1.1. Aplicações
da codificação de voz.
1.2. Auto-informação
e entropia.
1.3. Capacidade
do canal telefônico e taxa de transmissão.
1.4. Taxa
de informação fonética.
1.5. Taxa
de codificação e distorção. Medidas de distorção.
1.6. Análise
funcional de um codificador de voz.
2.Quantização
2.1. Conceitos
sobre quantizadores: amostra, característica entrada-saída,
erro de quantização.
2.2. Quantizador
uniforme: tipos de características entrada-saída, regiões
de quantização.
2.3. Relação
sinal-ruído (SNR) e SNR segmentada (SNRSEG).
2.4. Hipóteses
para um modelo estatístico do erro de quantização.
2.5. Processos
estocásticos vistos como geradores de sinais.
2.6. Erro
de quantização e a regra dos 6 dB/bit.
2.7. Quantizadores
não-uniformes: compressor, expansor, lei A e m.
2.8. Quantizadores
ótimos, compansão pela lei M.
3. Quantização
adaptativa
3.1. Energia
de curto prazo: estimação por bloco e estimação
recorrente.
3.2. Modos
de estimação dos parâmetros do quantizador adaptativo:
estimação progressiva e estimação regressiva.
3.3. Adaptação
da altura do degrau ou passo de quantização.
3.4. Controle
adaptativo do ganho do sinal de entrada.
4. Predição
fixa com quantização adaptativa
4.1. Sinal
diferencial e malha de predição e quantização.
4.2. PCM
diferencial (DPCM) básico, ganho de predição, saturação
da inclinação.
4.3. DPCM
adaptativo (ADPCM) e lógicas de adaptação.
4.4. Modulação
delta: fator de sobre-amostragem, adaptação por variação
contínua da inclinação (CVSD) e adaptação
pelos multiplicadores de Jayant.
5. Vocoders
baseados na predição linear
5.1. Modelo
linear de produção da voz e o espectro de curto prazo.
5.2. Predição
do sinal de voz.
5.3. Preditor
variável.
5.4. Análise
preditiva: Equações normais - método da autocorrelação
e método da covariância.
5.5. Algoritmos
de Levinson-Durbin, de Schur-Le Roux-Gueguen, PARCOR de Itakura-Saito e
de Burg.
5.6. Representações
por pares de raias espectrais (LSPs) e por razões logarítmicas
de áreas (LARs).
5.7. Vocoder
LPC: predição linear e modelo de excitação.
5.8. Detetores
do período fundamental ("pitch"): paralelo e por autocorrelação
ou funções com ela relacionadas.
6. Codificação
com predição adaptativa
6.1. APC
com predição adaptativa estimada progressivamente ouregressivamente.
6.2. Codificadores
APC com preditor de longo prazo.
6.3. Codificação
com realimentação de ruído.
6.4. Codificador
preditivo excitado por sinal residual (RELP).
6.5. Representação
vetorial do sinal de excitação.
7. Determinação
da excitação por análise-mediante-síntese
7.1. Codificadores
preditivos com excitação por códigos (CELP).
7.2. Dicionário
adaptativo: sua estrutura e algoritmos de busca.
7.3. Dicionários
fixos: estocástico, com sobreposição, com ceifagem
central, estocásticos esparsos.
7.4. Dicionários
com estrutura multipulso e busca seqüencial multiestágio.
7.5. Dicionários
multipulso algébricos (ACELP), busca focalizada e busca conjunta
de posição e amplitude (JPAS).
7.6. Dicionários
fixos conjugados e dicionários estruturados por vetores-base.
7.7. Ponderação
perceptual e pós-filtro.
8. Codificação
em sub-bandas e codificação por transformadas
8.1. Introdução
à codificação em sub-bandas (SBC).
8.2. Bancos
de filtros criticamente dizimados.
8.3. Bancos
de filtros estruturados em árvore.
8.4. Alocação
de bits entre as sub-bandas a partir do espectro de potência do sinal.
8.5. Codificador
por transformada ortogonal (TC).
8.6. Transformada
de Karhunen-Loève (KLT).
8.7. Transformada
cosseno discreta (DCT).
BIBLIOGRAFIA:
[1]
N. S. JAYANT, P. NOLL, Digital coding of waveforms.Englewood
Cliffs: Prentice-Hall, 1984.
[2]
B. S. ATAL, V. CUPERMAN, A. GERSHO, Ed., Advances in Speech Coding.Dordrecht:
Kluwer Academic Publishers, 1991.
[3]
B. S. ATAL, V. CUPERMAN, A. GERSHO, Ed., Speech and audio coding for
wireless and network applications. Dordrecht: Kluwer Academic
Publishers, 1993.
[4]
T. P. BARNWELL III, K. NAYEBI, C. H. RICHARDSON, Speech coding:
A computer laboratory textbook. New York: John Wiley &
Sons, 1995.
[5]
S. FURUI, Digital speech processing, synthesis, and recognition.
New York: Marcel Dekker, 1985.
[6]
W. B. KLEIJN, K. K. PALIWAL, Ed., Speech Coding and Synthesis. Amsterdam:
ElsevierScience, 1995.
[7]
L. R. RABINER, R. W. SCHAFER, Digital processing of speech signals.
Englewood Cliffs: Prentice-Hall, 1978.
AVALIAÇÃO
A cada aula serão propostos exercícios que devem ser resolvidos
para a aula seguinte.
Além disso, será realizada uma prova intermediária
e um trabalho de pesquisa no decorrer do curso com
planejamento inicial e relatório final.
A nota de aproveitamento será obtida por
N = 0,7P + 0,3E,
onde P é a média das notas da prova e do relatório
final e E é a média das notas dos exercícios.
Horário de atendimento aos alunos: Quartas-feiras das 15:45
às 16:45 na sala D2-14
Horário de aulas: Quartas-feiras das 17:00 às 20:00
na sala D1-04
Professor: Miguel Arjona
Ramírez
sala D2-14, tel.: 3091-5606, e-mail: miguel no lps na usp no br
Laboratório de Processamento de
Sinais
SOFTWARE PARA OS EXERCÍCIOS