本文關(guān)鍵詞：基于iLBC擴(kuò)展的多速率語(yǔ)音編碼算法研究

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【摘要】：語(yǔ)音信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸,當(dāng)出現(xiàn)信道負(fù)荷增大,帶寬減少等情況時(shí),容易出現(xiàn)丟包,抖動(dòng),延時(shí),這樣降低了語(yǔ)音質(zhì)量;提升編碼器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的編碼性能很有必要。語(yǔ)音編碼的主要目的是在適當(dāng)減少?gòu)?fù)雜度和通信時(shí)延的條件下,盡可能占用較少的通信容量,提高傳輸過(guò)程中語(yǔ)音的質(zhì)量。為了對(duì)傳輸過(guò)程中的差錯(cuò)具有較高魯棒性和保證語(yǔ)音質(zhì)量的同時(shí),降低編碼速率,節(jié)約寬帶資源,提出了很多語(yǔ)音編解碼算法,如:G.729、AMR、EVRC和iLBC等以及對(duì)這些算法的改進(jìn)。其中iLBC(internet Low Bit codec)采用的是基于幀的線性預(yù)測(cè)編碼技術(shù),相比于其它編解碼算法,該編碼器具有動(dòng)態(tài)碼本更新技術(shù)、丟包隱藏技術(shù)和語(yǔ)音增強(qiáng)等技術(shù)。該語(yǔ)音編解碼算法在基于IP的分組交換網(wǎng)絡(luò)中具有很好的性能,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差時(shí)仍可以提供高質(zhì)量的語(yǔ)音服務(wù)。然而,iLBC在數(shù)據(jù)處理速率方面靈活性并不高,在處理丟包時(shí),相比于碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)模型的編解碼器會(huì)占用較高的比特率,這樣增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷,造成時(shí)延。針對(duì)上述問(wèn)題,本文研究了基于iLBC擴(kuò)展的多速率語(yǔ)音編解碼算法,主要工作如下:詳細(xì)介紹了一些擴(kuò)展編碼器的原理,分析了這些編碼算法重構(gòu)語(yǔ)音的質(zhì)量。然后闡述iLBC的基本流程,繼而在標(biāo)準(zhǔn)的iLBC編碼器上進(jìn)行改進(jìn)。首先根據(jù)離散余弦變換較高的能量壓縮特性,需要較少的比特?cái)?shù)就能描述起始狀態(tài)的特征,因此對(duì)語(yǔ)音信號(hào)中的起始狀態(tài)采用頻域的離散余弦變化來(lái)代替時(shí)域上的標(biāo)量量化。然后為了減緩發(fā)送端的編碼器對(duì)語(yǔ)音信號(hào)編碼時(shí)出現(xiàn)丟包,而對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量造成的影響,在前面的步驟上增加了反饋調(diào)節(jié)模塊,對(duì)語(yǔ)音的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。最后,為了使編碼器能支持音質(zhì)較高的音頻信號(hào),在窄帶的基礎(chǔ)上增加了寬帶編碼模塊,該方法主要是基于層的比特流進(jìn)行處理,并對(duì)窄帶和寬帶編碼流程進(jìn)行了詳細(xì)的描述。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),與經(jīng)典的語(yǔ)音編解碼算法相比較,模擬在不同丟包率和編碼速率下各自的性能,本文算法處理后的語(yǔ)音信號(hào)更自然并且可懂性也較高。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN912.3

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