【摘要】：雖然各類通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了很多年,但是語音通信作為基礎(chǔ)傳統(tǒng)通信方式,依然面臨諸多問題,這些問題迄今仍未得到有效解決。丟包現(xiàn)象作為影響語音通信質(zhì)量的主要因素之一,因此,研究語音抗丟包技術(shù)非常重要。本文研究了語音波形域抗丟包技術(shù),對多種丟包隱藏算法進(jìn)行了改進(jìn)方案的設(shè)計,從而更加有效地提升了語音通信質(zhì)量。通過C/Matlab語言編程實現(xiàn)了G.711iplc改進(jìn)程序、單邊/雙邊波形復(fù)制改進(jìn)程序、模板匹配改進(jìn)程序和時域修正改進(jìn)程序。其中,部分程序測試結(jié)果超過了ITU-T G.711iplc官方標(biāo)準(zhǔn)程序性能,得到了一些令人滿意的結(jié)果。本文主要工作可歸納為以下幾點(diǎn)。第一,設(shè)計了語音抗丟包整體方案,著重于波形域抗丟包整體方案研究。第二,研究了波形替代丟包隱藏算法,對單邊/雙邊波形復(fù)制、模板匹配丟包隱藏算法進(jìn)行了深入研究。針對單邊/雙邊波形復(fù)制丟包隱藏程序的改進(jìn)策略包括:對連續(xù)丟幀引入每幀20%線性衰減,避免嚴(yán)重的回聲效應(yīng);對幀邊界進(jìn)行三角窗疊加平滑過渡。針對模板匹配丟包隱藏程序的改進(jìn)策略包括:對連續(xù)丟幀引入每幀20%線性衰減、對幀邊界采用三角窗疊加平滑過渡、歸一化處理原始互相關(guān)函數(shù)、在模板匹配之后引入短時過零率檢測以精確匹配模板位置。第三,研究了基音波形復(fù)制丟包隱藏算法,深入分析了G.711iplc算法,進(jìn)行了模塊化改進(jìn),包括:簡化程序流程、修改關(guān)鍵參數(shù)、修改連續(xù)丟幀處理方式、修改基音緩存更新方式、AMDF替換互相關(guān)函數(shù)提取基音周期、在原始互相關(guān)函數(shù)提取基音周期之后引入短時過零率檢測以細(xì)化基音周期的提取。第四,研究了時域修正丟包隱藏算法,設(shè)計了多種基于波形相似疊加算法和實時迭代頻譜逆置算法的丟包隱藏程序方案,通過拉伸語音波形來隱藏丟包區(qū)域。此外,對RTISI丟包隱藏程序進(jìn)行了改進(jìn),包括:調(diào)整修正窗系數(shù)、在相位估計處引入正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)以調(diào)節(jié)相位,降低共鳴回聲效應(yīng)。最后,通過大量實驗數(shù)據(jù)評估比較了各類典型丟包隱藏改進(jìn)方案抗丟包性能。測試結(jié)果表明,在1%~8%低丟包率區(qū)間內(nèi)和10%~50%高丟包率區(qū)間內(nèi),當(dāng)丟單幀情況經(jīng)常發(fā)生時,采用G.711iplc改進(jìn)方案丟包隱藏效果更好;在1%~8%低丟包率區(qū)間內(nèi),當(dāng)連續(xù)丟幀情況經(jīng)常發(fā)生時,采用雙邊波形復(fù)制線性衰減改進(jìn)方案丟包隱藏效果更好;在10%~50%高丟包率區(qū)間內(nèi),當(dāng)連續(xù)丟幀情況經(jīng)常發(fā)生時,采用時域修正改進(jìn)方案和雙邊波形復(fù)制線性衰減改進(jìn)方案丟包隱藏效果更好。此外,模板匹配改進(jìn)方案在各丟包率下的丟包隱藏性能較為均衡。
【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

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本文編號：2529286