Bài viết
Triển khai và đánh giá các thuật toán mã hóa tiếng nói tốc độ thấp LPC và MELP
- Duong Phuc Phan (VN)
- Chu Thi Ngoc Quynh (VN)
- Nguyen Thanh Ngoc (VN)
Tóm tắt
Tóm tắt— Hiện nay việc thiết kế module nén tín hiệu thoại đáp ứng tốc độ thấp nhưng vẫn đảm bảo chất lượng tín hiệu cho thiết bị thông tin là chủ đề đang được quan tâm nghiên cứu. Trong đó có 2 kỹ thuật tiêu biểu là LPC và MELP được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong bộ vocoder của thiết bị liên lạc thông tin vô tuyến như HF hay VHF. Việc triển khai các giải pháp bảo mật cho các thiết bị này là một thách thức do bộ nén tiếng nói đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý tín hiệu trước khi mã hóa. Bài báo trước hết phân tích về hai kỹ thuật LPC và MELP và thực thi trên các công nghệ phần cứng phổ biến hiện nay là ARM và DSP để đưa ra một hướng đánh giá khi lựa chọn công nghệ phục vụ thiết kế các bộ vocoder. Có nhiều phương pháp đánh giá chất lượng thoại khác nhau, trong bài báo sẽ sử dụng phương pháp PESQ theo chuẩn ITU P862 nhằm đánh giá kết quả thực thi các kỹ thuật đề xuất. Kết quả cho thấy bộ nén tiếng nói có thể nén xuống tốc độ xấp xỉ 2 kbps mà vẫn đạt yêu cầu và trên công nghệ chuyên dụng DSP cho kết quả chất lượng thoại tốt hơn, điều này là một cơ sở để giúp các nhà phát triển thiết bị vocoder lựa chọn công nghệ phần cứng phù hợp khi thiết kế sản phẩm.
Lượt tải theo tháng
Di chuột vào cột để xem số lượt tải.
Cách trích dẫn
Duong Phuc Phan, Chu Thi Ngoc Quynh, Nguyen Thanh Ngoc (2023). Triển khai và đánh giá các thuật toán mã hóa tiếng nói tốc độ thấp LPC và MELP. Tạp chí Khoa học và Công nghệ trong lĩnh vực An toàn thông tin, 1(18), 20-29. https://doi.org/10.54654/isj.v1i18.940
Tài liệu tham khảo
- 1.Wai C. Chu, “Speech coding algorithms – Foundation and evolution of standardized coders”, 2003.
- 2.Min-Jae Hwang and Hong-Goo Kang, “Parameter enhancement for MELP speech codec in noisy communication environment”, arXiv:1906.08470v1, 2019.
- 3.Rhutuja Jage, Savitha Upadhya, “Imlementation of CELP and MELP Speech Coding Techniques”, IJARCCE, 2016.
- 4.Xiaochen Wu, Longxiang Guo, Yang Yang, et al, “Improvement of mixed excitation linear prediction speech coding algorithm and implementation on DSP system”, The Acoustical Society of America, Vol. 21, 2014.
- 5.Nguyễn Thanh Bình, Nguyễn Thành Vinh, Nguyễn Xuân Liêm. “Phân tích, thiết kế tích hợp hệ mã thoại Vocoder dựa trên chuẩn MELP cải tiến phục vụ bảo mật thoại và dữ liệu qua kênh vô tuyến HF chuyên dụng”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ (Journal of Science and Technology), Số 115, bài số 10, 11/2016.
- 6.Phạm Văn Hậu, Đinh Văn Ngọc, Nguyễn Anh Đức, Thái Trung Kiên, “Real-time implementation of melp vocoder on ti fixed-point TMS320C55X DSP”, Tạp chí nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự, 02-2014.
- 7.Mr. Mohit Narayanbhai Raja, Miss. Priyanka Richhpal Jangid, Dr. Sanjay M. Gulhane, LINEAR PREDICTIVE CODING, IJESRT, 2015.
- 8.Carl Kritzinger, Low Bit Rate Speech Coding, the University of Stellenbosch, 04-2016, pp 42-50, 52-72.
- 9.U. S. DoD, “MIL-STD-3005”, Department of Defense Telecommunications Systems Standard, 1999.
- 10.ARM Nucleo-F446RE STM32 datasheet.
- 11.DSK C6713 datasheet.
- 12.Novikov, E., & Trubitsyn, V. (2020). Applicaton of parameters of speech singal autoregressive models to solve speaker recognition problems. Journal of Science and Technology on Information Security, 10(2), 25-35.
- 13.ITU P.862, “Perceptual evaluation of speech quality (PESQ), an objective method for end-to-end speech quality assessment of narrowband telephone networks and speech codecs”, ITU Recommendation P.862, 2000.
- 14.Sen M. Kuo, Bob H. Lee, Wenshun Tian, “Real-time digital signal processing fundamentals, implementations and applications third edition”, Wiley, 2013.