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多带混合激励低速率语音编码的研究

王都生  
【摘要】: 本文综述了语音编码发展的现状,全面系统地分析、介绍了多带激 励与混合激励线性预测语音编码的原理,重点研究了多带激励与混合激 励线性预测低速率语音编码的实现方法。 在多带激励低速率语音编码研究中,本文依据动态规划技术原理, 提出了一种新的、有效而实用的前后各看两帧的双向基音跟踪平滑算 法。实验结果表明,采用该方法对基音周期进行跟踪平滑处理,可去除 语音帧之间基音周期的“跳跃”点,保证基音周期轨迹的正确性,显著 提高基音周期估计的准确度。并设计了两级离散余弦变换的编码方案, 采用该方案对逐帧变化的谱幅度参数进行自适应动态量化编码,大大减 少了编码比特数,实现了2.4kb/s及其以下速率的多带激励语音编码器。 最后,设计了完整的2.4/1.2kb/s多带激励语音压缩编码方案,并采用数 字信号处理器TMS320C31实时实现了该方案,开发了一个实用的声码器 产品。目前该声码器已经应用于许多通信系统进行语音保密通信或扩大 系统通信容量。通信实验及客观测试结果表明,两种速率的编码方案均 达到实用化要求。 在混合激励线性预测低速率语音编码研究中,提出了一种新的归一 化自相关函数实时基音检测算法。在算法中采用了整数基音周期估计、 分数基音周期精估及基音周期倍数检验等处理步骤。实验结果表明,本 文的新方法可在当前帧内实时地提取精确的基音周期估计值。设计了一 种新的线谱频率参数多级矢量量化编码方案。主观和客观评价结果表 明,以每帧25比特对线谱频率参数进行编码,该量化器可提供透明的量 化质量。最后,设计了完整的2.4kb/s混合激励线性预测语音编码方案。 在该方案中,引入了混合激励源、非周期脉冲、自适应谱增强、脉冲散 布及付氏幅度模型五个附加特征来进一步改善合成语音的质量。计算机 模拟及非正式的主观试听结果表明,由该方案得到的合成语音质量接近 于4.8kb/s码激励线性预测语音编码算法的质量,优于本文2.4kb/s多带 激励语音编码方案的语音质量。


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