低碼率音頻帶寬擴展設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2017-05-15 10:09
本文關(guān)鍵詞:低碼率音頻帶寬擴展設(shè)計與實現(xiàn),,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著互聯(lián)網(wǎng)與移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,音頻數(shù)據(jù)量劇增。音頻壓縮算法的研究得到各大標(biāo)準(zhǔn)化組織(如MPEG、3GPP、ITU-T、AVS)的重視,低碼率與高音質(zhì)的編碼技術(shù)成為研究熱點。音頻帶寬擴展作為音頻編碼的重要內(nèi)容之一也受到世界各國學(xué)者的重點關(guān)注。AVS P10是中國自主開發(fā)的移動音頻編碼標(biāo)準(zhǔn),可提供高音質(zhì)低碼率的語音音頻編碼質(zhì)量。本文分析了AVS P10中的帶寬擴展技術(shù),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有使用的子帶復(fù)制策略因其子帶相關(guān)性不強時會導(dǎo)致諧波缺失、諧波冗余等問題。為減少該類問題的產(chǎn)生,提高編碼音質(zhì),本文提出了新的子帶選擇策略:皮爾遜相關(guān)系數(shù)法。具體為:依次計算每個高頻子帶和低頻子帶之間的相關(guān)性系數(shù),最終選擇一個最大值(即相關(guān)性最好)的子帶并記錄子帶編號,然后復(fù)制對應(yīng)的低頻子帶作為高頻子帶,循環(huán)這個步驟,直到四個高頻子帶都選擇出了各自相關(guān)性最好的低頻子帶,最終完成高頻重建。皮爾遜相關(guān)系數(shù)法雖然可以改善AVS P10中的一些編碼瑕疵,但仍存在算法復(fù)雜度較高的問題,這會影響移動音頻中的編碼效率。為此,本文提出基于信號類型的混合編碼框架——切換模式帶寬擴展。由于高頻信號恢復(fù)中包絡(luò)參數(shù)對主觀感知影響最大,根據(jù)信號的生成模型,對于語音信號,LPC系數(shù)是表達頻譜包絡(luò)最佳選擇,因此對于類語音信號采用基于LPC的帶寬擴展方法;對于類音樂信號,因頻譜譜線是高頻包絡(luò)的最佳表達,因此采用基于變換域的帶寬擴展方法。本文對所提出的皮爾遜相關(guān)系數(shù)法、切換模式帶寬擴展法進行了詳細描述,并通過主客觀實驗展示了其先進性。與AVS P10相比,皮爾遜相關(guān)系數(shù)法主觀評分提升了12.1%,客觀評分提高了8%;與AVS P10相比,切換模式帶寬擴展法主觀評分提升了18%,客觀評分提高了13.8%。本文方法提供了兩種AVS P10的改善方案,對于進一步研究帶寬擴展編碼技術(shù)具有一定的意義。
【關(guān)鍵詞】:音頻編碼 AVS P10 音頻帶寬擴展技術(shù) 子帶復(fù)制
【學(xué)位授予單位】:東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN912.3
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 第一章 緒論8-22
- 1.1 研究背景及意義8-9
- 1.2 音頻帶寬擴展技術(shù)概述9-19
- 1.2.1 SBR技術(shù)11-12
- 1.2.2 基于LPC的帶寬擴展技術(shù)12-14
- 1.2.3 PlusV技術(shù)14-15
- 1.2.4 BBSM技術(shù)15-18
- 1.2.5 AMR-WB+的帶寬擴展技術(shù)BWE18-19
- 1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容19
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)及安排19-22
- 第二章 AVS P10編碼標(biāo)準(zhǔn)22-30
- 2.1 AVS P10概述22-23
- 2.2 主要模塊與關(guān)鍵技術(shù)23-28
- 2.2.1 ACELP/TVC混合編碼框架23-24
- 2.2.2 帶寬擴展24-28
- 2.3 技術(shù)特色與優(yōu)勢28
- 2.4 本章小結(jié)28-30
- 第三章 基于相關(guān)性的子帶選擇策略30-42
- 3.1 分析問題30-34
- 3.2 提出方法34-37
- 3.2.1 皮爾遜相關(guān)系數(shù)法34-36
- 3.2.2 高頻恢復(fù)的后處理36-37
- 3.3 實驗37-41
- 3.3.1 實驗樣本37-39
- 3.3.2 實驗步驟39-40
- 3.3.3 實驗結(jié)果40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 第四章 基于信號類型的混合編碼框架42-58
- 4.1 分析問題42
- 4.2 提出的新框架42-51
- 4.2.1 切換模式帶寬擴展方法原理42-43
- 4.2.2 ACELP/TVC混合編碼框架43-49
- 4.2.3 基于變換域的帶寬擴展原理49-51
- 4.2.4 基于LPC的帶寬擴展原理51
- 4.2.5 高頻恢復(fù)的后處理51
- 4.3 實驗51-56
- 4.3.1 客觀評測步驟及結(jié)果51-53
- 4.3.2 主觀評測步驟及結(jié)果53-56
- 4.3.3 結(jié)論56
- 4.4 本章小結(jié)56-58
- 第五章 總結(jié)與展望58-60
- 致謝60-62
- 參考文獻62-66
- 附錄66-71
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 杭波;王毅;康長青;;移動音頻帶寬擴展算法計算復(fù)雜度優(yōu)化[J];計算機應(yīng)用;2016年02期
2 徐維超;;相關(guān)系數(shù)研究綜述[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年03期
3 李平安;劉錳;羅堅;鄧知輝;;AMR-WB+語音編碼中模式選擇算法的研究[J];新課程學(xué)習(xí)(下);2011年06期
4 鮑楓;劉鑫;賈懋s
本文編號:367457
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