A 4 kbps PSI-VSELP Speech Coding Algorithm

4 kbps PSI-VSELP 음성 부호화 알고리듬

This paper proposes a 4 kbps PSI-VSELP(Pitch Synchronous Innovation-Vector Sum Excited Linear Prediction) speech coder which produces speech equivalent to that of the conventional 4.8 kbps VSELP. Since the 'half-rate' is differently defined from country to country, there may be a need to reduce the bit rate of conventional half-rate coder. To minimize the degradation of speech quality caused by bit-rate reduction, it is desirable to perform bit-allocation based on the carefull consideration of the effect of various transmission parameters. This paper adopts this analytical approach for bit-allocation at 4 kbps. To improve the quality of the VSELP coder at 4 kbps, basis vectors which play the most important role in the performance, are optimized by an iterative closed-loop training process and the PSI technique is employed in the VSELP performance, are optimized by an iterative closed-loop training process and the PSI technique is employed in the VSELP coder. To demonstrate the performance of the proposed speech coder, we peformed experiments under the noiseless and error free conditions. From experimental results, even though the proposed 4 kbps PSI-VSELP coder showed lower scores in the objective measure, higher scores in subjective measure was obtained compared with those of the conventional 4.8 kbps VSELp.

본 논문에서는 기존의 4.8 kbps VSELP에 상응하는 음질을 갖는 4 kbps PSI-VSELP(Pitch Synchrononus Innovation-Vector Sum Excited Linear Prediction) 음성 부호화기를 제안한다. 'Half-rate'는 4kbps 내외에서 지역에 따라 다소 차이가 있으므로 기존의 half-rate 부호화기를 사용하기 위해서는 비트율을 감소시킬 필요가 생긴다. 이때, 비트율 감소에 따른 성능저하를 최소화하기 위해서는 전송 변수가 부호화기의 성능에 미치는 영향을 고려하여 비트 할당을 결정하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 이러한 접근 방식으로 비트율 감소 연구를 수행한 후, 제안된 부호화기에 대한 4 kbps 비트 할당을 결정한다. VSELP 부호화기의 음질 향상을 위해서, 성능에 가장 중요한 영향을 미치는 기저 벡터는 반복 폐회로 훈련 과정을 통해 최적화하며, PSI 기법을 VSELP 부호화기에 도입한다. 제안된 음성 부호화기의 성능을 평가하기 위해 배경 잡음과 채널 에러가 없는 환경에서 실험을 하였다. 실험 결과, 제안된 4 kbps PSI-VSELP는 4.8 kbps VSELP에 비해 객관적 음질은 낮았지만, 주과적 음질은 더 높게 나타났다.