600bps语音编码算法分析和实现

《600bps语音编码算法分析和实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使

2、用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据万方数据摘要摘要近年来，越来越多的高速宽带通信系统被应用于实际中，然而，

3、由于低速率（LBR）和甚低速率（VLBR）语音通信是提供安全和保密语音通信的有效工具，故仍然比较重要，一直备受关注。另外，LBR和VLBR不需要占用太多的信道带宽，因此可以在很多恶劣的环境中应用。基于这些，本文重点研究和实现一种速率为600bps的语音编码算法。混合激励线性预测编码（MELP）将原始语音的编码比特率压缩至2.4Kbit/s，是LBR和VLBR语音通信领域中的一种非常典型和成功的语音编码方案。实际上，很多LBR和VLBR算法都是基于该编码方案实现和发展的。由于MELP算法较好的性能，

4、本文也以其为基础，研究和实现一种600bps的语音编解码算法。本文设计的600bps算法中，语音帧长取为25ms，并将三帧组合成一个超级帧。在编码端，对每一帧信号进行分析并提取出四种参数；在解码端，利用这四种参数进行语音重构。这些参数中，线谱频率（LSF）用于描述声道特性，语音判决用于区分清音帧和浊音帧，基音周期用于给出语音的基本频率，而增益用来计算语音帧的能量。编码时，使用45比特对连续三帧语音所构成的超级帧的四种参数进行统一联合编码，达到降低编码比特率的目的。为了进一步降低编码比特率并提高语音

5、质量，在本文设计的600bps语音编码算法基础上又引入了一种基于语音端点检测（VAD）和舒适噪声产生（CNG）模块的非连续传输（DTX）技术。该技术在编码端使用VAD算法将噪声和语音分开进行处理，由于对噪声帧采用的编码比特数远远少于语音帧，故可以达到降低编码比特率的目的。在解码端，若检测到噪声，则使用CNG算法产生对应的舒适噪声，以保证语音的连贯性。为了实际应用，又将设计的600bps语音编解码算法移植到TITMS320C6416DSP上，并对该编解码算法进行优化，使其在DSP-TMS320C64

6、16开发板上能够很好的实时实现。采取的优化方法包括编译器选项优化、内联函数优化、C代码优化等，以此达到降低算法复杂度的目的。测试和评估结果表明，本文设计的600bps语音编解码算法能够获得较高可懂度的自然语音，其主观语音质量评估（PESQ）值为2.158。在高信噪比环境下，增加了非连续传输技术的语音编解码算法能在保证语音可懂度的同时降低编码比特率。在DSP平台上实现的600bps编解码算法的算法复杂度最终降至45兆周期/秒（MCPS）左右。I万方数据西安电子科技大学硕士学位论文关键词：语音编码，混

7、合激励线性预测编码，声码器，甚低速率，600bpsII万方数据ABSTRACTABSTRACTInrecentyears,althoughmoreandmorehighspeedandwidebandtelecommunicationsystemshavebeencomeintorealapplications,thelow-bit-rate(LBR)andthevery-low-bit-rate(VLBR)speechcommunicationsarestillveryimportantandh

8、avebeenkeptmuchattentiononthem.ThisisbecausetheLBRandVLBRspeechcommunicationsarealwaystheeffectivetoolstoprovidethesafeandsecurespeechcommunications.Inaddition,theLBRandVLBRspeechcommunicationsdonotconsumetoomuchtransmissionbandwidthandtherefo