本文關(guān)鍵詞：600bps語音編碼算法研究和實(shí)現(xiàn)　出處：《西安電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,越來越多的高速寬帶通信系統(tǒng)被應(yīng)用于實(shí)際中,然而,由于低速率(LBR)和甚低速率(VLBR)語音通信是提供安全和保密語音通信的有效工具,故仍然比較重要,一直備受關(guān)注。另外,LBR和VLBR不需要占用太多的信道帶寬,因此可以在很多惡劣的環(huán)境中應(yīng)用。基于這些,本文重點(diǎn)研究和實(shí)現(xiàn)一種速率為600bps的語音編碼算法。混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(MELP)將原始語音的編碼比特率壓縮至2.4Kbit/s,是LBR和VLBR語音通信領(lǐng)域中的一種非常典型和成功的語音編碼方案。實(shí)際上,很多LBR和VLBR算法都是基于該編碼方案實(shí)現(xiàn)和發(fā)展的。由于MELP算法較好的性能,本文也以其為基礎(chǔ),研究和實(shí)現(xiàn)一種600bps的語音編解碼算法。本文設(shè)計(jì)的600bps算法中,語音幀長(zhǎng)取為25ms,并將三幀組合成一個(gè)超級(jí)幀。在編碼端,對(duì)每一幀信號(hào)進(jìn)行分析并提取出四種參數(shù);在解碼端,利用這四種參數(shù)進(jìn)行語音重構(gòu)。這些參數(shù)中,線譜頻率(LSF)用于描述聲道特性,語音判決用于區(qū)分清音幀和濁音幀,基音周期用于給出語音的基本頻率,而增益用來計(jì)算語音幀的能量。編碼時(shí),使用45比特對(duì)連續(xù)三幀語音所構(gòu)成的超級(jí)幀的四種參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一聯(lián)合編碼,達(dá)到降低編碼比特率的目的。為了進(jìn)一步降低編碼比特率并提高語音質(zhì)量,在本文設(shè)計(jì)的600bps語音編碼算法基礎(chǔ)上又引入了一種基于語音端點(diǎn)檢測(cè)(VAD)和舒適噪聲產(chǎn)生(CNG)模塊的非連續(xù)傳輸(DTX)技術(shù)。該技術(shù)在編碼端使用VAD算法將噪聲和語音分開進(jìn)行處理,由于對(duì)噪聲幀采用的編碼比特?cái)?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于語音幀,故可以達(dá)到降低編碼比特率的目的。在解碼端,若檢測(cè)到噪聲,則使用CNG算法產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的舒適噪聲,以保證語音的連貫性。為了實(shí)際應(yīng)用,又將設(shè)計(jì)的600bps語音編解碼算法移植到TI TMS320C6416 DSP上,并對(duì)該編解碼算法進(jìn)行優(yōu)化,使其在DSP-TMS320C6416開發(fā)板上能夠很好的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。采取的優(yōu)化方法包括編譯器選項(xiàng)優(yōu)化、內(nèi)聯(lián)函數(shù)優(yōu)化、C代碼優(yōu)化等,以此達(dá)到降低算法復(fù)雜度的目的。測(cè)試和評(píng)估結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的600bps語音編解碼算法能夠獲得較高可懂度的自然語音,其主觀語音質(zhì)量評(píng)估(PESQ)值為2.158。在高信噪比環(huán)境下,增加了非連續(xù)傳輸技術(shù)的語音編解碼算法能在保證語音可懂度的同時(shí)降低編碼比特率。在DSP平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)的600bps編解碼算法的算法復(fù)雜度最終降至45兆周期/秒(MCPS)左右。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1307978