QCELP 보코더의 최적화 및 실시간 구현 = Optimization and real-time implementation of QCELP vocoder

디지털 이동통신 단말기에서 사용되는 보코더는 통화 품질을 높이기 위하여 새로운 알고리즘들을 채택함에 따라 서로 다른 알고리즘을 사용하는 단말기 간의 통신이 문제가 된다. 본 논문에서는 8kbps QCELP 및 13kbps QCELP 보코더 알고리즘을 하나의 DSP 칩에 효율적으로 구현함으로써 이러한 단말기 사이의 통신 문제를 해결하였다. 또한 QCELP 보코더 알고리즘을 실시간 구현하는데 있어 계산량 감소를 위한 단계별 최적화 방법에 대하여 기술하였다. 최적화 방법에서는 알고리즘 레벨, 수식 레벨, 코딩 레벨의 단계별 최적화 과정을 통하여 계산량이 가장 큰 부분인 코드북 검색 루프에서 약 50% 정도의 계산량을 감소하였다. 알고리즘 레벨에서는 코드북 검색 시 코드벡터 전체를 검색하지 않고, 최소오차 카운터를 사용하여 검색횟수를 제한 함으로써 계산량을 감소 하였다. 수식 레벨에서는 코드북 검색 과정에서 간단한 판별식을 적용하여 조건을 만족하는 경우에만 검색을 수행함으로써 계산량을 감소 하였다. 코딩 레벨에서는 피치검색 및 코드북 검색에서 사용되는 콘볼루션 계산의 어셈블리 루틴을 DSP의 파이프라인 특성을 이용하여 최적화 함으로써 계산량을 감소하였다. 각 단계에서의 계산량을 감소를 위한 최적화 과정을 통해 8kbps QCELP는 25 MIPS, 13kbps QCELP는 33 MIPS에 각각 구현하였다. 실시간 구현에 사용한 DSP는 자체 설계한 16 비트 고정소수점 DSP로써 보코더 알고리즘의 구현에 적합하도록 설계되었고, 저전력을 실현하기 위하여 범용의 DSP에 비해 매우 간단한 구조를 가지고 있다.
Advisors
한민수researcherHahn, Min-Sooresearcher
Publisher
한국정보통신대학원대학교
Issue Date
2000
Identifier
391960/225023 / 000983881
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국정보통신대학원대학교 : 공학부, 2000, [ ix, 53 p. ]

Keywords

Speech coding; QCELP; vocoder; Real-time implementation; 최적화; 실시간 구현; 음성코딩; 보코더; optimization

URI
http://hdl.handle.net/10203/54647
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=391960&flag=t
Appears in Collection
School of Engineering-Theses_Master(공학부 석사논문)
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