低速率MELP語音編碼算法研究及DSP實現(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題變得越來越突出，尤其是在語音傳輸和存儲當中。因此，如何降低語音信號的傳輸帶寬和存儲容量一直都是學者們追求的目標，語音編碼技術(shù)在實現(xiàn)這一目標中擔任著重要角色。語音編碼技術(shù)在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中依舊占有舉足輕重的地位，其中低速率語音壓縮編碼是一個主要研究方向。本文深入研究了混合激勵線性預測(MELP)語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)合語音編碼的應用背景，討論了本課題的研究意義;對語音編碼算法原理、分類、性能評估方法以及發(fā)展現(xiàn)狀進行了詳細的闡述;介紹了五種常用的低碼率語音編碼算法。
　　 美國聯(lián)邦標準2.4kbpsMELP聲碼器結(jié)合了經(jīng)典線性預測編碼(LPC)聲碼器和多帶激勵(MBE)算法的優(yōu)點，并引入混合激勵、非周期脈沖、自適應譜增強、脈沖散布濾波以及殘差諧波幅度模型等新技術(shù)。本文對經(jīng)過2.4kbps

3、MELP算法編解碼的合成語音分別從主客觀兩個方面進行評價。一方面，將合成語音信號的波形圖及頻譜圖與原始語音信號進行比較，從客觀方面對合成語音質(zhì)量進行評價;另一方面，通過測試合成語音的MOS值進行主觀評價。
　　 本文引入基音平滑、帶通語音強度平滑、改進的混合激勵的生成方法等技術(shù)，對算法進行優(yōu)化。將新的激勵生成方法應用到標準2.4kbpsMELP算法中，同時對測試結(jié)果進行詳細對比分析，結(jié)果表明合成語音質(zhì)量得到了明顯的改善。研究語音

4、信號的短時平穩(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)以達到進一步降低編碼速率的目的;根據(jù)語音特性，研究在不同超幀模式中的比特分配方案，在標準2.4kbpsMELP算法的基礎(chǔ)上設(shè)計出一種速率為0.9kbps的甚低速率語音編碼方案。經(jīng)過軟件仿真及性能測試表明經(jīng)過該算法編解碼得到的合成語音可懂度較高。
　　 深入分析TMS320VC5509A DSP的結(jié)構(gòu)及特征，設(shè)計2.4kbpsMELP算法在ICETEK-VC5509-A開