В вокодерах всех типов узнаваемость голосов и натуральность звучания речи недостаточно высоки. Если не требуется существенная компрессия речевых сигначов, то качество звучания и узнаваемость можно значительно улучшить, применяя полувокодеры (ПЛВК). Структурная схема ПЛВК (рис. 14.33) на стороне передачи и приема содержит две существенно различные части, при этом одна из них, называемая основным каналом (ОК), обеспечивает кодирование и декодирование формы речевого сигнала (PC) в полосе 300 Гц ÷ f1,где f1 ≈ 500—1000 Гц. Другая — вокодерная часть — обеспечивает передачу спектра PC (не формы!) в полосе f1 ÷ 3400 Гц. Поскольку речевой сигнал ОК содержит достаточно полную информацию о частоте основного тона (ОТ) и типе звука (тон-шум), то анализатор вокодера может быть упрощен. При этом блоки выделения ОТ и команды ТШ (блоки 4, 5 на рис. 14.29) переходят в состав синтезатора и работают по речевому сигналу с выхода декодера ОК.
Экспериментальные исследования показывают, что, выбирая f1 ≈ 800—1000 Гц и применяя полосный вокодер в полосе частот f1 ÷3400 Гц с числом спектральных каналов k = 6—10, можно обеспечить такое качество речи, что 82% слушателей не замечают различий в сравнении с типовым каналом ТЧ. При этом общая полоса частот, занимаемая аналоговым сигналом полувокодера, равна ∆fΣ = (f1 –300) + 35k ≈1000 Гц. При использовании эффективных кодеков в основном канале можно получить результирующую скорость передачи цифрового сигнала ПЛВК, равную 9,6 кбит/с.
В заключение отметим, что научные и экспериментальные исследования в области использования вокодеров и полувокодеров для передачи речевых сигналов активно ведутся во многих странах. Успехи микросхемотехники и эффективные алгоритмы «быстрой» цифровой обработки позволили создать миниатюрные кодеки речевых сигналов, обеспечивающие коммерческое качество при скоростях передачи 16; 9,6; 8 и 4,8 кбит/с. Они внедрены в ряде ведомственных цифровых сетей, в первую очередь спутниковых [49, 55].
Гибридные методы кодирования представляют собой сочетание нескольких видов кодирования, которые применяются к данному типу сигнала параллельно или последовательно. Практически все современные кодеки являются гибридными. Сочетание нескольких видов кодирования позволяет в наибольшей степени устранить избыточность в сигнале и тем самым снизить скорость передачи. Одновременно это дает возможность сохранить высокую устойчивость к воздействию помех в канале передачи. Примером параллельного кодирования может служить рассмотренный выше полувокодер речевого сигнала. Последовательное применение разных видов кодирования можно отметить в трансформных кодеках PC, где для передачи одноименных спектральных коэффициентов используют ДИКМ; в полосных вокодерах отсчеты интенсивности отдельных полос передают не непосредственно, а в виде, например, разности по отношению к соседней полосе и т.д. Групповой цифровой сигнал перед подачей в линию связи, как правило, подвергают специальной обработке — кодозащите с помощью устройств помехоустойчивого кодирования. Такие кодеры и декодеры, именуемые в совокупности кодеками канала, основаны на использовании специальных кодов, часто называемых по фамилиям предложивших их авторов: код Витерби, Рида—Соломона и др. Анализ методов построения и работы таких кодеков дан в специальной литературе. Они могут использоваться самостоятельно или входить в состав гибридного кодека сигнала.
Наиболее полно гибридный характер построения кодека проявляется в кодеках сигналов изображений: неподвижных (факсимильных, «газетных полос») и подвижных (телевизионных), поскольку, как указывалось в параграфе 1.4, эти сигналы занимают большую полосу пропускания, а при непосредсгвенном кодировании методом ИКМ требуют цифровой канал с высокой скоростью передачи. Из различных методов кодирования таких сигналов (они описаны в спе-циатьной литературе, например, в работе [12]) рассмотрим основные, которые рекомендованы Международным союзом электросвязи (МСЭ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.