률을 감소할 수 있었다.

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디지틀 셀룰라 시스템을 위한 효율적인 음성부호화 기술 (An Efficient Vocoder for Digital Cellular System)

  • 강상원;이인성;한경호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1348-1357
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    • 1993
  • 본 논문에서는 디지틀 셀룰라 시스템을 위한 효율적인 8 kbps 음성부호화기로서, Code-excited linear prediction (CELP) 구조에 Trellis Coded Vector Excitation을 이용한 trellis code-excited linear prediction (TCELP) 음성 부호화 방식을 제시하였다. TCELP 구조에 근거한 최적 코드북 설계를 위해 traing seguence-based 알고리즘과 부호화 지연을 줄이는 trellis 심볼 release 방식이 개발되었고, 제시된 TCELP 시스템과 부호화 복잡도가 분석되었다. 끝으로 8 kbps TCELP 부호화기의 성능이 SNR/SEGSNR과 비공식 청취시험을 통해 평가되었다.

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Pulse-Train code 여기 선형 예측 (PT-CELP) 부호화기에 관한 연구 (A Study on the Pulse-Train Code Excited Linear Prediction Coder: PT-CELP)

  • 김흥국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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    • pp.246-249
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    • 1995
  • 4.16kbps의 전송률을 갖는 음성 부호화기 구조에 관하여 기술한다. 제안된 음성 부호화기는 개방 회로 피치 검출기와 이로부터 생성된 pulse train을 코드북으로 갖는 CELP 부호화기이다. Pulse-Train codebook은 분석 프레임별로 부호화 및 복호화 양단에서 생성되며 음성의 피치 및 포만트 정보를 내포하고 있다. 구현된 PT-CELP는 random codebook 방식의 CELP에 비해 적은 크기로 codebook을 만들 수 있으며 음성의 특징을 충분히 반영하므로 합성된 음성의 음질을 향상시킬 수 있다.

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저전송률 코드여기 선형 예측 부호화기를 위한 선택적 대역 하모닉 모델 기반 여기신호 개선 알고리즘 (Excitation Enhancement Based on a Selective-Band Harmonic Model for Low-Bit-Rate Code-Excited Linear Prediction Coders)

  • 이미숙;김홍국;최승호;김도영
    • 음성과학
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    • 제11권2호
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    • pp.259-269
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    • 2004
  • In this paper, we propose a new excitation enhancement technique to improve the speech quality of low bit-rate code-excited linear prediction (CELP) coders. The proposed technique is based on a harmonic model and it is employed only in the decoding process of speech coders without any additional bits. We develop the procedure of harmonic model parameter estimation and harmonic generation, and apply this technique to a current state-of-the-art low bit rate speech coder, ITU-T G.729 Annex D. Also, its performance is measured by using the ITU-T P.862 PESQ score and compared to those of the phase dispersion filter and the long-term postfilter applied to the decoded excitation. It is shown that the proposed excitation enhancement technique can improve the quality of decoded speech and provide better quality for male speech than other techniques.

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RPE 검색을 이용한 CELP 보코더의 불규칙 코드북 검색 (On a Reduction of Codebook Searching Time by using RPE Searching Tchnique in the CELP Vocoder)

  • 김대식
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1995년도 제12회 음성통신 및 신호처리 워크샵 논문집 (SCAS 12권 1호)
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    • pp.141-145
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    • 1995
  • Code excited linear prediction speech coders exhibit good performance at data rates as low as 4800 bps. The major drawback to CELP type coders is their large computational requirements. In this paper, we propose a new codebook search method that preserves the quality of the CELP vocoder with reduced complexity. The basic idea is to restrict the searching range of the random codebook by using a searching technique of the regular pulse excitation. Applying the proposed method to the CELP vocoder, we can get approximately 48% complexity reduction in the codebook search.

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State Encoding of Hidden Markov Linear Prediction Models

  • Krishnamurthy, Vikram;Poor, H.Vincent
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제1권3호
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    • pp.153-157
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    • 1999
  • In this paper, we derive finite-dimensional non-linear fil-ters for optimally reconstructing speech signals in Switched Predic-tion vocoders, Code Excited Linear Prediction(CELP) and Differ-ential Pulse Code Modulation (DPCM). Our filter is an extension of the Hidden Markov filter.

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효율적인 하모닉-CELP 구조를 갖는 저 전송률 음성 부호화기 (Efficient Harmonic-CELP Based Low Bit Rate Speech Coder)

  • 최용수;김경민;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.35-47
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    • 2001
  • 본 논문에서는 하모닉 부호화기와 CELP(Code Excited Linear Prediction) 부호화기의 장점을 고려한 효율적인 저 전송률 하모닉-CELP 음성 부호화기를 제안한다. 제안된 하모닉-CELP 부호화기에서는 프레임 단위 유/무성음 판별에 따라 무성음 구간에서는 고속 CELP방식으로 부호화하고 유성음 구간에서는 개선된 하모닉 부호화를 수행한다. 제안된 부호화기는 무성음 부호화를 위한 RP-VSELP(Regular Pulse Vector Sum Excited Linear Prediction), 유성음 부호화를 위한 간단한 정수 피치 검색, 정수 단위 피치에서의 고속 하모닉 추정, 가변 차원 하모닉 벡터 양자화, 주파수 해상도를 반영한 인지 가중치, 고속 하모닉 합성, 대역별 유성음 정도에 따른 자연성 제어, 다중 모드 등을 주요한 특징으로 하며, 이러한 특징들로 인해 기존의 HVXC(Harmonic Vector eXeited Coder) 부호화기에 비해서 매우 낮은 복잡도를 갖는다. 주관적인 음질 평가 결과, 제안된 2.4 kbps 하모닉-CELP 부호화기는 낮은 지연과 적은 계산량으로 양호한 음질을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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CELP 보코더의 피치 검색시간 단축법의 비교 (On a Performance Comparison of Pitch Search Algorithms by using a Correlation Properties for the CELP Vocoder)

  • 배명진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1993년도 학술논문발표회 논문집 제12권 1호
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    • pp.280-287
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    • 1993
  • Code Excited Linear Prediction(CELP) speech coders exhibit good performance at data rates as low as 4800bps. The major drawback to CELP type paper, a comparative performance study of three pitch searching algorithms for the CELP vocoder was conducted. For each of the algorithms, a standard pitch searching algorithm was used by the sequential pitch searching algorithm that was implimented in the QCELP vocoder. The algorithms used in this study were 1) using the skip table(TABLE), 2) using the symmetrical property of the autocorrelation(SYMMT), and 3) using the preprocessing autocorrelation(PREPC). Performance scores are presented for each of the three pitch searching algorithms based on computation speed and on pitch prediction error.

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대역 분할 장구간 예측을 이용한 CELP 부호화기 (A CELP Coder using the Band-Divided Long Term Prediction)

  • 최용수;강홍구;임명섭;안동순;윤대희
    • 한국음향학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.38-45
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    • 1995
  • 본 논문에서는 CELP (Code Excited Linear Prediction) 부호화기의 장구간 예측단에 MBE(Multi-Band Excitation) 방법을 도입하여 4.8kbps 이하의 낮은 전송률에서 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 기존의 CELP 방법으로 장구간 예측을 한 후에도 여전히 남아 있는 주기적 성분들을 다시 한번 다중대역(multiband)으로 장구간 예측을 한다. 이때 전 스펙트럼을 기본 주파수의 하모닉 간격으로 대역 분할하고, 주기적 다중대역 여기 신호는 각 대역 내의 하모닉들에서 여기 신호 스펙트럼과 근사한 크기를 갖는 정현파 (sine wave)의 합으로 표현함으로써 실제 여기 신호의 특성을 잘 반영하도록 한다. 제안된 방법의 성능 평가를 위해서 4.8 kbps의 전송률에서 컴퓨터 모의 실험을 하였다. 음질 평가의 비교 기준 대상으로 4.8 kbps DoD CELP와 4.4 kbps IMBE를 선정하여 주관적인 음질 평가를 실시한 결과 4.8 kbps DoD CELP보다 우수하였고, 4.4 kbps IMBE와는 비슷하였다.

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