可选取模式声码器SMV算法优化-论文.pdf

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1、第14卷第9期鸡西大学学报V01．14No．92014年9月JOURNALOFJIXIUNIVERSITYSept．2014文章编号：1672—6758(2014)09—0049—3可选取模式声码器SMV算法优化夏晓峰(韶关学院韶州师范分院计算机系，广东韶关512009)摘要：基于进一步提高语音质量和实用化、降低码率的考虑，采用了简化了SMV的模式／码率，在语音短时平稳性范围内适量加大编码帧的长度，把采样频率从8000hz提高到11025hz的方法，并在仿真平台上，对SMV编解码改进算法进行编程仿真。由仿真结果，对优化前

2、后的语音质量和码率进行分析和比较，证明这种优化算法降低了解码程序的复杂度，使其有利于在终端的实现并降低成本，降低了编码率，丰富了高频成分，提高了语音质量。关键词：SMV算法；模式／码率；帧长；采样率中图分类号：TN912．3文献标识码：A一引言自适应倾斜补偿滤波。帧处理模块包括LPC分析、LSP平滑当语音信号在实际传输过程中不可避免地要受到来自和量化、开环基音周期搜索、信号修正和语音分类。对每一周围环境和传输媒介引人的噪声、通讯设备内部噪声、乃至语音帧(20ms)，速率判决模块根据语音参数和模式信息对其它语音的干扰时，不

3、可能完全消除干扰信号，语音增强的输入语音进行分类，并选择适当的编码类型和编码速率，再主要任务就是从噪声背景中提取有用的语音信号，抑制、降根据选择的类型和编码速率对语音参数进行量化和编码。低噪音干挠，提高语音质量。⋯三SMV算法的优化目前的语音识别系统大多工作在安静环境下，背景噪本文从降低码率和提高语音质量出发，对SMV算法进声的引入会严重影响识别系统的性能，判定一个语音识别行优化与改进。依次采用调整模式／码率，帧长和采样率方系统好坏有两个指标，分别是改善语音质量和提高语音可式进行优化，每一次优化都在前一次的基础上进行。懂

4、度，但是两个指标难以同时达到，需要根据语音增强的具1．基于模式的优化。体应用场合做出不同的选择。基于进一步提高语音质量选用四种码率全速率、半速率、1／4速率和1／8速率中和实用化、降低码率的考虑，本文对SMV算法进行改进。的两种全速率和1／8速率。全速率是SMV算法中码率最二可选模式声码器SMV概述高的编码方式，编码的语音质量最好，在VAD判决出有语SMV由四种编解码器组成，分别是全速率(Rate1)、半音的情况下用它进行编码，较之原来的SMV算法，码率提速率(Rate1／2)、1／4速率(Rate1／4)和1／8速率(

5、Rate1／高，同时语音质量也提高，因而语音质量得以保证；1／8速8)编解码器，编码率分别为8．5kbps、4．0kbps、2．0kbps和率是SMV算法中码率最低的编码方式，在VAD判决出没0．8kbps；l3SMV有6种可选工作模式，分别记为模式0一有语音的情况下用它进行编码，语音质量不会降低很多；总模式5，不同模式在ADR(平均码率)和语音质量之间的侧的来说，由于码率全速率的使用概率增加，码率提高，语音重点略有不同，SMV编码器原理框图如图1所示。质量有所改善。l4对定点C语音的改动包括两方面：一是删除不需要的另外

6、两种码率的程序，二是全速率的VAD检测的门限值改为1／4速率的门限值，这样原先判决用1／2速率、1／4速率编码的帧用全速率编码，编码程序简化，解码程序相对应的得到简化。2．基于帧长的优化。从降低码率的角度出发，增加编码帧的长度，编码时只需增加少数的比特来表示增加的脉冲，而其它的参数比特数不变，按比例总体比特数减少，从而可以达到降低码率的图1SMV编码器原理框图目的。_5这里把语音帧20ms(60个样点)长度增加到32ms其中预处理模块包括静音增强、高通滤波、噪声抑制和(56个样点)一帧，没有超过50ms的语音准平稳时间范

7、围。作者简介：夏晓峰，硕士，讲师，韶关学院韶州师范分院计算机系。·49·第9期鸡西大学学报2014生对定点C语音的改进主要是对固定码本脉冲轨道的修改，文每个子帧增加1个脉冲，7个量化比特数，四个子帧一共增加的脉冲数要确保能体现增加的语音长度，同时增加的增加28个比特数，下面的表1就是最后一个Ratel／Typel量化比特数不能太多，否则就达不到降低码率的作用。本帧子码本单个8脉冲轨道。表1Ratel／Type1帧子码本单个8脉冲轨道3．基于采样率的优化率计算为(171bits)／(20ms)=8．55kbps，改进后的R

8、atel从提高语音质量的角度出发，采样率提高，输入语音质编码后的总比特数为203(171+28+4)bits。量提高，在输人一帧的样本数(256个样点)不变的情况下，3．编码码率计划(203bits)／(23．22ms)=8．742kbps；编码语音的质量也相应提高。本文把采样率从8000／s提改进后的Ratel／8