Robust vector quantization of line spectral frequencies

Details Robust vector quantization of line spectral frequencies Robust vector quantization of line spectral frequencies

H - Electricity

03

M

H03M 7/30 (2006.01) G10L 19/06 (2006.01) G10L 19/00 (2006.01) G10L 9/08 (1990.01)

Patent

CA 2111290

A line spectral frequency (LSF) vector quantizer, having particular application in digital cellular networks (DCN), is provided for code excited linear predictive (CELP) speech encoders. The LSF vector quantizer is efficient in terms of bits employed, robust and effective in terms of performance across speakers and handsets, moderate in terms of complexity, and accommodates effective and simple built-in transmission error detection schemes. The LSF vector quantizer employs a minimum number of bits, is of moderate complexity and incorporates built-in error detection capability in order to combat transmission errors. The LSF vector quantizer classifies unquantized line spectral frequencies into four categories, employing different vector quantization tables for each category. Each quantization table is optimized for particular types of vectors. For each category, three split vectorcodebooks are used with a simplified error measure to find three candidate split quantized vectors. The three sets of three split vectors are combined to produce as many as 27 vectors from each category. The quantizer then makes a final selection of optimal category, using a more complex error measure, to achieve the robust performance across speakers and handsets. Split vector quantization follows a two stage constrained search procedure that results in an ordered set of quantized line spectral frequencies that is "close"to the unquantized set with moderate complexity within each category. Effective and simple transmission error detection schemes at the receiver are made possible by the split nature of the vector quantization and the constrained search procedure. Only twenty-six bits are required to encode ten line spectral frequencies.

Quantificateur vectoriel de fréquence de raie spectrale (LSF) pour codeurs vocaux CELP (prévision linéaire par codes d'ondes de signaux excitateurs) applicable en particulier dans les réseaux cellulaires numériques. Robuste, de complexité moyenne, efficace du point de vue de l'utilisation de bits et de la performance au niveau des hauts-parleurs et des combinés, le quantificateur vectoriel LSF satisfait à des plans intégrés efficaces et simples pour la détection d'erreur de transmission. Le quantificateur vectoriel utilise un nombre minimum de bits. Il est de complexité moyenne et comporte une capacité intégrée de détection d'erreurs afin d'empêcher les erreurs de transmission. Le quantificateur vectoriel classifie les fréquences de raie spectrale non quantifiées en quatre catégories, en utilisant différentes tables de quantification vectorielle pour chaque catégorie. Chaque table de quantification est optimisée pour des types particuliers de vecteurs. Pour chaque catégorie, trois tables de codage vectoriel fractionné sont utilisées avec une mesure d'erreur simplifiée afin de trouver ainsi trois vecteurs quantifiés fractionnés. Les trois groupes de trois vecteurs fractionnés sont combinés pour produire jusqu'à 27 vecteurs à partir de chaque catégorie. Le quantificateur fait ensuite une sélection finale de catégorie optimale, en utilisant une mesure d'erreur plus complexe, afin de réaliser la performance robuste au niveau des hauts-parleurs et des combinés. La quantification vectorielle fractionnée respecte une procédure de recherche contrainte en deux étapes qui produit un groupe ordonné de fréquences de raie spectrale qui est « près » du groupe non quantifié, chaque catégorie présentant une complexité moyenne. Des plans de détection d'erreur de transmission efficaces et simples au niveau du récepteur sont rendus possibles par le caractère fractionné de la quantification vectorielle et la procédure de recherche contrainte. Seulement vingt-six bits sont nécessaires pour coder dix fréquences de raie spectrale.

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