數(shù)字音頻訊號因其高質(zhì)量與便利性被廣泛應(yīng)用于日常生活中。隨著互聯(lián)網(wǎng)與智能手機(jī)的普及,數(shù)字語音信號廣泛應(yīng)用于即時(shí)語音通話,語音留言,語音翻譯,聽書,語音遙控等應(yīng)用中。為減輕其傳輸和存儲帶來的帶寬和磁盤空間壓力,語音壓縮是一種有效可行的手段。自九十年代起,隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提升,眾多低碼率的音頻編碼算法被提出,但這些算法多為通用算法,未單獨(dú)針對語音特性進(jìn)行壓縮。因此,本文提出一個(gè)完整的語音編解碼器,針對各時(shí)刻只存在單一人聲的語音信號進(jìn)行壓縮,力求在保持語音質(zhì)量的前提下將碼率壓縮至最低。本論文研究并對比了國內(nèi)外現(xiàn)有音頻算法研究。首先,本文首次提出了使用基頻、共振峰包絡(luò)、相位和彩噪聲四個(gè)通道的信號進(jìn)行語音壓縮的方法;其次,本文提出并使用了基于希爾伯特變換的快速頻移匹配在線字典學(xué)習(xí)方法,對共振峰包絡(luò)、相位和彩噪聲通道,進(jìn)行壓縮,使較小容量的字典即可對帶有輕微頻移的未知頻譜進(jìn)行非線性擬合,同時(shí)令擬合效果更加自然。再次,本文提出了多趟掃描字典增量訓(xùn)練方法,以短時(shí)延遲為代價(jià),優(yōu)化了字典中的原子的選擇,并在保持?jǐn)M合質(zhì)量不變的前提下,進(jìn)一步減少字典容量,從而降低了比特率。字典還采用了最少最近使用(LRU)...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 本課題研究的意義和目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 現(xiàn)有通用音頻壓縮算法的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 現(xiàn)有針對語音的壓縮算法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 稀疏字典學(xué)習(xí)算法的研究現(xiàn)狀與問題
        1.2.4 熵編碼算法的研究現(xiàn)狀與問題
    1.3 論文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 課題來源及研究內(nèi)容
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
    1.4 本章小結(jié)
第二章 語音信號的頻域特性及四通道分解方法
    2.1 語音信號特性
        2.1.1 共振峰特性
        2.1.2 基頻特性
        2.1.3 相位特性
    2.2 語音信號四通道分解法
        2.2.1 基頻通道
        2.2.2 共振峰幅值包絡(luò)通道
        2.2.3 泛音差分初相通道
        2.2.4 彩噪聲通道
第三章 三通道非線性在線字典學(xué)習(xí)方法
    3.1 線性原子匹配與字典學(xué)習(xí)
    3.2 針對共振峰包絡(luò)的在線字典學(xué)習(xí)方法
        3.2.1 共振峰包絡(luò)特點(diǎn)
        3.2.2 希爾伯特變換
        3.2.3 近似平移模型
        3.2.4 嚴(yán)格平移模型
        3.2.5 平移模型與字典學(xué)習(xí)的結(jié)合
        3.2.6 多趟掃描法
    3.3 用于彩噪聲和通道的在線字典學(xué)習(xí)
    3.4 用于差分初相通道的在線字典學(xué)習(xí)
第四章 隱式非等距差分曲線記錄方法
    4.1 關(guān)鍵點(diǎn)選擇方法
    4.2 分段線性擬合
    4.3 分段貝塞爾擬合
    4.4 差分?jǐn)M合以及整數(shù)量化方法
    4.5 本文中可以差分表示的元素
        4.5.1 差分表示基頻曲線
        4.5.2 差分表示共振峰包絡(luò)和彩噪聲原子
        4.5.3 差分表示共振峰/彩噪聲/相位混合權(quán)值和位移參數(shù)
    4.6 多軌道記錄方法
第五章 動(dòng)態(tài)霍夫曼熵編碼
    5.1 基本霍夫曼樹約定
    5.2 增加頻數(shù)后霍夫曼樹的調(diào)整方法
    5.3 減少頻數(shù)后霍夫曼樹的調(diào)整方法
    5.4 樹的初始化
    5.5 增量統(tǒng)計(jì)法
    5.6 滑動(dòng)窗口法
    5.7 隨機(jī)軟邊界下降法
    5.8 混合霍夫曼編碼
第六章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.1 小樣本效果驗(yàn)證
        6.1.1 四通道分解
        6.1.2 字典學(xué)習(xí)結(jié)果
        6.1.3 原語音與還原結(jié)果對比
    6.2 大樣本測試結(jié)果
        6.2.1 字典學(xué)習(xí)壓縮比測試
        6.2.2 各步驟后碼率
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
致謝



本文編號：3742743