Кодек речи CELP

Дальнейшим развитием кодирования речи с линейным предсказанием является ко-дирование с линейным предсказанием и кодовым возбуждением CELP (рисунок 4.13). Один из вариантов кодека используется в стандарте TETRA, уменьшая скорость циф-рового потока при передаче речи до 8,5 кбит/с при лучшем качестве, чем RPE-LTP.

В CELP методе вместо кодирования остатка ФДП f(t_n) отсчет за отсчетом выбира-ется блок (40 отсчётов) из кодовой книги, для которого ошибка при восстановлении сигнала речи будет минимальной. По каналу связи передается номер этого блока в кодовой книге. При книге, содержащей 1024 слов, качество считается хорошим.

В кодере CELP, как и в RPE-LTP отсчёты входного сигнала предыскажаются, разбиваются на фрагменты 20 мс и субфрагменты 5 мс, фрагменты умножаются на взвешивающую (оконную) функцию Хэмминга. Фрагменты анализируются восьми-разрядным фильтром восьмого порядка кратковременного предсказания ФКП, а субфрагменты остатка e(t_n) фильтром долговременного предсказания ФДП. Коэффициенты ФКП а₁…а₈, и коэффициенты ФДП m, g (период основного тона и масштабный коэффициент) передаются по каналу связи.

В декодере по кодовому слову из кодовой книги, являющейся точной копией кодовой книги кодера, извлекается блок возбуждения, и умножается на масштабный коэффициент, после чего сигнал возбуждения f'(n) поступает на синтезирующие фильтры.

На передачу коэффициентов ФКП a_i с частотой 50 Гц отводится 3200 бит/с, на передачу коэффициентов ФДП m и g с частотой 200 Гц – 3200 бит/с, номера кодового слова с частотой 200 Гц – 2000 бит/с, на синхронизацию – 100 бит/с. Итого 8500 бит/с.

Рисунок 4.13 - Упрощённая структурная схема речевого кодека CELP