Кодирование речи методом RPE/LPC -LTP - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника реферат
Кодирование речи RPE – LTP – кодер на 16 кбит/с. Структура декодера речи в стандарте GSM. Коэффициенты отражения кратковременного предсказания по методу Берга для РФ 8-го порядка. Спектральная характеристика постфильтра. Формирование формантных областей.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Кодирование речи методом RPE/LPC -LTP
В 1990 г. предполагалось ввести в эксплуатацию Европейскую цифровую подвижную систему радиосвязи, в которой будет использоваться кодирование речевого сигнала со скоростью 16 кбит/с.
Разработка кодера производилась в 7 Европейских странах, а также в США и Канаде.
Были разработаны следующие системы:
- адаптивное дифференцирование ИКМ - ADPCM;
- адаптивное кодирование преобразованием - APC;
- кодирование с линейным предсказанием с возбуждением от остатка RELP-LPC;
- кодирование с линейным предсказанием с возбуждением от регулярных импульсов - RPE-LPC;
- кодирование с линейным предсказанием с многоимпульсным возбуждением - MPE-LPC,
- субполюсное кодирование -SBC -APCM.
В конце разработки были проведены сравнительные испытания всех кодеров. Испытания проводились на 7 языках. В результате испытаний были отобраны два кодера:
- RPE (Regular-Pulse Excitation) - линейное предсказание с возбуждением от регулярных импульсов с долговременным предиктором LTP (Long Term Predictor)
- MPE-LTP -линейное предсказание с многоимпульсным возбуждением с долговременным предиктором LTP.
RPE- алгоритм предполагает, что сигнал остатка в линейном предсказании представляется последовательностью прореженных регулярных импульсов, но с большим числом импульсов в кадре, чем в многоимпульсном возбуждении MPE.
RPE кодеры менее сложные, однако качество речи при их использовании недостаточно хорошее из-за наличия в сигнале тонального шума, который получается в речевом сигнале в процессе высокочастотной регенерации.
В противоположность RPE - кодеру, кодер с многоимпульсным возбуждением MPE создает отличное качество речи, но является достаточно сложным.
Компромиссом между этими двумя вариантами является RPE-LTP кодер, т. е. линейное предсказание с возбуждением от регулярных импульсов и с долговременным предиктором - LTP.
В передающей части кодера производится кратковременный LPC анализ, долговременный LTP анализ и кодирование регулярных импульсов RPE - кодером (рисунок 1).
Коэффициенты отражения кратковременного предсказания получают по методу Берга для РФ 8-го порядка.
В кратковременном LPC анализе производится выделение коэффициентов отражения , преобразование их в коэффициенты логарифма площади (log-area-ratios), кодирование и передача их на прием.
Коэффициенты квантуют следующим образом: при i равном 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6; 7 и 8 число бит на коэффициент соответственно равно 6; 5; 4; 2.
Итого, на 8 коэффициентов отводится 36 бит в кадре длительностью 20 мс.
Рисунок 1. Структурная схема кодера на 13 кбит/с.
В приемнике коэффициенты вновь преобразуются в коэффициенты отражения , которые затем используются для формирования инверсного решетчатого фильтра.
На выходе кратковременного LPC -анализатора появляется сигнал остатка, который поступает на долговременный LTP -анализатор.
Долговременный предиктор LTP размещается после кратковременного. Делается это для устранения периодичности, которая еще сохраняется в сигнале остатка кратковременного предиктора.
Такое размещение предикторов является наиболее приемлемым с точки зрения получения лучшего качества речи. Долговременный предиктор характеризуется выражением
Коэффициенты отражения долговременного предсказания определяются также методом Берга для РФ 3-го порядка. На передачу каждого коэффициента отводится 3 бита в кадре. Коэффициенты предсказания предиктора определяются путем минимизации энергии остатка предсказания.
Взвешивающий фильтр с передаточной функцией
используется для корректировки формантных областей в спектре остатка предсказания относительно уровня шума квантования. Осуществляется это путем выбора .
Оптимальное значение определено путем прослушивания. Оно оказалось равным 0,7 … 0,9.
При этом воспринимаемое значение шума квантования становится минимальным.
Длительность импульсной характеристики составляет 11 выборок, при частоте дискретизации 8 кГц. Значения импульсной характеристики для соответствующих выборок с индексом представлены в таблице 1.
2. Структура декодера речи в стандарте GSM
Структурная схема декодера речи в стандарте GSM представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Структурная схема декодера речи стандарта GSM
Рассмотрим кратко структуру и работу декодера - синтезатора речи показанного на рисунке 3.
Из канала связи данные с помощью демультиплексора распределяются по различным блокам декодера. На RPE декодер поступают номер последовательности , максимальное значение импульса выборки, представляющей собой прореженный остаток предсказания.
Здесь отсчеты выборки масштабируются и дополняются нулями. Восстановленная таким образом выборка подается на LTP - синтезатор.
Его функции выполняет генератор на РФ третьего порядка с передаточной функцией .
На него подаются с демультиплексора коэффициенты отражения долговременного предсказания и период основного тона .
Синтезированный сигнал подается на LPC синтезатор, представляющий собой генератор кратковременного предсказания на РФ восьмого порядка с передаточной функцией .
Коэффициенты отражения на этот РФ поступают с демультиплексора через преобразователь коэффициента логарифма площади в по формуле
Сигнал с выхода LPC-синтезатора для уменьшения шумов квантования поступает на постфильтр, на выходе которого получают декодированный речевой сигнал .
Кодеры с линейным предсказанием создают речь хорошего и отличного качества при скоростях передачи 9,6 кбит/с и выше. При скоростях ниже 9,6 кбит/с качество речи становится хуже из-за увеличения шумов квантования.
Для уменьшения их влияния осуществляется так называемая постфильтрация, с помощью которой изменяется спектр речевого сигнала так, что субъективно уменьшает восприятие шума квантования.
Постфильтр получается с помощью LPC - анализа, в котором содержится инверсный фильтр
Рассмотрим взвешенный инверсный фильтр
Коэффициент взвешивания не изменяет положение формантных частот, а изменяет только ширину формантных областей.
Взвешенный инверсный фильтр определяет полюса фильтра. Нули постфильтра определяет взвешенный инверсный фильтр вида
При этих обозначениях передаточная характеристика постфильтра примет вид
где и - коэффициенты взвешивания; и - порядок взвешивающих фильтров.
Эти параметры постфильтра обеспечивают необходимый вид спектральной характеристики постфильтра и формирование формантных областей.
При одних значениях области формант обостряются, при других - расширяются.
При значениях постфильтр имеет провалы в местах расположения формант, т. е. происходит искажение формантной структуры. Поэтому должно соблюдаться условие .
Постфильтр распределяет шумы квантования таким образом, что их величина становится больше в формантных областях и меньше между формантными областями в спектральных впадинах. Таким путем уменьшается субъективное восприятие шума.
В местах расположения формант шумы квантования маскируются речевым сигналом.
Но одновременно постфильтр искажает речевой сигнал. Параметры постфильтра выбираются так, чтобы не допустить больших искажений речи и по возможности уменьшить шумы квантования.
Параметры постфильтра и были определены экспериментально прослушиванием речи на выходе кодера.
Они оказались равными =0.95, =0.5…0.7. При этих значениях и получено повышение сегментального отношения сигнал/шум на 7…8 дБ и повышение разборчивости речи.
Таким образом, постфильтрация позволяет не только улучшить качество звучания, но и повысить разборчивость речевого сигнала на выходе кодера.
Преимущества радиоканальных охранных систем. Основные направления кодирования речи: кодирование формы (Waveform coding) и источника сигнала (Source coding). Структурная схема процесса обработки речи в стандарте GSM. Оценка качества кодирования речи. реферат [46,8 K], добавлен 20.10.2011
Задачи при передаче речи и данных. Цифровая передача речи. Категории методов цифрового кодирования речи. Кодеры формы сигнала. Вид амплитудной характеристики компрессора. Дискретная модель речеобразования. Особенности метода кратковременного анализа. контрольная работа [56,6 K], добавлен 18.12.2010
Принципы построения цифрового телевидения. Стандарт шифрования данных Data Encryption Standard. Анализ методов и международных рекомендаций по сжатию изображений. Энтропийное кодирование видеосигнала по методу Хаффмана. Кодирование звука в стандарте Mpeg. дипломная работа [2,4 M], добавлен 18.11.2013
Сущность и значение радиосвязи, ее применение. Проблемы организaции трaнкинговых систем. Конвенционaльные рaдиосистемы: непaрaметрическое кодирование речи. Специфика общего алгоритма скремблирования. Пример простых алгоритмов скремблирования данных. курсовая работа [509,5 K], добавлен 25.06.2011
Расчет дисперсии шума квантования, вероятности дибитов и энтропии источника. Помехоустойчивое кодирование двоичных информационных комбинаций. Схемы кодера и декодера, модулятора и демодулятора. Корреляционная функция огибающей модулированного сигнала. курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.11.2014
Основные виды модуляции. Дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция, используемая в стандарте D-AMPS. Особенности гауссовской манипуляции с минимальным сдвигом. Обработка речи на передачу в подвижной станции. Мобильные терминалы стандарта GSM. реферат [363,5 K], добавлен 20.10.2011
Уточнение технических и эксплуатационных показателей устройства. Импульсно-кодовая модуляция. Линейное предсказание. Вокодер - один из основных узлов ПО пакетирования речи. Кодирование звука. Структура устройства. Электрическая принципиальная схема. дипломная работа [153,5 K], добавлен 05.11.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Кодирование речи методом RPE/LPC -LTP реферат. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат: Факторы промышленного отставания Франции. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Сравнительная характеристика произведений "Евгений Онегин" А.С. Пушкина и "Анна Снегина" С.А. Есенина. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад по теме Мотивация с точки зрения теории
Басни Крылова Сочинение Рассуждение
Дипломная работа: Конституция, как основной закон государства и общества
Реферат: PR - специалист как профессия
Реферат: Поняття виборів їх види
Практическая Работа По Химии По Углеводам
Реферат На Тему Защита От Влияния Вредных Веществ На Производстве
Реферат: Энтеровирусные болезни. Скачать бесплатно и без регистрации
Дипломная работа по теме Гражданско-правовое регулирование вексельного обращения
Пособие по теме Строительство газопроводов из полиэтиленовых труб
Стартовая Контрольная Работа По Химии 11 Класс
История Радиопосланий Землян Другим Цивилизациям Реферат
Цель И Задачи Исследования Курсовой Работы
Реферат по теме Пороки развития половых органов у девочек
Реферат: Анализ формы 2 бухгалтерской отчетности
Где Можно Сшить Дипломную Работу
Что Значит Быть Самим Собой Сочинение Юшка
Курсовая работа по теме Природные условия формирования, особенности морфологического строения и свойства почвы (участок 71, разрез №71-10)
Правовые основы функционирования политической системы: сравнительно-правовой анализ на примере Французской Республики, Соединенного Королевства и Республики Беларусь - Государство и право дипломная работа
Церковь в государственно-политической системе России - Государство и право курсовая работа
Сопоставительный анализ консубстанциональной лексики в системе лингвистической терминологии английского и русского языка - Иностранные языки и языкознание диссертация