التنبؤ الخطي المثير لمجموع المتجهات

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ التنبؤ الخطي المُحفَّز بمجموع المتجهات ( VSELP ) طريقةً لترميز الكلام تُستخدم في العديد من معايير الاتصالات الخلوية. خوارزمية VSELP هي تقنية ترميز تعتمد على التحليل بالتركيب، وتنتمي إلى فئة خوارزميات ترميز الكلام المعروفة باسم CELP (التنبؤ الخطي المُحفَّز بالترميز). [ 1 ]

استُخدمت نسخ مختلفة من هذا الترميز في العديد من معايير الاتصالات الخلوية من الجيل الثاني ، بما في ذلك IS-54 و IS-136 (D-AMPS) و PDC (RCR-STD-27 معدل كامل للكلام) وGSM ( نصف معدل الكلام) و iDEN . كما استُخدم في الإصدار الأول من RealAudio لنقل الصوت عبر الإنترنت . وقد نشرت جمعية صناعة الاتصالات معيار IS-54 VSELP في عام 1989.

تُحدد تقنية D-AMPS (IS-54 وIS-136) VSELP ترميز كل 20 مللي ثانية من الكلام في إطارات 159 بت، مما يحقق معدل بيانات خام يبلغ 7.95  كيلوبت/ثانية. في هاتف خلوي TDMA فعلي، يتم تضمين مخرجات مُشفّر الصوت مع معلومات تصحيح الأخطاء والإشارة، مما ينتج عنه معدل بيانات لاسلكي يبلغ 16.2 كيلوبت/ثانية. أما بالنسبة للصوت عبر الإنترنت، فيتم تخزين كل إطار 159 بت في 20 بايت، تاركًا بتًا واحدًا غير مستخدم. وبالتالي، يكون معدل بيانات الملف الناتج 8 كيلوبت/ثانية  بالضبط . 

تحدد تقنية PDC (RCR-STD-27) VSELP ترميز كل 20 مللي ثانية من الكلام في إطارات 134 بت، مما يحقق معدل بيانات خام يبلغ 6.7 كيلوبت/ثانية. في هاتف خلوي TDMA فعلي، يتم تضمين مخرجات مُشفِّر الصوت مع معلومات تصحيح الأخطاء والإشارة، مما ينتج عنه معدل بيانات لاسلكي يبلغ 11.2 كيلوبت/ثانية.

يستخدم بروتوكول VSELP بنصف معدل GSM (GSM 06.20) إطارات بيانات مدتها 20 مللي ثانية، تحتوي كل منها على 112 بت، مما يوفر معدل بيانات خام يبلغ 5.6  كيلوبت/ثانية. يحتوي مُشفّر iDEN VSELP على ثلاثة أوضاع:

  • إطارات مدتها 30 مللي ثانية بمعدل 126 بت لكل إطار وبمعدل بيانات خام يبلغ 4.2  كيلوبت/ثانية،
  • إطارات مدتها 22.5 مللي ثانية بمعدل 99 بت لكل إطار وبمعدل بيانات خام يبلغ 4.4  كيلوبت/ثانية و
  • إطارات مدتها 22.5 مللي ثانية بمعدل 180 بت لكل إطار وبمعدل بيانات خام يبلغ 8.0  كيلوبت/ثانية.

من أبرز عيوب VSELP محدودية قدرته على ترميز الأصوات غير الكلامية، مما يجعله ضعيف الأداء عند ترميز الكلام في وجود ضوضاء خلفية. ولهذا السبب، تم التخلي تدريجياً عن استخدام VSELP لصالح برامج الترميز الأحدث.

يُعدّ VSELP أيضًا مُشفّرًا صوتيًا رقميًا خاصًا استُخدم في منتجات موتورولا أسترو الأولى. وقد تمّ التخلي عنه تدريجيًا لصالح طريقة IMBE الأحدث المستخدمة في P25.

مراجع

  • إيرا أ. جيرسون ومارك أ. جاسيوك، التنبؤ الخطي المُثار بمجموع المتجهات (VSELP)، ورشة عمل IEEE حول ترميز الكلام للاتصالات، سبتمبر 1989، الصفحات 66-68
  • إيرا أ. جيرسون ومارك أ. جاسيوك، ترميز الكلام باستخدام التنبؤ الخطي المُثار بمجموع المتجهات (VSELP) بمعدل 8  كيلوبت في الثانية، وقائع المؤتمر الدولي IEEE لعام 1990 حول الصوتيات والكلام ومعالجة الإشارات (ICASSP-90)، أبريل 1990، الصفحات 461-464