Predicción lineal excitada por código algebraico

Estándar de codificación de voz

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La predicción lineal excitada por código algebraico ( ACELP ) es un algoritmo de codificación de voz patentado ^[1] por VoiceAge Corporation en el que un conjunto limitado de pulsos se distribuye como excitación a un filtro de predicción lineal . Es un algoritmo de codificación predictiva lineal (LPC) que se basa en el método de predicción lineal excitada por código (CELP) y tiene una estructura algebraica .

El método ACELP se emplea ampliamente en los estándares de codificación de voz actuales como AMR , EFR , AMR-WB (G.722.2), VMR-WB , EVRC , EVRC-B , SMV , TETRA , PCS 1900, MPEG-4 CELP e ITU- Estándares de la serie T G G.729 , G.729.1 (primera etapa de codificación) y G.723.1 . ^{[2] [3] [4] [5]} El algoritmo ACELP también se utiliza en el códec patentado ACELP.net. ^[6]

ACELP es una tecnología patentada y una marca comercial registrada de VoiceAge Corporation ^[7] en Canadá y / u otros países y fue desarrollada en 1989 por los investigadores de la Université de Sherbrooke en Canadá . ^[8]

Características

La principal ventaja de ACELP es que el libro de códigos algebraicos que utiliza puede hacerse muy grande (> 50 bits) sin tener problemas de almacenamiento ( RAM / ROM ) o complejidad ( tiempo de CPU ).

Tecnología

El algoritmo ACELP se basa en el utilizado en la predicción lineal excitada por código (CELP), pero los libros de códigos ACELP tienen una estructura algebraica específica impuesta.

Se utilizará un libro de códigos algebraico de 16 bits en la búsqueda del libro de códigos innovador, cuyo objetivo es encontrar los mejores parámetros de innovación y ganancia. El vector de innovación contiene, como máximo, cuatro pulsos distintos de cero.

En ACELP, un bloque de N muestras de voz se sintetiza filtrando una secuencia de innovación apropiada de un libro de códigos, escalado por un factor de ganancia g c , a través de dos filtros que varían en el tiempo.

El filtro de síntesis a largo plazo (tono) viene dado por:

${\displaystyle {\frac {1}{B(z)}}={\frac {1}{1-g_{p}z^{-T}}}}$

El filtro de síntesis a corto plazo viene dado por:

${\displaystyle {\frac {1}{A(z)}}={\frac {1}{1+\sum _{i=1}^{P}a_{i}z^{-i}}}}$

Voiceage ha mantenido un control muy estricto del producto. Audible Inc. usa una versión modificada para sus libros hablados. También tiene licencia de software de conferencias telefónicas, juguetes de compresión de voz y se ha convertido en uno de los formatos 3GPP . Con la patente que finaliza el 9 de febrero de 2018, los diseñadores de voz de banda estrecha (como los servicios de emergencia) tienen la opción de ACELP, que el cliente puede pagar opcionalmente por ahora o por uso estándar después de que expire la patente.

Referencias

1. Patente estadounidense 5717825 , "Método de codificación de voz de predicción lineal excitada por código algebraico", emitida el 10 de febrero de 1998 
2. Mapa ACELP , VoiceAge Corporation, Archive.org
3. VoiceAge Corporation - estándares relacionados
4. VoiceAge Corporation (13 de octubre de 2007). "Tecnologías Codec" . Archivado desde el original el 13 de octubre de 2007 . Consultado el 20 de septiembre de 2009 .
5. Corporación VoiceAge. "Tecnologías Codec" . VoiceAge Corporation. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2009 . Consultado el 20 de septiembre de 2009 .
6. Corporación VoiceAge. "ACELP.net - Más allá de los estándares" . Archivado desde el original el 14 de octubre de 2007 . Consultado el 3 de enero de 2010 .
7. Marcas comerciales
8. Transferencia de tecnología