itu-tg728标准.doc

239 附录 A: ITU-T 标准 16k bit/ s LD-CELP 语音编码 1. 概述这个建议包含用低延迟码激励线性预测方法进行 16k bit/ s 语音编码算法的描述。该建议由以下几个部分组成。在第 2 节给出了 LD-CELP 算法的简要原理。在第 3 节和第 4节, 分别讨论了 LD-CEL P 编码器和解码器的原则。在第 5节, 定义了与每个功能算法块有关的计算细节。附件 A、B、 C和D 包含了用于 LD-CELP 算法的常数表格。在附件 E 中,给出了可变自适应序列及其用途。最后在附录 I (略)中提供了用于验证算法实现的信息。 2. LD-CELP 概述 LD-CELP 算法由一个编码器和一个解码器组成,分别在 节和 节描述它们,原理图示于图 。 CELP 技术的本质, 是用分析—合成的方法对码书进行搜索, 该方法被保留在 LD-CEL P 中。但是, LD-CELP 用反向自适应预测器和增益来获得一种延迟 的算法,只有激励码书的索引被传送。预测器系数通过对以前量化语音的 LPC 分析来更新, 激励增益通过利用以前嵌入在量化激励中的增益信息来修正。激励矢量和增益自适应块的体积仅为5个采样值。一个感觉加权滤波器利用未量化语音的 LPC 分析来更新。 LD-CELP 编码器从A- 律或μ-律 PCM 变换到均匀 PCM 后, 输入信号被分成五个连续输入信号样值的各个块, 对每一个输入块, 编码器让 1024 个候选码书矢量( 存储在一个激励码书中) 中的每一个通过一个增益调节单元和一个综合滤波器。从这 1024 个候选量化信号矢量中, 编码器鉴别出一个使频域加权均方误差最小的量代表输入信号矢量。对应代表最佳候选量化信号矢量的最佳码书矢量(或“码矢量”)的 10 位码书索引被传送到解码器。然后, 最佳码矢量通过增益调节单元和综合滤波器准备为下一个信号矢量而建立正确的滤波器存储。综合滤波器参数和增益被以反向自适应的方式周期地更新,而这种反向自适应的方式是以以前量化信号和增益调节激励为基础的。 240 变换成均匀 PCM 激励 VQ 码书听觉加权滤波器矢量缓冲器均匀误差最小化综合滤波器反向自适应增益 64kbit/s A- 律或μ-律 PCM 输入增益反向自适应预测器+_ VQ 16kbit /s输出索引图 (a) LD-CELP 编码部分 VQ 索引 16 kbib/s 输入增益转换为 PCM 图 (b) LD-CELP 解码部分后滤波器综合滤波器反向自适应增益反向自适应预测器激励 VQ 码书 64kbit/s A-律或μ-律 PCM 输出语音 LD-CELP 解码器解码操作也是以一块接一块的方式被执行。每接收到一个 10bit 索引,解码器执行一次查表操作以从激励码书中提取对应的码矢量。然后这个码矢量通过一个增益调节单元和一个综合滤波器以产生正确的解码信号矢量。然后综合滤波器系数和增益以与在编码器中相同的方式被更新。接着,解码信号矢量通过一个自适应后滤波以提高听觉质量。后滤波器参数的周期更新是利用解码器端的有效信息。后滤波器矢量的 5 个采样值接着被变换成5个 A- 律或μ-律 PCM 输出值。 241 3. LD-CELP 编码原则图 LD-CELP 编码器的详细方框原理图。这个图与前面的图 信号在数学上是等价的,但对于实现更为有效。后向矢量增益调节器输入 PCM 格式转换器 64kbit/s A- 律或μ-律 PCM 16 kbit/s LD-CELP 编码器原理图输入语音矢量 s ( n ) 仿真译码器 8 增益激励 VQ 码书综合滤波器量化语音调节器感觉加权滤波器调节器感觉加权滤波器感觉加权滤波器综合滤波器后向调节器综合滤波器 VQ 目标矢量计算 VQ 目标矢量归一化逆时卷积模块冲激响应矢量计算波形码矢卷积模块能量表计算误差计算最佳码矢标号选择最佳码矢标号码书搜索模块 24 YE h( n ) P ( z ) e ( n ) σ( n ) v ( n )x ( n )p ( n ) s ( k ) r ( n ) s ( k )y ( n ) 线性 PCM 输入语音送最佳码矢标号到信道 1234 W ( z ) 11 10 16)( ?nx 13 12 14 15 17 18 1921 206 7 5 s ( n ) 229 23 最佳码矢标号增益输出 PCM 格式变换图 A. 3 LD - CELP 解码器后滤波器综合滤波器综合滤波器后向调节器后向矢量增益调节器后滤波器调节器激励 VQ 码书合成语音 64k