MELP语音编码的研究及其在DSP上的优化

【摘要】：随着信息化社会的发展,通信技术成为代表当今社会发展水平的一个重要标志,而语音通信毫无疑问是人类通信的最重要的形式之一。语音通信的发展很大程度上是由语音压缩编码来推动的,自20世纪30年代木提出PCM及通道声码器理论以来,国际以及区域性标准组织推出了众多语音压缩编码标准,它们在多媒体、网络通信和保密通信等领域中发挥着重要作用。 混合激励线性预测(MELP—Mixed Excitation Linear Prediction)声码器由于其低码率、低时延、低复杂度等优点被广泛应用于商业、军事等方面的语音通信中,该声码器在语音比较干净的情况下性能较好,但随着噪声干扰的增大,性能急剧下降,而且在实际的语音编码应用环境中,常常会受到各种噪声的干扰。因此,本文在此基础上提出了通过降噪的方法提高MELP声码器的鲁棒性。 声码器系统的实现主要有3类方法:一是基于PC机;二是使用专门的ASIC芯片;三是使用可编程通用DSP。采用DSP实现声码器得到广泛的应用。DM642是TI公司新一代高性能的DSP,运算能力达到4800MIPS,而且具有丰富的外围接口,是多媒体应用的理想平台之一。本文提出的声码器算法在DM642上进行了优化实现。 论文首先对语音编码的现状、发展作了简要的概述,然后介绍了MELP语音编码原理及性能,并分析了它的合成语音质量对噪声的敏感性;接着提出小波降噪的方法,并把它当作声码器的预处理并入到MELP声码器中,对比前后声码器的合成语音质量,给出实验结果及结论。然后介绍了一下DM642的结构特点、相应的软件平台CCS以及在这平台上所使用的优化方法,并从中选取三个方法作全面介绍,同时选取了一个例子加以说明。最后对本文的工作进行了总结,并提出了今后的努力方向。