• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.465-468
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• 2001

MPEG-4 Parametric Coding 중 저 비트율로 음성신호를 부호화하는 HVXC(Harmonic Vector excitation Ending)의 복호화 모듈인 LSP 합성필터와 무성음 합성부, 유성음 합성부를 VHDL을 이용하여 구현하였다. MPEG-4 HVXC의 복호화 과정은 코드북을 이용하여 LSP 계수, VXC signal, 그리고 Spectral Envelop이 복호화 되어 각각 LSP 역필터, 무성음과 유성음 합성단을 통과하여 LPC계수와 유,무성음 여기신호로 변환된 후 LPC 합성필터링 과정을 거쳐 최종적으로 음성신호를 출력시킨다. LSP inverse filter에서 사용되는 cosine함수값을 위하여 Table based Approximation을 이용하여 적은 양의 Table 값을 사용하여 정확하고 고속의 cosine 연산을 수행하였다. VXC 복호화 과정에서는 신호의 중복성을 제거하는 Hidden Address in LSH 방법을 사용하여 코드북의 크기를 줄였다. 유성음 합성단에서는 IFFT 모듈을 이용하여 연산속도를 증가 시켰다. 최종적으로 위와 같이 구현된 시스템을 Simulation을 통해 Software 검증을 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1999.11b
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• pp.197-200
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• 1999

MPEG-4 오디오 부호기의 일부인 HVXC(Harmonic and Vector excitation Coding) 부호기는 음성의 무성음 구간에서는 CELP 코덱, 유성음 구간에서는 MBE 코덱을 이용하여 부호화하는 구조로서, 많은 연산량을 필요로 하여 범용DSP를 이용한 실시간 구현의 장애요소로 작용한다. 본 논문에서는 TMS320C6701 DSP를 이용하여 많은 연산 시간을 요하는 함수들에 대한 C언어 및 어셈블리 레벨의 최적화를 수행하여 HVXC 함수들의 실행시간을 단축하고 이를 라이브러리화 하여 실시간 구현에 이용가능 하도록 하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.19 no.4
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• pp.37-44
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• 2000

In this paper, we described the real-time implementation effort of MPEG-4 audio HVXC (Harmonic Vector eXcitation Coding) algorithm for very low bitrates, which has target applications from mobile communications to Internet telephony, on current high performance floating point TMS320C6701 DSP. We adopted a hardware structure for real-time operation. In order for software optimization, we used C- and assembly-language level optimizations for time-critical functional codes. Utilizing the internal program memory of the DSP as the program cache, the internal data memory overlap technique and DMA functionality, we could get a goal of realtime operation of HVXC codec both at 2 kbit/s and at 4 kbit/s. For an encoder at 2 kbit/s, the optimization ratio to original code is about 96 %. Finally, we got the subjective quality of MOS 2.45 at 2 kbit/s from an informal quality test.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1999.11b
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• pp.261-266
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• 1999

본 논문에서는 인터넷 폰이나 디지털 이동통신에서와 같이 낮은 비트율이 요구되는 응용분야에서 사용될 수 있는 HVXC 부호화 및 복호화 알고리즘을 TMS320C6701 160MHz DSP를 사용하여 실시간 동작을 구현한 내용을 기술한다. 사용한 최적화 방법으로는 기본적으로 연산 시간이 많이 소요되는 함수 루틴에 대한 C 언어레벨의 최적화 및 어셈블리어 레벨의 최적화를 수행하였고, TMS320C6701 DSP 내부 프로그램 메모리를 프로그램 캐쉬로 사용하였다. 또한, 계산량이 많은 부분과 테이블 참조가 필요한 연산을DSP의 내부 데이터 메모리 영역에서 수행하여 소요시간을 단축하였으며, 음성신호 및 비트스트림의 입출력에는 background DMA(direct memory access) 방식을 이용하였다. 이와 같은 최적화결과 2kbps 및 4kbps의 비트율에서 압축 및 복원을 실시간으로 수행할 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.3C
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• pp.239-247
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• 2003

This paper presents a dual-rate (2.4/4.0 kbps) Improved Harmonic-CELP(IHC) speech coder based on the EHC(Efficient Harmonic-CELP) which was presented by the authors. The proposed IHC employs the harmonic coding for voiced and the CELP for unvoiced segments. In the IHC, an initial voiced/unvoiced estimate is obtained by the pitch gain and energy. Then, the final V/UV mode is decided by using the frame energy contour. A new harmonic estimation combining peak picking and delta adjustment provides a more reliable harmonic estimation than that in the EHC. In addition, a noise mixing scheme in conjunction with an improved band voicing measurement provides the naturalness of the synthesized speech. To demonstrate the performance of the proposed IHC coder, the coder has been implemented and compared with the 2.0/4.0 kbps HVXC(Harmonic excitation Vector Coding) standardized by MPEG-4. Results of subjective evaluation showed that the proposed IHC coder and produce better speech quality than the HVXC, with only 40% complexity of the HVXC.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.27 no.4
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• pp.200-206
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• 2008

This paper presents a method of quantization to extract quantization parameters using the straight-line and DCT (Discrete Cosine Transform) for two splited frequency bands. As the number of harmonic is variable frame to frame, harmonics in low frequency band is oversampled to fix the dimension and straight-lines present a spectral envelope, then the discontinuous points of straight-lines in low frequency is sent to quantizer. Thus, extraction of quantization parameters using the straight-line provides a fixed dimension. Harmonics in high frequency use variable DCT to obtain quantization parameters and this paper proposes a method of quantization combining the straight-line with DCT. The measurement (If proposed method of quantization uses spectral distortion (SD) for spectral magnitudes. As a result, The proposed method of quantization improved 0.3dB in term of SD better than HVXC.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.35-47
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• 2001

This paper describes an efficient harmonic-CELP speech coder by taking advantages of harmonic and CELP coders into account. According to frame voicing decision, the proposed harmonic-CELP coder adopts the RP-VSELP coder as a fast CELP in case of an unvoiced frame, or an improved harmonic coder in case of a voiced frame. The proposed coder has main features as follows: simple pitch detection, fast harmonic estimation, variable dimension harmonic vector quantization, perceptual weighting reflecting frequency resolution, fast harmonic synthesis, naturalness control using band voicing, and multi-mode. These features make the proposed coder require very low complexity, compared with HVXC coder To demonstrate the performance of the proposed coder, a 2.4 kbps coder has been implemented and compared with reference coders. From results of informal listening tests, the proposed coder showed good quality while requiring low delay and complexity.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.08a
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• pp.113-120
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• 1998

정보화 시대가 발전함에 따라 음성 통신 및 저장 시스템은 점점 더 우리 생활 깊숙이 자리잡아 가고 있다 따라서 급증하는 수요에 보다 더 효과적으로 대처하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 그 한가지 예가 기존의 음성 부호화 시스템의 음질을 유지하면서 압축율을 크게 높일 수 있는 부호화 방법에 대한 연구 및 표준화 작업이다. 본 논문에서는 최근 확정된 음성 부호화기 표준안인 US DoD 2.4 kbps MELP, MPEG-4 HVXC, CDMA 용 IS-127 EVRC 음성 부호화기에 대해 비교적 자세히 설명하고, 현재 진행중인 ITU-T 4kbps 표준안으로 제안된 부호화 방법들이 경향을 살펴본다. 또한 새로운 연구 분야인 인터넷 전화기와 인식-합성 기법을 이용한 아주 낮은 전송율 음성 부호화기에 대한 연구 동향을 소개한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.27 no.3A
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• pp.196-204
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• 2002

The Sinusoidal Transform Coding(STC) is a vocoding scheme based on a sinusoidal model of a speech signal. The low bit-rate speech coding based on sinusoidal model is a method that models and synthesizes speech with fundamental frequency and its harmonic elements, spectral envelope and phase in the frequency region. In this paper, we propose the 2.4kbps low-rate speech coding algorithm using the sinusoidal model of a speech signal. In the proposed coder, the pitch frequency is estimated by choosing the frequency that makes least mean squared error between synthetic speech with all spectrum peaks and speech synthesized with chosen frequency and its harmonics. The spectral envelope is estimated using SEEVOC(Spectral Envelope Estimation VOCoder) algorithm and the discrete all-pole model. The phase information is obtained using the time of pitch pulse occurrence, i.e., the onset time, as well as the phase of the vocal tract system. Experimental results show that the synthetic speech preserves both the formant and phase information of the original speech very well. The performance of the coder has been evaluated in terms of the MOS test based on informal listening tests, and it achieved over the MOS score of 3.1.