低速率MELP語(yǔ)音編碼算法研究及DSP實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，頻率資源缺乏這一問(wèn)題變得越來(lái)越突出，尤其是在語(yǔ)音傳輸和存儲(chǔ)當(dāng)中。因此，如何降低語(yǔ)音信號(hào)的傳輸帶寬和存儲(chǔ)容量一直都是學(xué)者們追求的目標(biāo)，語(yǔ)音編碼技術(shù)在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)中擔(dān)任著重要角色。語(yǔ)音編碼技術(shù)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中依舊占有舉足輕重的地位，其中低速率語(yǔ)音壓縮編碼是一個(gè)主要研究方向。本文深入研究了混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(MELP)語(yǔ)音編解碼算法原理及關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)之上利用多幀聯(lián)合量化技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種編碼速率低于1kbps的甚低

2、速率編碼方案。主要完成了以下工作:
　　 本文結(jié)合語(yǔ)音編碼的應(yīng)用背景，討論了本課題的研究意義;對(duì)語(yǔ)音編碼算法原理、分類、性能評(píng)估方法以及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)的闡述;介紹了五種常用的低碼率語(yǔ)音編碼算法。
　　 美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)2.4kbpsMELP聲碼器結(jié)合了經(jīng)典線性預(yù)測(cè)編碼(LPC)聲碼器和多帶激勵(lì)(MBE)算法的優(yōu)點(diǎn)，并引入混合激勵(lì)、非周期脈沖、自適應(yīng)譜增強(qiáng)、脈沖散布濾波以及殘差諧波幅度模型等新技術(shù)。本文對(duì)經(jīng)過(guò)2.4kbps

3、MELP算法編解碼的合成語(yǔ)音分別從主客觀兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。一方面，將合成語(yǔ)音信號(hào)的波形圖及頻譜圖與原始語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行比較，從客觀方面對(duì)合成語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià);另一方面，通過(guò)測(cè)試合成語(yǔ)音的MOS值進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)。
　　 本文引入基音平滑、帶通語(yǔ)音強(qiáng)度平滑、改進(jìn)的混合激勵(lì)的生成方法等技術(shù)，對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化。將新的激勵(lì)生成方法應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)2.4kbpsMELP算法中，同時(shí)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比分析，結(jié)果表明合成語(yǔ)音質(zhì)量得到了明顯的改善。研究語(yǔ)音

4、信號(hào)的短時(shí)平穩(wěn)性，利用參數(shù)的幀間相關(guān)性，引入多幀聯(lián)合編碼技術(shù)以達(dá)到進(jìn)一步降低編碼速率的目的;根據(jù)語(yǔ)音特性，研究在不同超幀模式中的比特分配方案，在標(biāo)準(zhǔn)2.4kbpsMELP算法的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種速率為0.9kbps的甚低速率語(yǔ)音編碼方案。經(jīng)過(guò)軟件仿真及性能測(cè)試表明經(jīng)過(guò)該算法編解碼得到的合成語(yǔ)音可懂度較高。
　　 深入分析TMS320VC5509A DSP的結(jié)構(gòu)及特征，設(shè)計(jì)2.4kbpsMELP算法在ICETEK-VC5509-A開