Code-excited linear prediction
કોડ-એક્સાઇટેડ રેખીય આગાહી (સીઇએલપી) એ એક રેખીય આગાહીયુક્ત ભાષણ કોડિંગ અલ્ગોરિધમ છે જે મૂળરૂપે 1985માં મેનફ્રેડ આર. શ્રોડર અને બિષ્ણુ એસ. અટલ દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યું હતું. તે સમયે, તે હાલના નીચા બિટ-રેટ અલ્ગોરિધમ્સ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ સારી ગુણવત્તા પ્રદાન કરે છે, જેમ કે શેષ-ઉત્સાહિત રેખીય આગાહી (આરઇએલપી) અને રેખીય આગાહીયુક્ત કોડિંગ (એલપીસી) વોકોડર્સ (દા. ત., એફએસ-1015). બીજગણિત સીઇએલપી, રિલેક્સ્ડ સીઇએલપી, લો-ડિલે સીઇએલપી અને વેક્ટર સમ એક્સાઇટેડ રેખીય આગાહી જેવા તેના પ્રકારો સાથે, તે હાલમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું સ્પીચ કોડિંગ અલ્ગોરિધમ છે. તેનો ઉપયોગ એમપીઇજી-4 ઓડિયો સ્પીચ કોડિંગમાં પણ થાય છે. CELP નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે એલ્ગોરિધમ્સના વર્ગ માટે સામાન્ય શબ્દ તરીકે થાય છે, કોઈ ચોક્કસ કોડેક માટે નહીં. પૃષ્ઠભૂમિ સીઇએલપી અલ્ગોરિધમ ચાર મુખ્ય વિચારો પર આધારિત છેઃ રેખીય આગાહી (એલપી) દ્વારા વાણી ઉત્પાદનના સ્રોત-ફિલ્ટર મોડેલનો ઉપયોગ કરવો (પાઠ્યપુસ્તક "સ્પીચ કોડિંગ અલ્ગોરિધમ" જુઓ); એલપી મોડેલના ઇનપુટ (ઉત્તેજના) તરીકે અનુકૂલનશીલ અને નિશ્ચિત કોડબુકનો ઉપયોગ કરવો; "પર્સેપ્ચ્યુઅલી વેટેડ ડોમેન" માં ક્લોઝ લૂપમાં શોધ કરવી. વેક્ટર ક્વોન્ટાઇઝેશન (વી. ક્યુ.) નો ઉપયોગ 1983માં શ્રોએડર અને અટલ દ્વારા અનુકરણ કરાયેલ મૂળ અલ્ગોરિધમ જ્યારે ક્રે-1 સુપરકોમ્પ્યુટર પર ચલાવવામાં આવે ત્યારે 1 સેકન્ડના ભાષણને એન્કોડ કરવા માટે 150 સેકન્ડની જરૂર પડે છે. ત્યારથી, કોડબુકના અમલીકરણની વધુ કાર્યક્ષમ રીતો અને કમ્પ્યુટિંગ ક્ષમતાઓમાં સુધારાઓએ મોબાઇલ ફોન જેવા એમ્બેડેડ ઉપકરણોમાં અલ્ગોરિધમ ચલાવવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. સીઇએલપી ડીકોડર સીઇએલપીની જટિલ એન્કોડિંગ પ્રક્રિયાની શોધખોળ કરતા પહેલા આપણે અહીં ડીકોડર રજૂ કરીએ છીએ. આકૃતિ 1 સામાન્ય CELP ડીકોડરનું વર્ણન કરે છે. નિશ્ચિત (અ. ક. અ.) ના યોગદાનનો સરવાળો કરીને ઉત્તેજના ઉત્પન્ન થાય છે. સ્ટોકેસ્ટિક અથવા નવીનતા) અને અનુકૂલનશીલ (ઉર્ફ. પિચ) કોડબુકઃ જ્યાં નિશ્ચિત છે (ઉર્ફ. સ્ટોકેસ્ટિક અથવા ઇનોવેશન) કોડબુક યોગદાન અને અનુકૂલનશીલ (પિચ) કોડબુક યોગદાન છે. ફિક્સ્ડ કોડબુક એ વેક્ટર ક્વોન્ટાઇઝેશન ડિક્શનરી છે જે (સ્પષ્ટ અથવા સ્પષ્ટ રીતે) કોડેકમાં હાર્ડ-કોડેડ છે. આ કોડબુક બીજગણિત (ACELP) હોઈ શકે છે અથવા સ્પષ્ટ રીતે સંગ્રહિત કરી શકાય છે (દા. ત. સ્પીક્સ). અનુકૂલનશીલ કોડબુકની એન્ટ્રીઓમાં ઉત્તેજનાના વિલંબિત સંસ્કરણોનો સમાવેશ થાય છે. આ અવાજ જેવા સામયિક સંકેતોને અસરકારક રીતે કોડ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. ઉત્તેજનાને આકાર આપતા ફિલ્ટરમાં ફોર્મનું ઓલ-પોલ મોડેલ હોય છે, જ્યાં તેને આગાહી ફિલ્ટર કહેવામાં આવે છે અને તે રેખીય આગાહી (લેવિન્સન-ડર્બિન અલ્ગોરિધમ) નો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે. ઓલ-પોલ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તે માનવ કંઠ્ય માર્ગની સારી રજૂઆત છે અને કારણ કે તેની ગણતરી કરવી સરળ છે. સીઇએલપી એન્કોડર સીઇએલપી પાછળના મુખ્ય સિદ્ધાંતને એનાલિસિસ-બાય-સિન્થેસિસ (એબીએસ) કહેવામાં આવે છે અને તેનો અર્થ એ છે કે એન્કોડિંગ (વિશ્લેષણ) બંધ લૂપમાં ડીકોડેડ (સંશ્લેષણ) સંકેતને સમજશક્તિથી શ્રેષ્ઠ બનાવીને કરવામાં આવે છે. સિદ્ધાંતમાં, શ્રેષ્ઠ સીઇએલપી પ્રવાહ તમામ સંભવિત બીટ સંયોજનોને અજમાવીને અને શ્રેષ્ઠ અવાજવાળા ડીકોડેડ સંકેત ઉત્પન્ન કરે છે તે પસંદ કરીને ઉત્પન્ન કરવામાં આવશે. આ દેખીતી રીતે બે કારણોસર વ્યવહારમાં શક્ય નથીઃ જરૂરી જટિલતા હાલમાં ઉપલબ્ધ કોઈપણ હાર્ડવેરની બહાર છે અને "શ્રેષ્ઠ ધ્વનિ" પસંદગી માપદંડ માનવ શ્રોતા સૂચવે છે. મર્યાદિત કમ્પ્યુટિંગ સંસાધનોનો ઉપયોગ કરીને રીઅલ-ટાઇમ એન્કોડિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે, સીઇએલપી શોધને સરળ પર્સેપ્ચ્યુઅલ વેઇટિંગ ફંક્શનનો ઉપયોગ કરીને નાની, વધુ વ્યવસ્થાપિત, ક્રમિક શોધોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. લાક્ષણિક રીતે, એન્કોડિંગ નીચેના ક્રમમાં કરવામાં આવે છેઃ રેખીય આગાહી ગુણાંક (એલ. પી. સી.) ની ગણતરી અને પરિમાણ કરવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે રેખા વર્ણપટ જોડી (એલ. એસ. પી.) તરીકે. અનુકૂલનશીલ (પિચ) કોડબુક શોધવામાં આવે છે અને તેનું યોગદાન દૂર કરવામાં આવે છે. નિશ્ચિત (નવીનતા) કોડબુક શોધવામાં આવે છે. ઘોંઘાટનું વજન મોટાભાગના (જો બધા નહીં) આધુનિક ઓડિયો કોડેક્સ કોડિંગ અવાજને આકાર આપવાનો પ્રયાસ કરે છે જેથી તે મોટે ભાગે આવર્તન વિસ્તારોમાં દેખાય જ્યાં કાન તેને શોધી શકતો નથી. ઉદાહરણ તરીકે, કાન મોટેથી અવાજ કરતા અવાજને વધુ સહન કરે છે અને તેનાથી ઊલટું. તેથી જ સરળ દ્વિઘાત ભૂલને ઘટાડવાને બદલે, સીઇએલપી પર્સેપ્ચ્યુઅલી વેટેડ ડોમેન માટેની ભૂલને ઘટાડે છે. વેઇટિંગ ફિલ્ટર W (z) સામાન્ય રીતે બેન્ડવિડ્થ વિસ્તરણના ઉપયોગ દ્વારા LPC ફિલ્ટરમાંથી મેળવવામાં આવે છેઃ જ્યાં. એમ. પી. ઇ. જી.-4 ભાગ 3 (એમ. પી. ઇ. જી.-4 ઓડિયો ઓબ્જેક્ટ પ્રકાર તરીકે સી. ઇ. એલ. પી.) <આઇ. ડી. 3>-ઓછા વિલંબવાળા કોડનો ઉપયોગ કરીને 16 kbit/s પર વાણીનું કોડિંગ ઉત્તેજિત રેખીય આગાહી <આઇ. ડી. 1>-બે તબક્કાના કોડિંગ માળખામાં બેન્ડ (<આઇ. ડી. 4> એચ. ઝેડ.) માટે નીચલા બે સ્તરો માટે સી. ઇ. એલ. પી. નો ઉપયોગ કરે છે <આઇ. ડી. 2>-ત્રણ તબક્કાના કોડિંગ માળખામાં નીચલા બેન્ડ (<આઇ. ડી. 5> એચ. ઝેડ.) માટે સી. ઇ. એલ. પી. કોડિંગનો ઉપયોગ કરે છે. ઓડિયો કોડિંગ બંધારણોની સરખામણી સી. ઇ. એલ. ટી. એ સંબંધિત ઓડિયો કોડેક છે જે સી. ઇ. એલ. પી સંદર્ભ બી. એસ. અટલ, "ધ હિસ્ટ્રી ઓફ લીનિયર પ્રેડિક્શન", IEEE સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ મેગેઝિન, વોલ્યુમ. 23, ના. 2, માર્ચ 2006, પૃષ્ઠ. 154-161. એમ. આર. શ્રોએડર અને બી. એસ. અટલ, "કોડ-એક્સાઇટેડ લીનિયર પ્રેડિક્શન (સીઇએલપી): ખૂબ જ ઓછા બીટ દરે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળું ભાષણ", પ્રોસિડિંગ્સ ઓફ ધ આઇઇઇઇ ઇન્ટરનેશનલ કોન્ફરન્સ ઓન એકોસ્ટિક્સ, સ્પીચ એન્ડ સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ (આઇસીએએસએસપી), વોલ્યુમ. 10, પીપી. 937-940,1985. બાહ્ય કડીઓ આ લેખ CELP 1016A (CELP 3.2a) અને LPC 10e ના સ્પીક્સ કોડેક મેન્યુઅલ સંદર્ભ અમલીકરણ પર આધારિત કેટલાક ભાગો Linux.Conf.Au પર પ્રસ્તુત પેપર પર આધારિત છે. લીનિયર પ્રેડિક્ટિવ કોડિંગ (એલ. પી. સી.) પસંદ કરેલ વાંચન સીઇએલપી કોડિંગ સ્પીચ પ્રોસેસિંગનો પરિચયઃ એલ. પી. સી. વિશ્લેષણ અને સંશ્લેષણ સ્પીચ કોડેક્સનો સિદ્ધાંત