Error control for low bit rate speech

Abstract

VI DÜŞÜK HIZLI SES KODLAMADA HATA KONTROLÜ ÖZET Ses sinyallerini betimlemekte kullanılan veri miktarını azaltmayı amaçlayan ses kodlama konusundaki araştırmalar son yıllarda hız kazanmıştır. Özellikle telsiz sistemlerde karşımıza çıkan bant genişliği problemi ses kodlamaya yönelik araştırmaların artmasına neden olmuştur. Fakat telsiz sistemlerdeki önemli diğer bir problem de ses sinyallerinin bu çok gürültülü ortamda bozulması, hatta sönümleme ile karşılaşmasıdır. Sonuç olarak, sistemde hata oranının artışı gözlemlenmektedir. Bu tür bir kanal ortamında sistem başanmım artırmak için uygulanabilecek yöntem ise hata düzelten kodların algoritmaya eklenmesidir. Bu çalışmada, doğrusal öngörücü kodlama yöntemiyle kodlanmış sesin gürültülü kanallarda hatasız iletilmesi problemi incelenmektedir. Amaç, bu yötem ile kodlanmış sesi kanal hatalarına karşı koruyacak optimum yönteme ulaşmaktır. Çözüm olarak önerilen yöntemde U.S Federal Standart 1015'te tanımlanan doğrusal öngörücü kodlama algoritması temel alınmıştır. Kanal hatalarına karşı gürbüzlüğü artırmak için, yansıma katsayılarının yerine hat-spektral çiftleri kullamlmıştrr. Beyaz gürültülü ve sönümleyici kanatlardaki başarım test edilmiş ve bu kanallardaki başarımın geliştirilmesi için kullanılabilecek yöntemler önerilmiştir. Yansıma katsayılarının yerine hat-spektral çiftlerinin kullamlması ve hata kontrol bitlerinin algoritmaya eklenmesi ile beyaz gürültülü ve sönümleyici kanallardaki başarımın iyileştirilebildiği gösterilmiştir. Bu gelişmeyi ispatlamak için, sübjektif dinleme testleri kullanılmıştır.

ERROR CONTROL CODING FOR LOW BIT RATE SPEECH ABSTRACT Speech coding, which aims to compress the data size that represents speech, has been an on-going area of research for several decades. The recent interest in speech coding algorithm development is driven by the growing need for bandwidth conservation in wireless communication systems. However, speech signals transmitted over wireless communication channels experience fading, imposing extreme variations on the envelope of the transmitted signal. As a result, a substantial increase in system error rate is observed. To improve the system performance under these imperfect channel conditions, error control coding algorithms should be employed. In this thesis, the problem of reliably transmitting LPC (Linear Predictive Coding) encoded speech over noisy channel is considered. The objective is to find a method to represent the LPC-encoded speech and to provide protection against channel error effects in such a way as to optimise an overall performance criterion. For the design of LPC vocoder, the algorithm defined in U.S Federal Standard 1015 is taken as basis. To increase the robustness, line spectrum frequencies are used instead of reflection coefficients. Performance for transmission over the additive noise and Rayleigh fading channels is examined and methods to improve noisy channel performance are proposed. It is demonstrated that by using line spectrum frequencies instead of reflection coefficients and adding error control bits, performance for both additive white Gaussian noise and frequency flat fading channels improves. To verify the performance enhancement, subjective listening tests have been employed. ^iw^mifSi^ wiraS