La codificación por síntesis es muy diferente de la codificación diferencial. La idea no consiste en manipular las muestras para eliminar la redundancia y la correlación entre las muestras, sino en considerar bloques de muestras y construir un modelo que genere muestras idénticas (o similares) desde el punto de vista estadístico. Mediante este modelo es posible sintetizar muestras con determinadas propiedades estadísticas, de ahí el término codificación por síntesis. Pueden citarse dos tipos de codificación por síntesis:

• Codificación LPC

La codificación predictiva lineal (LPC) consiste en sintetizar muestras a partir de un modelo de sistema de generación de voz y una señal de excitación. La voz humana se produce por medio del aparato fonatorio, que consta de los pulmones, las cuerdas vocales, la tráquea, la garganta, la boca y los labios. En la práctica, el modelo de este sistema es un conjunto de cilindros de diámetros diferentes, 10 para el caso de [LPC-10], excitado por una señal sinusoidal o ruido blanco. La selección de la fuente de excitación (sinusoidal o ruido blanco) depende de las características, sonorizadas o no sonorizadas, de la señal. Las señales sonorizadas corresponden a las vocales, por ejemplo las letras «a» o «u», mientras que las señales no sonorizadas corresponden a las consonantes, por ejemplo «r» o «s».

El proceso de síntesis consta de dos fases, a saber:
– determinación de la función de excitación; y
– determinación de los diámetros de los cilindros (o, de manera más general, la identificación de la función de transferencia del modelo de voz).

Cada fase se ejecuta cada 20 ms (es decir, en un conjunto de 160 muestras correspondiente a una frecuencia de muestreo de 8 kHz). El codificador genera como salida una frecuencia de excitación (codificada con 16 bits), un conjunto de 10 coeficientes (codificados con 10 × 8 bits) y una ganancia (codificada con 8 bits). La velocidad binaria del codificador es, por lo tanto, de 104 bits cada 20 ms, es decir, 5,2 kbit/s. Así pues, la velocidad binaria es sólo un doceavo de la del codificador PCM.

• Codificación CELP

La codificación predicción lineal con excitación por código (CELP), especificada en la Norma FED_STD 1016, es una ampliación de la codificación LPC. Consta también de dos fases, que corresponden a las funciones de excitación y transferencia. La función de transferencia se determina de igual manera que en la codificación LPC. En cambio, la función de excitación no es únicamente sinusoidal o de ruido blanco, sino una combinación lineal de funciones estocásticas (esto es, ruido) y periódicas. La determinación de estas funciones conlleva mucho tiempo de la CPU (de hecho, los codificadores CELP se configuran por lo general en tarjetas de procesamiento de señal específicas), pero la calidad que se obtiene es mayor que con el codificador LPC.

Tomado de: https://www.itu.int/ITU-D/cyb/publications/2003/IP-tel_report-es.pdf

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