본 논문에서는 선형예측 잔여신호에 대한 하모닉 벡터 여기 코딩과 시간 대역 분리 혼합 코딩을 결합한 4kbps EHSX (Enhanced Harmonic Stochastic Excitation) 음성부호화기 실시간 구현한 내용을 기술한다. 유성음 구간에서는 하모닉 여기 코딩에 무성음 구간에 대해서는 분석-합성 구조의 벡터 여기 코딩을 사용하였으며, 유/무성음이 혼재하는 전이구간에서는 시간 분리 전이 코딩을 사용하였다. 이 음성부호화기 구현을 위해 부동소수점과 고정소수점을 모두 지원하는 DSP인 TMS320C6701을 사용하였고, 연산량을 줄이기 위해 IFFT를 사용한 저 복잡도 정현파 합성법을 사용하여 알고리즘의 최적화를 이루었으며, 복잡도의 문제가 되는 부분을 고정소수점으로 변환한 후 파이프라인을 적용한 핸드 어셈블리 코딩을 하여 구현에서의 최적화를 이루었다. 또한, 메모리의 효율성을 극대화하기 위해 캐쉬 메모리 할당과 데이터를 내부 메모리에 할당하였고 수학 연산의 최적화를 위해 FastRTS67x 라이브러리를 사용하였다. 개발 환경은 DSP EVM 보드를 사용하였으며 음성 신호의 입·출력 확인으로 동작 및 기능을 검증하여 실시간 구현하였다.
This paper presents real time implementation of 4kbps EHSX (Enhanced Harmonic Stochastic Excitation) speech coder that combines the harmonic vector excitation coding with time-separated transition coding. The harmonic vector excitation coding uses the harmonic excitation coding for voiced frames and used the vector excitation coding with the structure of analysis-by-synthesis for unvoiced frames, respectively. For transition frames mixed with voiced and unvoiced signal, we use the time-separated transition coding. In this paper. we present the optimization methods of implementation speech coder on the EMS320C6701(R) DSP. To reduce the complex for real-time implementation. we perform the optimization method in algorithm by replacing the complex sinusoidal synthesis method with IFFT. and we apply fully pipelines hand assembly coding after converting it from floating source to fixed source. To generate a more efficient code. we also make use or the available EMS320C6701(R) resources such as Fastest67x library and memory organization.
