向量和激勵碼書在可調速語音編碼系統的應用

Abstract

語音編碼系統若要應用於保密通訊(Secure communication)和整體服務數位網路(I－ ntegred Service Digital Networks) 時，則需有可變速率之特性。隱藏式的編碼觀 念(Embedded Coding) ，曾經成功地應用於可變速率的微脈碼調變系統(Different－ ial Pulse Code Modulation)中。但是在低速率時，因可使用於編碼預測誤差之位元 數太少所以其效能會急速下降。最近所提出的碼書激勵線性預測編碼技術(Code Ex－ cited Linear Prediction)，能夠很有效地代表預測誤差。但當使用於可變速率時， 它會有以下限制，一方面是由於它需要大量計算，另一方面則因採取固定次元分配而 不考慮語音隨時間而變的特性。 為了降低大量計算以及配合語音隨時間而變的特性，本論文以向量和碼書 ( Vector sum codebook) 為基礎並用碼書訓練(Codebook training) 和動態次元分配(Dynamic bit allocation) 以改進其效能。在此所考慮的可變速率為4.8, 7.2, 9.6 仟次元/ 秒，從分析結果得知在尋找革新碼書(Innovation codebook) 時，向量和激勵線性預 測(Vector Sum CELP) 較碼激勵線性預測可節省260 倍的時間，而而兩種增益技術所 增加之效能約1 到2 分貝。 由於次元數目的限制，所以語音編碼在低速率時，需要更有效的量化參數來代表線性 預測參數(Linear Prediction Parameters)，所以將短時間的線性預測參數先轉換為 條頻譜對(Line Spectrum Pair)然後再加以量化，從實驗得知其效能較反射係數增加 0.3 分貝。