일반기술

Zinc 함수를 이용한 음성 부호화기 및 그의 표준파형추출 방법

*원리 및 구성본 기술은 음성 부호화기의 인코더로서 LPC 분석수단, 유성음/무성음 분류수단, 유성음 부호화수단, 무성음 부호화수단 등으로 구성된다. LPC 분석수단은 입력 음성 신호의 음성 샘플에서 선형 예측 계수(LPC)를 분석하여 LPC 잔여 신호를 추출하며, 유성음/무성음 분류수단은 가중된 LPC 잔여 신호를 유성음(펄스열)과 무성음(백색 불규칙 잡음)으로 분류한다. 유성음 부호화수단은 가중된 유성음의 LPC 잔여 신호를 목적신호로 하여 징크(Zinc) 함수를 이용하여 부호화하며, 무성음 부호화수단은 가중된 무성음의 LPC 잔여 신호를 목적신호로 하여 켈프(CELP) 구조를 이용하여 부호화한다.*기술적 배경저전송률 및 초 저전송률에서도 좋은 음질을 낼 수 있는 음성 부호화기의 개발을 위해 MELP(Mixed Excited Linear Prediction) 보코더를 비롯한 HVXC(Harmonic Vector eXcitaion Coding) 등의 여러 음성 부호화기가 여기 신호 합성을 위해 사용되고 있다. 이것은 입력 신호를 우선 LPC 분석 후 여기(잔여) 신호에 대해 피치 주기만큼의 특성 파형을 추출하여 분석/합성하는 구조를 가진다. 그리고 파라미터의 추출은 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 magnitude값을 얻으며, 랜덤 위상 발생 후 선형 위상을 이용한 IFFT를 취하는 합성 구조를 가진다. 그러나 보다 개선된 음질을 얻기 위해 FFT에 의해 얻은 위상 성분을 양자화하여 전송하거나, 완전 복원을 위한 "SAMPLING"과 "WARPING"에 의한 방법 등이 제안되었지만, 향상된 음질에 비해 복잡도와 비트율이 증가하는 문제점이 있다.*중요성 및 독창성본 기술은 유성음 구간에서는 인지적 음질과 비트율에서 우수한 성능을 나타내는 Zinc 함수를 이용하여 부호화하고 무성음 구간은 CELP 구조를 이용하는 저전송률 및 초 저전송률 음성 부호화기의 인코더를 제시하며, 또한, 기존의 Zinc 함수는 상관도만을 이용하여 표준파형을 추출함으로써 만약 과거의 표준파형이 잘못 선택되었을 경우 프레임이 증가함에 따라 음질의 저하가 가중되는 문제가 발생하는데 비해 본 기술에서는 상관도와 분석-합성 구조를 결합하여 표준파형을 추출하는 방법을 제시한다는 점에서 그 독창성을 인정할 수 있다.*적용제품 및 경쟁제품본 기술은 디지털 이동통신 시스템과 같은 분야에 적용되어 무선채널 환경에서의 낮은 전송율에서도 고음질의 통화를 가능하게 하며, 현재 각국의 이동통신 환경은 GSM, CDMA, W-CDMA 등이 있다.*특징 및 장점첫째, 유성음과 무성음을 구분하여 음성의 특징에 따라 여기 신호의 모델을 달리할 수 있다.둘째, 음성 파라미터 표현 비트 제한에 따른 잡음 발생으로 인한 음질 저하를 해결할 수 있는 장점이 있다.