Цифровой предсказывающий вокодер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11 088061 3 С 51) лю щего вующ т 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ЦИФРОВОЙ ПРЕДСКАЗЪВАЮЩИЙ ВОКОДЕР, содержащий на передающей и приемной. сторонах, соединенныхцифровым каналом связи, регистр сдвига,соединенный с формирователем предска-зываемого символа, и сумматор по модулю два, вход которого соединен с формирователем предсказываемого символа,причем на передающей части вокодеравход регистра сдвига соединен с выходом преобразователя аналогового речевого сигнала в двоичный дельта-морулированный сигнал, а в приемной частивход регистра сдвига соединен с входом преобразователя цифровой дельтапоследовательности в аналоговый сигнали с выходомсумматора по модулю пва,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности кодирования, в него введены на приемной и передающей сторонах реверсивный счетчик, содержащий шины информационных входов, шины информационных выходов и Ччетный вход, и оперативное запоминающее устройство, содержащее адресные шины и шины информационных входов и выходов, при этом счетный вход реверсивного счетчика на передающей стороне соединен с выходом сумматора по модудва, а на приемной стороне соединен с входом сумматора по модулю два, адресные входы оперативного запоминаюустройства соединены с соответс ими выходами регистров срвига, информационные выходы оперативного запоминающего устройства соединены с шинами информационных входов реверсивных счетчиков, а шины информационных выходов реверсивных счетчиков соединены с информационными входами оперативного запоминающего устройства и, кро ме того, знаковые разряды шин информационных выходов реверсивных счетчиков соединены с информационными входами формирователей предсказываемых символов.1 1088Изобретение относится к технике вокодерной телефонии, в частности к передаче по цифровому каналу связи речевых сообщений, сжатых с использованием предсказания речи.Известен прогнозирующий вокодер с предсказанием очередных символов сигнала по реконструкции изменений площади сечения модели речевого тракта 111 .Этот вокодер сложен, он использует только линейные корреляционные связи отсчетов сигнала и отсЧетов функции сечения модели голосового тракта, для сжатия речевой информации с использованием этих связей необходимы быстродей 15 ствующие арифметические и логические решающие устройства.Известен также цифровой предстказывающий вокодер, содержащий на передающей и на приемной сторонах, соединенных20 цифровыМ каналом связи, регистр сдвига, соединенный с формирователем предскаэываемого символа, и сумматор по модулю два, вход которого соединен с формирователем предскаэываемого символа, причем на передающей части вокодера вход регистра сдвига соединен с выходом преобразователя аналогового речевого сигнала в двоичный дельта- модулированный сигнал, а в приемной части вход регистра сдвига соединен с входом преобразователя цифровой дельта- последовательности в аналоговый сигнал и с выходом сумматора по модулю даа 23Это устройство значительно упрощено по сравнению с вокодераМи с линейным предсказанием, однако эффективность кодирования речи с помощью этого устройства невысока, так как в нем не используются нестационарные статисти О ческие свойства речевого сигнала.Целью изобретения является повышение эффективности кодирования.Эта цель достигается тем, что в цифровой предсказывающий вокодер введе- .45 иы на приемной и на передающей стороне реверсивиый счетчик, содержащий шины информационных входов, шины информационных выходов и счетный вхоД, и оперативное запоминающее устройство, содержащее адресные шины и шины информационных входов и выходов, при этом счетный вход реверсивного счетчика иа передающей стороне соединен с выходом сумматора по модулю два, а на при 55 .мной стоюле соединен с входом сумматора ло модулю два, адресные входы опегатич ого залом илаюшего устройства 061 1соединены с соответствующими выходами регистров сдвига, информационные выходы оперативного запоминающего устройства, соединены с шинами информационных входов реверсивных счетчиков, а шины информационных выходов реверсивных счетчиков соединены с информационными входами оперативного запоминающего устройства, кроме того, знаковые разряды шин, информационных выходов реверсивных счетчиков соединены с информационными входами формиро-, вателей предсказываемых символов.Введенные оперативные запоминающиеустройства и реверсивные счетчики позволяют быстро адаптировать формирователь предскаэываемого символа к текущим статистическим свойствам речевого сигнала и использовать нестационарные свойства речи для повышения эффективности кодирования с предсказанием.На чертеже представлена схема цифрового предсказывающего вокодера.Вокодер содержит преобразователь 1 аналогового речевого сигнала в двоичный дельта-Модулированный сигнал, регистр 2 сдвига, сумматор 3 по модулю два, формирователь 4 предсказываемого символа, оперативное запоминающее устройство 5, реверсивный счетчик 6, цифровой канал 7 связи, реверсивный счетчик 8, формирователь 9 предсказы- ваемого символа, сумматор 10 по модулю два, регистр 11 сдвига, оперативное запоминающее устройство, 12, преобразователь 13 цифровой дельта-последовательности в аналоговый сигнал. Элементы блок-схемы с 1 по 6 расположены на передающей стороне, а элементы с 8 ло 13 - на приемной стороне цифрового предсказывающего вокодера. Входом вокодера является вход преобразователя 1 аналогового речевого сигнала в двоичный дельта-модулированный сигнал, к выходу которого присоединены вход регистра 2 сдвига и вход сумматора 3 по модулю два, Второй вход этого сумматора соединен с выходом формирователя 4 предсказываемого символа, входы которого соединены с выходами регистра сдвига как непосредственно, так и через последовательно соединенные оперативное запоминающее устройсжо 5 и реверсивный счетчик 6, счетный вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, который соединен также с цифровым каналом 7 связи. На приемной стороне к выходу цифрового канала связи присоединены поз 1088 следовательно соединенные реверсивный счетчик 8 и формирователь О предсказываемого сигнала, с выходом которого и с выходом цифрового канала связи соединены первый и второй входы сумматора 10 по модулю два, Выход этого сумматора соединен через регистр 11 сдвига с оперативным запоминающим устройством 12 и с входом преобразователя 13 цифровой дельта-последователь О ности в аналоговый сигнал, выход которого является выходом вокодера.Цифровой предсказывающий вокодер работает следующим образом.Речевой сигнал, преобразованный в дельта-последовательность двоичных символов, и двоичные символы, формируемые формирователем предсказываемого символа, поступают на вход сумматора по модулю два. Когда эти символьг ие совпадают, это указывает на ошибку предсказания. Каждый такой сигнал ошибки передается по каналу и используется для формирования дельта-после - довательности на приемной стороне для 061 4формирования новых предсказываемых символов и для адаптации управления этим формированием, что особенно необходимо в связи с нестационарным характером речевого сигнала. Адаптация происходит при изменении свойств сигнал, когда повышается количествсь ошибок предсказания и реверсивный счетчик через оперативное запоминающее устройство изменяет полярность формируемого предсказываемого символа на противоположную и обеспечивает в дальней-шем правильную реконструкцию сигнала без передачи символа ошибки предсказания. Так адаптируется передатчик, а так как цифровой канал связи обеспечивает надежную передачу двоичных сигналов, то такая же адаптация формирования предсказываемых символов происходит и при восстановлении аналогового сигнала на приемной стороне. цифровой предсказывающий вокодер обеспечивает эффективную передачу речи по цифровым каналам связи./49 иаб., д. 4/5 пиал ПГ 1 П фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Т. Кугрышева Т Тираж 375 НИИПИ Государственно по делам изобретений 13035, Москва, ЖПодписноео комитета ССи открытийРаушская