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基于无线网络的VoIP中WSOLA算法的改进研究

李默嘉  
【摘要】: 随着无线网络技术的迅速发展,基于无线网络的各种应用也层出不穷。利用IP网络传输话音信息的实时语音业务,由于其相对于传统电话业务强大的优势,得到了长足的发展。在无线网络中传输实时话音信息,由于无线网络本身的不稳定性,面临着许多方面的挑战,其中最大的问题就是丢包和时延。由于实时语音业务对时延指标严格的要求,使得数据业务中广泛使用的丢包重传策略无法很好地应对无线网络的不稳定问题。除了使用拥有强纠错能力的信道编码以外,各种丢包隐藏技术成为在实时语音业务中应对无线网络不稳定问题的主要手段。在各种主要的丢包隐藏技术中,波形相似叠加算法由于其出色的基音周期保持能力,通常能够得到非常好的恢复效果。但由于标准的波形相似叠加算法对幅度控制能力的缺失,导致在有的情况下,算法所恢复出的语音波形与原始语音波形的幅度值之间存在巨大差异,甚至可能导致恢复语音波形中出现不规则的幅度突变,产生语音撕裂的声音,极大地降低了算法的语音恢复质量。 针对上述问题,本文对标准的波形相似叠加算法进行了改进,在其语音段叠加时期引入了一个可变的幅度增益,用于加强对恢复波形幅度的控制。通过在标准的波形相似叠加算法中加入强有力的幅度控制策略,使得算法的波形恢复效果得到了很大的提升,当算法应用于丢包隐藏时,所得到的语音波形和原始语音波形通常更加接近。 本文所做的工作主要有以下几个方面: 第一,分析当前实时语音业务领域中,应对无线网络高丢包率的各种手段及其效果。 第二,对标准的波形相似叠加算法进行深入研究,并分析其在丢包隐藏技术中的效果和表现。 第三,针对当前标准的波形相似叠加算法在幅度控制能力上存在缺失的现状,对其进行改进,引入了一个可变的幅度增益,用于加强算法的幅度控制能力。 第四,通过建立仿真环境和编程,模拟出高丢包率的无线信道和不可靠的传输过程,并分别使用标准的波形相似叠加算法和改进的算法对受损语音进行恢复,分析对比恢复过程,得出最终结论。


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