1200 bit/ sn hızlı bir düşük bit hızlı konuşma kodlayıcı tasarımı

1200 bit/sn HIZLI BİR DÜŞÜK BİT HIZLI KONUŞMA KODLAYICI TASARIMI (Doktora Tezi) Selma ÖZAYDIN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ÖZET 4 kbit/sn altındaki bit hızlarında konuşma kodlama, telsiz ve kablolu haberleşme, uydu haberleşmesi, ve sayısal ses depolama sistemleri gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Böyle servisler, konuşma sinyalini aktarmadan yada depolamadan önce etkin olarak kodlamak için yüksek kaliteli düşük bit hızlı kodlayıcıların kullanımını gerektirirler. Böyle kodlayıcıların çoğu, doğrusal öngörülü kodlamaya (linear predictive coding-LPC) dayalı algoritmalar kullanırlar. Bu tezde, LPC algoritmasına dayalı 1.2 kbit/sn hızında kaliteli konuşma kodlama için dizayn edilmiş yeni bir konuşma sıkıştırma tekniği sunulmuştur. Bir 1.2 kbit/sn MBC (matrix based coder) kodlayıcı, C programlama dili kullanılarak tasarlanmıştır. Performans sonuçları, 2.4 kbit/sn MELP (mixed excitation linear prediction) kodlayıcı ve 2.4 kbps LPC kodlayıcı karşılaştırma için kullanılarak, sübjektif dinleme testleri ile kontrol edilmiştir. 1.2 kbit/sn MBC kodlayıcı, yukarıdaki 2.4 kbit/sn kodlama şemaları ile karşılaştırıldığında yüksek anlaşılırlık ve doğallık ile iyi kalitede ses vermektedir. Çizgi spektrum frekans (line spectral frequency-LSF) parametrelerinin kodlanmasında bit hızım azaltmak amacıyla yeni bir metot geliştirilmiştir. Bitişik pencerelerin LSF vektörleri arasındaki ilişki kullanılarak bir artık sinyal vektör bulunmuştur. Nicemleme bit hızını azaltmak için artık çok aşamalı matris nicemleme metoduna dayalı yeni bir kodlama modeli kullanılmıştır. İki bitişik pencerenin LSF parametreleri yüksek kalite etkinlik elde etmek için gruplanmış ve birlikte nicemlenmiştir. Bu metodun etkinliği ve sınırlamaları her bir dizayn edilen kod çizelgesi için izgel distorsiyon ve aykırı değer hesaplamaları yapılarak araştırılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki, R-MSMQ tekniği kullanılarak izgel distorsiyon 18 bit/pencere için 1 dB seviyelerine kadar düşmektedir. Doğrusal sınıflandırıcı metodu ve perde peryodu kodlama tablosu ile, seslilik bilgisi aktarmak için sadece 1 bit kullanılmıştır. Bilim Kodu : 0609 Anahtar Kelimeler : Sayısal konuşma kodlama, düşük bit hızı, vektör nicemleme, matris nicemleme, artık sinyal Sayfa Adedi : 200 Tez Yöneticisi : Doç.Dr. Buyurman BAYKAL