Mã hóa nén âm thoại theo chuẩn ITU

Mã hóa nén âm thoại theo chuẩn ITU Chương 1: Tìm hiểu chung về công nghệ nén âm thanh thoại dùng trong VoIP......1. Một số khái niệm cơ bản về âm thanh thoại…….2. Dịch vụ VoIP……………………………………………………………………3. Các phương pháp mã hóa tiếng nói……..4. Kiến trúc của hệ thống mã hóa âm thoại……..5. Kiến trúc tổng quát của bộ mã hóa – giải mã âm thoại……..6. Các yêu cầu của bộ mã hóa âm thoại……..7. Đánh giá chất lượng âm thanh thoại……..Chương 2:Tìm hiểu sơ đồ nén âm thanh thoại của ITUT, GSM theo các chuẩn G726, GSM0610………………………………………….1.Sơ đồ nén âm thanh thoại GSM0610…………………………………….1.1 Bộ mã hóa GSM 06.10…………………………………………………..1.2 Bộ giải mã GSM0610…………………………………………………2. Sơ đồ nén âm thanh thoại theo chuẩn ITU G726………………………….2.1Sơ đồ đơn giản hóa bộ mã hóa G726( G726 Encoder)……………………2.2Sơ đồ đơn giản hóa bộ giải mã G726( G726 Decoder)………………….Chương 3: Khảo sát tìm hiểu các 1 sốbộCODEC của dịch vụVOIP và giải thích ứng dụng của chuẩn mã hóa nén âm thanh thoại ITU trong các bộCODEC hiện nay1.Các chuẩn mã hóa âm thanh trong Asterirka.G711b.G722c.G723.1d.G726e.G7292. Quản lý các chuẩn codec trong Asterisk3. Cấu hình codec cho người dùng4. Cấu hình tham số cho codec trong Asterisk

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN TRUYỀN THÔNG ĐA PHƯƠNG TIỆN

ĐỀ TÀI 6 :

Mã hóa nén âm thoại theo chuẩn ITU

Giảng Viên Hướng Dẫn : Nguyễn Thị Hoàng Lan

Nhóm thực hiện : Nhóm 6

`Đinh Hồng Đạt 20104837

Nguyễn Văn An 20114626 Phan Minh Tân 20104834

Hoàng Anh Đức 20093795

Hà Nội 12/2014

MỤC LỤC

Lời nói đầu ……

Chương 1: Tìm hiểu chung về công nghệ nén âm thanh thoại dùng trong VoIP

1 Một số khái niệm cơ bản về âm thanh thoại …….

2 Dịch vụ VoIP………

3 Các phương pháp mã hóa tiếng nói ……

4 Kiến trúc của hệ thống mã hóa âm thoại ……

5 Kiến trúc tổng quát của bộ mã hóa – giải mã âm thoại ……

6 Các yêu cầu của bộ mã hóa âm thoại ……

7 Đánh giá chất lượng âm thanh thoại ……

Chương 2:Tìm hiểu sơ đồ nén âm thanh thoại của ITU-T, GSM theo các chuẩn G726, GSM06-10……….

1.Sơ đồ nén âm thanh thoại GSM06-10……….

1.1 Bộ mã hóa GSM 06.10………

1.2 Bộ giải mã GSM06-10………

2 Sơ đồ nén âm thanh thoại theo chuẩn ITU G726……….

2.1Sơ đồ đơn giản hóa bộ mã hóa G726( G726 Encoder)………

2.2Sơ đồ đơn giản hóa bộ giải mã G726( G726 Decoder)……….

Chương 3: Khảo sát tìm hiểu các 1 sốbộCODEC của dịch vụVOIP và giải thích ứng dụng của chuẩn mã hóa nén âm thanh thoại ITU trong các bộCODEC hiện nay 1 Các chuẩn mã hóa âm thanh trong Asterirk

a G711 b G722 c G723.1 d G726 e G729 2 Quản lý các chuẩn codec trong Asterisk

3 Cấu hình codec cho người dùng

4 Cấu hình tham số cho codec trong Asterisk

Lời nói đầu

Liên minh Viễn thông Quốc tế ITU - International Telecommunication Union là

tổ chức của Liên Hiệp Quốc có trụ sở tại Genève (Thuỵ Sĩ) nhằm tiêu chuẩn hoáviễn thông quốc tế Các hoạt động của ITU bao trùm tất cả các vấn đề thuộc ngànhCông nghệ Viễn thông và Thông tin gồm có điều phối các quốc gia trên toàn cầutrong việc chia sẻ và sử dụng các tài nguyên Viễn thông như tần số vô tuyến điện,quỹ đạo vệ tinh, hỗ trợ phát triển cơ sở hạ tầng viễn thông tại các nước đang pháttriển và xây dựng các tiêu chuẩn chung trên thế giới về kết nối các hệ thống liênlạc ITU cũng đang tham gia nghiên cứu và tìm giải pháp cho các thách thức chungtrên toàn cầu trong thời đại hiện nay như biến đổi khí hậu và bảo mật, an toànthông tin Trong đó ITU-T (ITU - Telecom) là bộ phận chú trọng vào các hệ thốngđiện thoại và truyền thông dữ liệu (data communication)

Trong thời đại bùng nổ thông tin hiện nay, truyền thông là trái tim của mọi hoạtđộng của các tổ chức, doanh nghiệp lẫn cá nhân và Voice over IP (hay viết tắt làVoIP) nghĩa là truyền giọng nói trên giao thức IP là một trong những công nghệ hỗtrợ rất đắc lực Sử dụng giao thức TCP/IP, nó sử dụng các gói dữ liệu IP trên mạng

LAN, WAN hay Internet để truyền tải âm thanh dưới dạng mã hóa VoIP đã đượcITU-T xây dựng các chuẩn luôn được cập nhật nên ngày càng hoàn chỉnh Chính vì

vậy, chúng em đã quyết định chọn đề tài số 5 - "Mã hóa âm thanh thoại dùng theo

chuẩn ITU trong VoIP" làm đề tài bài tập lớn học phần IT4681 - Truyền thông đa phương tiện.

Nội dung báo cáo gồm 4 phần chính:

- Phần 1: Tìm hiểu chung về công nghệ nén âm thanh thoại dùng trong VoIP

- Phần 2: Tìm hiểu sơ đồ nén âm thanh thoại của ITU-T, GSM theo các chuẩn G726,GSM06-10.

- Phần 3: Khảo sát và phân tích các ứng dụng của chuẩn mã hóa âm thanhthoại ITU đang được sử dụng hiện nay trong các bộ CODEC của dịch vụVoIP

- Phần 4: Thử nghiệm ứng dụng đánh giá ảnh hưởng của nén âm thanh đếnchất lượng dịch vụ VoIP.}

Do thời gian nghiên cứu trình độ hiện tại của nhóm có hạn nên chắc chắn trongquá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai lầm, thiếu sót cả về nội dunglẫn hình thức Trong suốt quá trình thực hiện, nhóm đã liên tục nhận được sự nhắcnhở, góp ý, bổ sung cả về kiến thức lẫn thái độ từ cô Nguyễn Thị Hoàng Lan -giảng viên hướng dẫn của nhóm Chúng em xin chân thành cảm ơn cô!

Nhóm cũng gửi lời cảm ơn đến tất cả các bạn học đã giúp đỡ rất nhiều đểnhóm có thể hoàn thành nội dung của đề tài

Chương 1:

Tìm hiểu chung về công nghệ nén âm thanh thoại dùng trong VoIP

1 Một số khái niệm cơ bản về âm thanh thoại

Âm thanh (Sound) các dao động cơ học của các phần tử, nguyên tử hay các hạtvật chất lan truyền trong không gian, được cảm nhận trực tiếp qua tai người bởi sự

va đập vào màng nhĩ và kích thích bộ não Sóng âm tần được đặc trưng bởi biên

độ, tần số (bước sóng) và vận tốc lan truyền Đối với tai người, âm thanh cảm nhậnđược bởi sóng có dao động trong dải tần từ 20Hz đến 20kHz Tín hiệu âm thanhđược chia thành 2 loại dựa trên dải tần:

- Âm thanh dải tần cơ sở (âm thanh tiếng nói thoại, gọi tắt là âm thanh thoại):

Trong báo cáo này chỉ đề cập đến âm thanh tiếng nói thoại Một số đặc điểmcủa âm thanh thoại được chỉ ra:

- Giới hạn dải phổ tín hiệu, như đã nói ~ 4kHz

- Tần số lấy mẫu fs = 8kHz tương đương với chu kỳ Te = 125µs

- Lượng tử hóa giá trị với mã hóa 8bit

- Tốc độ cần thiết = 8bit x 8kHz = 64Kbit/s

2 Dịch vụ VoIP

VoIP (viết tắt của Voice over Internet Protocol, nghĩa là Truyền giọng nói trêngiao thức IP) là công nghệ truyền tiếng nói của con người (thoại) qua mạng thôngtin sử dụng bộ giao thức TCP/IP Nó sử dụng các gói dữ liệu IP (trên mạng LAN,WAN, Internet) với thông tin được truyền tải là mã hoá của âm thanh

Công nghệ này bản chất là dựa trên chuyển mạch gói, nhằm thay thế công nghệtruyền thoại cũ dùng chuyển mạch kênh Nó nén (ghép) nhiều kênh thoại trên mộtđường truyền tín hiệu, và những tín hiệu này được truyền qua mạng Internet, vì thế

có thể giảm giá thành

Để thực hiện việc này, điện thoại IP, thường được tích hợp sẵn các giao thứcbáo hiệu chuẩn như SIP hay H.323, kết nối tới một tổng đài IP (IP PBX) của doanhnghiệp hay của nhà cung cấp dịch vụ Điện thoại IP có thể là điện thoại thôngthường (chỉ khác là thay vì nối với mạng điện thoại qua đường dây giao tiếp RJ11thì điện thoại IP nối trực tiếp vào mạng LAN qua cáp Ethernet, giao tiếp RJ45)hoặc phần mềm thoại (soft-phone) cài trên máy tính

3 Các phương pháp mã hóa tiếng nói

Mã hóa tiếng nói gồm 3 phương pháp chính:

- Phương pháp mã hóa tín hiệu dạng sóng (waveform), bao gồm 2 loại

chính:

1 Mã hóa trong miền thời gian: bao gồm các chuẩn từ G.710 đến G.719

o Mã hóa điều xung mã Pulse Code Modulation – PCM – lương tử hóa

đã được chuẩn hóa với chuẩn G.711: là phương pháp mã hóa cơ bản,

mã hóa trực tiếp tín hiệu lấy mẫu tiếng nói, âm thanh dùng các luậtlượng tử hóa µ-law, a-law

o Mã hóa dự đoán – điều xung mã sai phân Differential Pulse CodeModulation - DPCM

 Mã hóa dự đoán thích nghi – điều xung mã sai phân thích nghiAdaptive Differential Pulse Code Modulation - ADPCM vớichuẩn G.726

2 Mã hóa trong miền tần số:

o Mã hóa các dải tần con Subband Coding – SBC với chuẩn G.722

o Mã hóa dựa trên phép biến đổi Transform Coding

- Phương pháp mã hóa nguồn:

o Nguyên lý mã hóa nguồn dựa trên bộ mô phỏng hệ thống phát âm conngười Vocoder, tạo ra âm thanh tiếng nói từ tập các tham số Vocoderlàm việc với 2 kiểu nguồn kích thích là nguồn xung tạo ra âm hữuthanh và nguồn nhiễu trắng tạo ra âm vô thanh Từ đó, nó mô phỏng

hệ thống phát âm bằng hệ thống lọc dự đoán tuyến tính PLC đượckích thích bằng hai trạng thái nguồn

o Ưu điểm của phương pháp này là đạt được tốc độ dòng bit thấp, phântích được các tham số nguồn kích thích, có thể sửa đổi nội dung tiếngnói theo ý muốn Tuy nhiên, nhược điểm của nó là tiếng nói nhậnđược là tiếng nói tổng hợp không phải là giọng nói con người

- Phương pháp mã hóa lai:

o Phổ biến là mã hóa dựa trên kết hợp phân tích bằng cách tổng hợpAnalysis-by-Synthesis AbS Phương pháp này sử dụng mô hình phát

âm của người của mã hóa nguồn, nhưng mặt khác, tín hiệu kích thíchđạt được từ bộ phân tích tín hiệu tiếng nói của chính người nói vàđược chọn sao cho dạng sóng tiếng nói tái tạo giống với dạng sóngtiếng nói ban đầu nhất Thuật toán tìm ra sóng kích thích này quyếtđịnh độ phức tạp của bộ mã hóa

o Các loại mã hóa lai khác nhau theo kỹ thuật phân tích tạo ra tín hiệukích thích CELP, RPE-LTP, MPE…

Đánh giá chung về 3 phương pháp: Mã hóa dạng sóng nói chung không chophép đạt chất lượng tiếng nói tốt ở tốc độ bit dưới 16Kbps Mã hóa Vocoder có thểđạt được tốc độ bit rất thấp nhưng nhược điểm là rất khó nhận diện được ngườinói Còn mã hóa lai thường được dùng theo chuẩn GSM

4 Kiến trúc của hệ thống mã hóa âm thoại

Hình 1 mô tả sơ đồ khối của hệ thống mã hóa âm thoại Tín hiệu âm thoại tương

tự liên tục có từ nguồn cho trước – Speech source sẽ được số hóa bởi bộ một bộ lọc chuẩn - Filter, bộ lấy mẫu (bộ chuyển đổi thời gian rời rạc, lượng tử hóa -

Sampler), và bộ chuyển tín hiệu tương tự sang tín hiệu số - A/D converter Tín

hiệu ngõ ra là tín hiệu âm thoại thời gian rời rạc với các giá trị lấy mẫu cũng rời rạchóa Tín hiệu này được xem là tín hiệu âm thoại số

Hình 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống xử lý tín hiệu thoại

Thông thường, hầu hết các hệ thống mã hóa âm thoại được thiết kế để hỗ trợcác ứng dụng viễn thông, với tần số giới hạn giữa 300 và 3400Hz Tần số lấy mẫutối thiểu phải lớn hơn hai lần băng thông của tín hiệu liên tục thời gian Giá trị8kHz thường được lựa chọn là tần số lấy mẫu chuẩn cho tín hiệu thoại Bộ mã hóa

kênh – Channel encoder thực hiện việc mã hóa hiệu chỉnh lỗi của chuỗi bit truyền trước khi tín hiệu được truyền trên kênh truyền - Channel, nơi mà tín hiệu sẽ bị thay đổi do nhiễu cũng như giao thoa tín hiệu… Bộ giải mã Channel decoder thực

hiện việc hiệu chỉnh lỗi để có được tín hiệu đã mã hóa, sau đó tín hiệu được đưa

vào bộ giải mã Source decoder để có được tín hiệu âm thoại số có cùng tốc độ với

tín hiệu ban đầu Lúc này, tín hiệu số sẽ được chuyển sang dạng tương tự thời gian

liên tục nhờ D/A converter Như vậy, bộ phận thực hiện việc xử lý tín hiệu thoại

chủ yếu của mô hình hệ thống xử lý thoại là bộ mã hóa và giải mã

Liên hệ với các mô hình thực tế, các khối Filter, Sampler và A/D converter

nằm trên các thiết bị thu âm thanh như micro, có nhiệm vụ thu và số hóa âm thanhchuyển cho bộ mã hóa – giải mã CODEC Tương tự, ở nên người nhận, các khối

D/A Converter và Filter là một phần của hệ thống phát âm như tai nghe, loa Bộ

CODEC chỉ có thể làm việc với tín hiệu số Bộ CODEC ở bên gửi có nhiệm vụ mãhóa, làm giảm dung lượng của âm thanh, sau đó đóng gói vào các chunk để đặt vàocác gói dữ liệu chuyển đi trên mạng IP CODEC ở bên người nhận sẽ nhận, giải mã

các gói tin, lấy ra các mẫu, tiếp tục đưa vào khối Source decoder để có được âm

thanh số, chuyển cho bộ phát âm Việc điều phối và quản lý các kênh được thựchiện thông qua một hệ thống máy chủ chuyển mạch Hệ thống máy chủ có thể làmột phần mềm cài trên máy chủ như Asterisk

Thông thường, khi xử lý các bài toán về truyền thoại, mô hình được đơn giảnhóa như Hình 1.2

Hình 1.2: Sơ đồ khối đơn giản hóa của bộ mã hóa âm thoại

5 Kiến trúc tổng quát của bộ mã hóa – giải mã âm thoại

Hình 1.3: Mô tả sơ đồ khối tổng quát của bộ mã hóa và giải mã âm thoại

Đối với bộ mã hóa, tín hiệu âm thoại đầu vào được phân tích và xử lý (Analysis

and processing) nhằm thu được các thông số đại diện cho một khung truyền Các

thông số (parameter) này được mã hóa và lượng tử hóa với mã chỉ số nhị phân và

được gửi đi như là một chuỗi bit đã được nén Các chỉ số này được đóng gói vàbiểu diễn thành chuỗi bit, chúng được sắp xếp thứ tự truyền dựa vào các thông số

đã quyết định trước và được truyền đến bộ giải mã

Bộ giải mã thực hiện việc phân tích chuỗi bit nhận được, các chỉ số nhị phân được phục

hồi sau quá trình phân tích và dùng để kết hợp với các thông số tương ứng của bộ giải mã để có được các thông số đã được lượng tử Các thông số giải mã này sẽ kết

hợp với nhau và được xử lý để tạo lại tín hiệu âm thoại tổng hợp – Synthetic

speech.

6 Các yêu cầu cần có của một bộ mã hóa âm thoại

Mục tiêu chính của của mã hóa thoại là tối đa hóa chất lượng nghe tại một tốc

độ bit nào đó, hoặc tối thiểu hóa tốc độ bit ứng với một chất lượng đặc thù Tốc độbit tương ứng với âm thoại nào sẽ được truyền hoặc lưu trữ phụ thuộc vào chi phícủa việc truyền hay lưu trữ, chi phí của mã hóa tín hiệu thoại số, và các yêu cầu vềchất lượng của âm thoại đó Trong hầu hết các bộ mã hóa âm thoại, tín hiệu đượcxây dựng lại sẽ khác với tín hiệu nguyên thủy Tốc độ bit truyền bị giảm bởi việcbiểu diễn tín hiệu âm thoại (hoặc các thông số trong mô hình tạo âm thoại) với độchính xác bị giảm, và bởi quá trình loại bỏ các thông tin dư thừa của tín hiệu Cácyêu cầu lý tưởng của một bộ mã hóa thoại bao gồm:

- Tốc độ bit thấp: đối với chuỗi bit mã hóa có tốc độ bit tỉ lệ thuận với băng

thông cần cho truyền dữ liệu Điều này dẫn đến nếu tốc độ bit thấp sẽ làmtăng hiệu suất của hệ thống Yêu cầu này lại xung đột với các các đặc tínhtốt khác của hệ thống, như là chất lượng của âm thoại Trong thực tế, việcđánh đổi giữa các lựa chọn phụ thuộc vào áp dụng vào ứng dụng gì

- Chất lượng thoại cao: tín hiệu âm thoại đã giải mã phải có chất lượng có

thể chấp nhận được đối với ứng dụng cần đạt Có rất nhiều khía cạnh về mặtchất lượng bao gồm tính dễ hiểu, tự nhiên, dễ nghe và cũng như có thể nhậndạng người nói

- Nhận dạng tiếng nói / ngôn ngữ khác nhau: kỹ thuật nhận dạng tiếng nói

có thể phân biệt được giọng nói của người lớn nam giới, người lớn nữ giới

và trẻ con cũng như nhận dạng được ngôn ngữ nói của người nói

- Cường độ mạnh ở trong kênh truyền nhiễu: đây là yếu tố quan trọng đối

với các hệ thống truyền thông số với các nhiễu ảnh hưởng mạnh đến chấtlượng của tính hiệu thoại

- Hiệu suất cao đối với các tín hiệu phi thoại (ví dụ như tín hiệu tone điện thoại): trong hệ thống truyền dẫn kinh điển, các tín hiệu khác có thể tồn tại

song song với tín hiệu âm thoại Các tín hiệu tone như là đa tần tone đôi –Dual tone multifrequency(DTMF) của tín hiệu âm bàn phím và nhạc thôngthường bị chèn vào trong đường truyền tín hiệu Ngay cả những bộ mã hóathoại tốc độ thấp cũng có thể không thể tạo lại tín hiệu một cách hoàn chỉnh.

- Độ trễ mã hóa thấp: trong quá trình xử lý mã hóa và giải mã thoại, độ trễ

tín hiệu luôn luôn tồn tại, chính là thời gian trượt giữa âm thoại ngõ vào của

bộ mã hóa với tín hiệu ngõ ra của bộ giải mã Việc trễ quá mức sẽ sinh ra nhiều vấn đề trong việc thực hiện trao đổi tiếng nói hai chiều trong thời gian thực

7 Đánh giá chất lượng âm thanh thoại

Việc đánh giá chất lượng thoại trong mạng có thể được thực hiện bằng cáchđánh giá các tham số truyền dẫn có ảnh hưởng đến chất lượng thoại và xác định tácđộng của các tham số này đối với chất lượng tổng thể Tuy nhiên, việc đánh giátừng tham số rất phức tạp và tốn kém Hiện nay, việc đánh giá chất lượng thoại

được dựa trên một tham số chất lượng tổng thể là MOS (Mean Opinion Score).

Những phương pháp sử dụng MOS đều mang tính chất chủ quan do chúng phụthuộc vào quan điểm của người sử dụng dịch vụ Tuy vậy, chúng ta có thể phânchia các phương pháp đánh giá chất lượng thoại ra làm hai loại cơ bản:

- Các phương pháp đánh giá chủ quan: việc đánh giá theo quan điểm của

người sử dụng về mức chất lượng được thực hiện trong thời gian thực.Phương pháp này được quy định trong khuyến nghị ITU-T P.800

- Các phương pháp đánh giá khách quan: sử dụng một số mô hình để ước

lượng mức chất lượng theo thang điểm MOS Phương pháp đánh giá kháchquan có thể được phân thành:

o Các phương pháp so sánh: dựa trên việc so sánh tín hiệu thoại truyền

dẫn với một tín hiệu chuẩn đã biết

o Các phương pháp ước lượng tuyệt đối: dựa trên việc ước lượng tuyệt

đối chất lượng tín hiệu thoại (phương pháp này không sử dụng các tínhiệu chuẩn đã biết); vd: INMD (sử dụng trong khuyến nghị P.561 củaITU-T)

o Các mô hình đánh giá truyền dẫn: phương pháp này xác định giá trị chất lượng

thoại mong muốn dựa trên những hiểu biết về mạng; vd: mô hình ETSI Model

Thông thường, khi xử lý các bài toán về truyền thoại, mô hình được đơn giản hóa như hình 1

Input Encoded Output

(128 kbps) (<128 kbps)

Hình 2.1: Sơ đồ khối đơn giản hóa của bộ mã hóa âm thoại

1.Sơ đồ nén âm thanh thoại GSM06-10.

1.1 Bộ mã hóa GSM 06.10.

Hình 2.2: Sơ đồ đơn giản hóa bộ mã hóa GSM 06-10Các khung tín hiệu tiếng nói đầu vào bao gồm 160 mẫu tín hiệu(theo mẫu PCM 13 bit) đầu tiên sẽ được tiền xử lý tạo đối tượng tín hiệu xử lý cho bộ lọc làm rõ nét trước 160 mẫu tín hiệu đạt được sẽ được phân tích để xác định các tham số cho bộlọc phân tích ngắn hạn(LPC analysis)

Các thông số này được sử dụng để lọc chính 160 mẫu tín hiệu đó.Kết quả ta sẽ có được 160 mẫu tín hiệu dư ngắn hạn.Các thông số của bộ lọc, hệ số phản xạ tới hạn

sẽ được truyền đến LAR(log area ratios) trước khi được truyền đi Khung tín hiệu

Encod er

Decod er

sẽ được phân tách thành 4 khung con với 40 mẫu trong mỗi khung Mỗi khung con

sẽ được xử lý theo từng block bởi các thành phần chức năng nối tiếp sau:

- Trước khi xử lý từng khối nhỏ của 40 mẫu tín hiệu ngắn han, các thông số của bộ lọc phân tích dài hạn: trễ LTP và tăng LTP sẽ được ước lượng và cập nhật trong bộ phân tích LTP dựa trên cơ sở của khối hiện tại và dãy 120 mẫutín hiệu ngắn hạn trước đó được lưu trữ

- Một block 40 tín hiệu dài hạn sẽ được tạo ra bằng việc trừ 40 mẫu tín hiệu ngắn hạn cho chính 40 ước lượng của chúng Các block đạt được sẽ được đưa vào bộ phân tích kích xung đều để thực hiện quá trình nén cơ bản của thuật toán

- Kết quả sau quá trình phân tích RPE, block 40 mẫu tín hiệu dài hạn được biểu diễn bởi 4 chuỗi con mỗi chuỗi gồm 13 xung Sự chọn lọc sau đó được xác định bởi vị trí lưới RPE 13 xung RPE sẽ được mã hóa sử dụng APCM với ước lượng biên độ block con-thông số cũng sẽ được chuyển đến bộ giải

mã Thông số RPE cũng được chuyển tới bộ giải mã RPE cục bộ và module tái tạo để tạo ra 40 mẫu tín hiệu dài hạn đã được lượng tử hóa

- Bằng việc cộng 40 mẫu tín hiệu dài hạn đã lượng tử hóa vào block các ước lượng tín hiệu ngắn hạn trước đó, ta sẽ có các tín hiệu ngắn hạn được xây dựng lại Các tín hiệu này sau đó được đưa vào bộ lọc phân tích dài hạn để tạo 40 ước lượng tín hiệu ngắn hạn sẽ được sử dụng cho block con tiếp theo

và tiếp tục vòng lặp

1.2Bộ giải mã GSM06-10

Hình 2.3: Sơ đồ đơn giản hóa bộ giải mã GSM 06-10Hầu hết các block con cũng cần thiết trong bộ mã hóa và đã được mô tả Chỉ có các

bộ lọc tổng hợp ngắn hạn và các bộ lọc tập trung được thêm vào trong các bộ giải

mã như nhữngblock con mới.Các bộ giải mã gồm 4 phần

• Phần giải mã RPE(RPE decoding section)

• Phần dự báo dài hạn(Long term prediction section)

• Phần lọc tổng hợp ngắn hạn(Short term synthesis filtering section)

• Hậu xử lý Postprocessing)

Sơ đồ khối hoàn chỉnh cho bộ giải mã được mô tả trong hình 3.Các biến và các thông số của bộ giải mã được đánh dấu bởi các chỉ số R để phân biệt các giá trị nhận được từ các giá trị mã hóa

Hình 2.4: Sơ đồ khối hoàn chỉnh của bộ giải mã GSM06-10

1.2.1 Phần giải mã RPE

Các tín hiệu đầu vào của bộ lọc tổng hợp dài hạn (tái thiết của tín hiệu dư dàihạn) được tạo ra bởi bộ giải mã và “denormalizing” các RPE-mẫu (APCM lượng tử ngược -3.1.21) và bằng cách đặt chúng vào vị trí đúng thời điểm (định vị lướiRPE-3.1.22) ở giai đoạn này, các tần số lấy mẫu được tăng lên bởi một yếu tố của 3 bằng cách chèn số lượng thích hợp các mẫu không có giá trị trung gian

1.2.2 Phần dự báo dài hạn

Việc xây dựng lại tín hiệu dư dài hạnđược áp dụng cho các bộ lọc tổng hợp hạn trong đó sản xuất các tín hiệu dư ngắn hạn tái tạo Dr cho các bộ tổng hợp ngắn hạn

1.2.3Phần lọc tổng hợp ngắn hạn