A Study on a Design of the Variable Bit-Rate Vocoder by Measuring of the Speaking Rate

발성 속도에 따른 가변전송률 CELP 부호화기 설계에 관한 연구

CELP 부호화기는 선형 예측 합성에 의한 분석 부호화의 원칙에 기본을 두고 있다. 그리고 음성 신호의 스펙트럼을 LPC 분석을 통해 부호화하는데 고정 윈도우를 사용하여 부호화한다. 그러나 음성신호는 화자의 발성속도에 따라 파형의 변화가 시간적으로 빠르게 변화하기도 하고, 반대로 유사한 파형이 일정시간 유지되기도 한다. 따라서 윈도우의 크기를 발성속도에 맞추어 분석한다면 보다 효율적인 부호화를 할 수 있다. 본 논문에서는 발성속도에 따라 전송률을 달리 적용하는 방법을 제안한다. 발성속도의 측정은 스펙트럼 변화도를 이용하여 측정하였고, 발성속도가 빠를 때는 프레임 크기를 줄여 시간적으로 빠르게 변화하는 신호에 적응적으로 분석하고 대신 파라미터 표현에 비트를 줄인다. 반대로 발성속도가 느릴 때는 프레임 크기를 키우고 파라미터 표현에 비트를 더 할당한다. 제안한 방법을 실험하기 위해 G.723.1 5.3kbps ACELP 부호화기를 이용하였다 음질의 열하 없이 평균 16.34% 전송률 감소효과를 얻을 수 있었다.