ГОСТ Р 53556.3—2012
Конфигурация
frame_size:
Эго поле указывает число отсчетов в одном фрейме
sbfrm_siza:
Это поле указывает число отсчетов в одном подфрейме
nrof_subfrarms:
Это попе указывает число подфреймов в одном фрейме
1рс_огбвг.
Это поле указывает порядок
LPC
В.9.2.3 Процесс кодирования
Для кодера режима II сигнал возбуждения извлекается и кодируется на основе анализа через синтез с
тремя шагами, поиска адаптивной книги шифров для периодического компонента, поиска фиксированной книги
шифров для непериодического компонента и квантования усиления для каждого компонента. Целевой сигнал
получают, вычитая реакцию на нулевой вход фильтров синтеза и перцепционного взвешивания из взвешенного
входного речевого сигнала.
Квантование энергии фрейма
Среднеквадратичное (mrs) значение отсчетов входа подфрейма вычисляется в последнем подфрейме.
Значение mrs скалярно-квантованное по шкапе p-/aiv. Значения
rms
других подфреймов получают линейной ин
терполяцией квантованных значений mis в последнем подфрейме текущего и предыдущего фреймов. Квантован
ные значения
rms
используются для нормализации усиления.
Оценка шага без обратной связи и решение о режиме
Процедуры разомкнутой (без обратной связи) оценки шага и решения о режиме выполняются совместно
каждый интервал анализа 10 мс. используя перцепционный взвешенный сигнал. Оценка шага выбирается, чтобы
минимизировать квадратичную ошибку между текущим и предыдущим блоками взвешенных входных отсчетов.
Усиление предсказания шага вычисляется для каждого интервала анализа. Каждый фрейм классифицируется в
один из четырех режимов, основываясь на среднем усилении предсказания шага. Режимы 0 и 1 соответствуют
неголосовому и переходному фреймам соответственно. Режимы 2 и 3 соответствуют голосовым фреймам, и у
последнего более высокая периодичность, чем у предыдущего. Если длина подфрейма равна 5 мс. тот же самый
шаг оценки используется в двух подфреймах для поиска шага с обратной связью.
Кодирование сигнала возбуждения
Сигнал возбуждения представлен линейной комбинацией адаптивного вектора кода и фиксированного
вектора кода, масштабированных их соответствующими усилениями. Каждый компонент сигнала возбуждения
последовательно выбирается процедурой поиска «анализа через синтез» так. чтобы перцепционная взвешенная
ошибка между входным сигналом и восстановленным сигналом была минимальна. Параметрами адаптивного
вектора кода являются задержка с обратной связью и усиление. Задержка с обратной связью выбирается вдиапа
зоне. близком оценочной задержке без обратной связи. Адаптивный вектор кода генерируется из блока прошлых
отсчетов сигнала возбуждения с выбранной задержкой с обратной связью. Фиксированный вектор кода содержит
несколько ненулевых импульсов. Позиции импульсов ограничены в алгебраической структуре. Таблица ограниче
ния позиций импульса устанавливается исходя из параметров. Чтобы улучшить производительность, после опре
деления многочисленных наборов кандидатов позиций импульса выполняется комбинаторный поиск между кан
дидатами позиции импульса и индексом амплитуды импульса. Усиления для адаптивного и для мупьтиимпульс-
ного вектора кода нормализуются и векторно квантуются. Коэффициент нормализации вычисляется из кванто
ванных коэффициентов
LP.
квантованного mis подфрейма и
rms
сигнала возбуждения. Книга кодов усиления
изменяется в соответствии с режимом.
Поиск адаптивной книги шифров
Для каждого подфрейма оптимальная задержка определяется через анализ с обратной связью, так что
среднеквадратичная ошибка между целевым сигналом х(л) и взвешенным синтезируемым сигналом у,(л) адап
тивного вектора кода минимальна
« - 1
е
,
= X (x(n)-ff,y,(n))*.
t0f>-a < t< top*a,
Л-0
где
top
— задержка без обратной связи, определенная в анализе шага без обратной связи.
д,
является оптимальным усилением следующим образом
л
-0
1
*1 *(п)Уt
(” )
9,
=
Л-0
У?(Я)
Оптимальная задержка шага закодирована 8 битами, основываясь на соотношении между shape_mdfces[0)
и задержкой (см. процесс декодирования).
Поиск фиксированной книги шифров
Вектор фиксированной книги шифров представлен позицией импульса и амплитудами импульса. Позиции
импульса и амплитуды разыскиваются, чтобы минимизировать среднеквадратичную ошибку между целевым сиг
налом и взвешенным синтезируемым сигналом.
88