Схема обработки речевого сигнала при исследовании CELP–кодека
Схема изображена на рис. 4.2.
 |
Исследование проводится путем сравнения уровня искажений выходного сигнала CELP-кодека с искажениями, возникающими в случае с LPC-кодеком, использующим возбуждение синтезирующего фильтра импульсами основного тона. Причем рассматривается ситуация, когда определение коэффициента усиления в LPC-кодеке производится двумя способами. При первом способе величина коэффициента усиления определяется измерителем коэффициента усиления ИКУ по энергии остатка e(n) предсказания, а при втором – производится регулировка коэффициента усиления (РКУ) по критерию минимума оценки дисперсии разности Δ(n) с целью нахождения оптимального его значения. В последнем случае имеет место простейшая реализация метода анализа речевого сигнала через его синтез. Этот метод используется и при CELP-кодировании. Использование того или другого способа определяется сигналом «А/А-С» управления ключом К1.
Переключение режима исследования (LPC – CELP-кодек) осуществляется сигналом «LPC/CELP» управления ключом К3. Ключ К2 управляется сигналом «тон/шум» («Т/Ш»), он обеспечивает формирование сигнала возбуждения для СФ1 либо с помощью генератора импульсов ГИ, либо с помощью генератора шума ГШ.
Порядок выполнения работы
1. Для заданного звука определить оценку дисперсии разности между входным и выходным сигналами простейшего LPC-кодека. Зафиксировать параметры сигналов, а также их «осциллограммы», а также «осциллограммы» сигналов возбуждения и остатка предсказания.
2. Повторить п.1 при определении коэффициента усиления LPC-кодека методом «анализ через синтез». Зафиксировать значения оптимального коэффициента усиления, а также модулей максимальных значений сигнала возбуждения и выходного сигнала.
3. Определить зависимость дисперсии разности между входным и выходным сигналами CELP-кодека от размера кодовой книги. Зафиксировать данные исследований для максимального и минимального размеров кодовой книги: «осциллограммы» входного и выходного сигналов, а также сигналов остатков предсказания после фильтров «кратковременного» и «долговременного» анализа на выходе кодовой книги, параметры речевого сигнала. Дать оценку роста вычислительных затрат, измеряя время кодирования, при увеличении размера кодовой книги.
Минимальный размер кодовой книги определяется из условия примерного равенства уровней искажений для CELP- и LPC-кодеков.
4. Повторить пп. 1…3 для второго заданного звука.
5. Сравнить все рассмотренные варианты кодирования речевого сигнала по степени искажений, оцененных по «осциллограммам» и дисперсиям разностей.
Содержание отчета
1. Структурная схема процесса обработки сигнала при исследовании кодека.
2. Данные о результатах исследований: параметры сигналов, графики, «осциллограммы».
3. Выводы по работе: сравнительная характеристика кодеков по искажениям для различных звуков, вычислительным затратам и степени сжатия потока данных.
Контрольные вопросы
1. Чем объясняется меньший уровень искажений CELP-кодека по сравнению с LPC-кодеком?
2. Когда целесообразно использовать стохастические кодовые книги?
3. В чем заключаются достоинства и недостатки кодирования речевых сигналов методом «анализ через синтез»?
4. В каких случаях целесообразно использовать LPC-кодек?
5. Как зависит степень искажений выходного сигнала CELP-кодека от уровня мощности источника шума, используемого при создании стохастической кодовой книги?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.