本文選題：低速率語音編碼　切入點：CELP　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：語音是人類交流信息最自然、最有效、最方便的手段,因此大多數(shù)通信系統(tǒng)都要包含語音傳輸?shù)墓δ�。近幾十年�?隨著信息社會和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量呈幾何倍數(shù)的增長,頻率資源因此也變得愈發(fā)重要。但是,如何在盡可能低的編碼速率上更加有效的對語音信息進(jìn)行編碼傳輸,同時獲得更好的語音質(zhì)量,長期以來沒能得到很好的解決。碼激勵線性預(yù)測(CELP)編碼算法具有高質(zhì)量的合成語音及優(yōu)良的抗噪聲和多次轉(zhuǎn)接性能,如果能夠在保證合成語音質(zhì)量的前提下,進(jìn)一步降低其編碼速率,在實際應(yīng)用中必然有很大的價值,因此對CELP算法的研究工作是十分有意義的。本文圍繞如何在保證語音質(zhì)量基本不變的情況下進(jìn)一步降低CELP的編碼速率而展開,并在美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)FED-STD-1016算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一系列的研究和實驗。最終,提出了一種降低編碼速率的方案,并進(jìn)行了實現(xiàn)。本文所取得的研究成果有:1.研究幀長和子幀數(shù)的改變對于合成語音質(zhì)量的影響。首先,通過理論上的分析,論證了幀長和子幀數(shù)的改變可以調(diào)整語音編碼速率。接著,通過大量的實驗,驗證該方案的正確性。最后,在FED-STD-1016算法的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)通過幀長和子幀數(shù)的改變來調(diào)整編碼速率的方案。測試結(jié)果表明,合成語音比較清晰、自然,驗證了算法的可行性。2.改進(jìn)LSF參數(shù)的量化方式。美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)的FED-STD-1016算法對線性預(yù)測的10個LSF參數(shù)采用獨立、非均勻的標(biāo)量量化方式,總共用34個比特進(jìn)行編碼傳輸,約占了總編碼比特數(shù)的1/4,所占用的比特數(shù)較多。本文采用矢量量化方式對LSF參數(shù)進(jìn)行量化編碼,可以用十幾個比特來表征LSF參數(shù),節(jié)約了編碼所需的比特數(shù),從而降低編碼速率,提高算法的運行效率。3.完成低速率語音編碼方案的設(shè)計和實現(xiàn)。完整的低速率語音編碼方案,結(jié)合了幀長和子幀數(shù)的改變以及改進(jìn)LSF參數(shù)的量化方式。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整幀長和子幀數(shù),同時對LSF參數(shù)分配合理的量化比特數(shù),可以實現(xiàn)多種編碼速率方案。本文實現(xiàn)的編碼速率有:4kb/s,3.6kb/s和3.2kb/s。經(jīng)過客觀測試和主觀試聽,三種速率下的合成語音均具有良好的可懂度和自然度,語音質(zhì)量達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。4.算法的定點化。算法的仿真是用浮點程序進(jìn)行實現(xiàn)的,但算法最終需要應(yīng)用到實際中去,因此需要對算法進(jìn)行定點化,為后續(xù)的DSP平臺移植工作做好準(zhǔn)備。本文實現(xiàn)了算法的定點化。在定點化過程中,本文對原始的算法進(jìn)行了一些優(yōu)化和改進(jìn),進(jìn)一步提升了算法的運行效率。最后,將定點化程序的結(jié)果與浮點程序的結(jié)果進(jìn)行了對比,一方面對定點化的正確性進(jìn)行了驗證,另一方面也對本文設(shè)計的低速率編碼算法進(jìn)行了驗證。
[Abstract]:This paper discusses how to improve the coding rate and improve the efficiency of speech coding . At last , the results of fixed - point program are compared with the results of floating - point program . On the other hand , the correctness of the fixed - point program is verified . On the other hand , the low - rate coding algorithm designed in this paper is verified .

【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN912.3

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1691982