Applied Speech and Audio Processing: With matlab examples

5.2. Parameterisation
115
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
Angular frequency
Normalised Count
Figure 5.12
A histogram of the relative frequency difference between LSP line locations for
consecutive analysis frames, plotted using 80 analysis bins.
1 and 10 exhibit less variation in their absolute value, but also in their frame-to-frame
variation than do the centre lines.
Experimental results suggest that dynamically choosing one or other of the two quan-
tiser bases (frame-to-frame differential, or distance-from mean) to quantise and transmit
can improve quantiser performance [9,16]. In practice this implies that the quantised
parameters are calculated using both methods for each analysis frame, and the method
which results in the closest match is then chosen. A single bit from the quantisation bit
pool must then be reserved to flag which method is in use [9].
In a standard CELP coder employing scalar quantisation, around three or four bits are
used to quantise each LSP [8,17], or around 30 or 40 bits for a tenth-order representation.
A number of techniques have been published in order to allow representation with fewer
bits at equivalent levels of quality. A survey of published results from [4,11] and other
previously mentioned references can assess the spectral distortion associated with a
number of different coding methods at between 3 and 3.6 bits per LSP. This is shown
in Figure 5.13 which plots the spectral distortion due to quantising a tenth-order LSP
representation using the following methods:
• uniform scalar quantisation (UQ and LSF);
• differential scalar quantisation (DQ and LSFD, also known as DF);
• adaptive forward sequential quantisation (AQFW);
• adaptive backward sequential quantisation (AQBW);
• non-uniform scalar quantisation (NUQ);
• dynamically interpolated quantisation (LSFI);
• dynamically interpolated differential quantisation (LSFID).
From the figure it can be seen that all methods improve at a similar rate as bit allo-
cation increases, and that differential methods are better than non-differential methods.
Furthermore non-uniform quantisation improves over uniform quantisation. It should

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