信号与信息处理硕士论文-基于melp的低码率语音编码技术研究与实现

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1、北京邮电大学硕士学位论文基于MELP的低码率语音编码技术研究与实现姓名：李慧芳申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：别红霞20080306基于MELP的低码率语音编码技术研究与实现摘要语音是人们日常交流的主要手段，也是信息的主要载体之一。语音信号存在着很大的冗余度，因此语音压缩在存储和数字化传输方面起到的至关重要的作用。随着通信、计算机网络技术飞速发展，语音编码技术在移动通信、卫星通信、多媒体技术以及IP电话中得到了广泛的应用。但是在很多应用领域，仍然需要更进一步降低编码速率，节省带宽，因此低速语音编码技术迅速发展，其在军事

2、保密通信中具有十分广阔的应用前景。低速语音编码主要采用参数编码方式，多带混合激励线性预测编码(MELP)是参数编码的主流形式之一。1996年3月，美国政府数字语音处理协会选择2．4KbpsMELP语音编码器作为新的联邦标准。本文以此标准算法为基础，从语音参数提取、参数编码及语音合成三个方面深入研究了MELP低速语音编码技术。LPC系数是MELP模型中最重要的参数之一，用线谱对系数LSP作为LPC参数的表现形式，弥补了全极点模型的不足，本文在对线性预测技术深入研究的基础上，对LSP系数的抗噪声性能进行了仿真分析。为了进一步降低编码速率，

3、本文在2．4KbpsMELP标准算法的基础上，采用更为有效的矢量量化方法，构建了1．2KbpsMELP编码算法，并用C代码实现该方案。其中，参数联合量化是1．2KbpsMELP算法的关键。通过对多种码本设计算法的研究与实现，仿真结果表明，采用LBG算法设计出的全搜索矢量量化码本，对联合参数进行矢量量化，能够使编码比特有了明显的降低，同时能够得到比较好的合成语音。关键词：语音编码多带混合激励线性预测(MELP)矢量量化码本设计RESERCHANDIMPLEMENTIoNoFLo、M．RATESPEECHCODINGBASEDoNMELP

4、ABSTRACTSpeechisallimportantwayforpeopletocommunicateandalsoisoneofthemostsignificantinformationmedia．Speechcompressionplaysanimportantpartinstorageanddigitalcommunicationofspeechsignalbecauseofitsredundancy．Withtherapiddevelopmentofcommunicationandcomputernetworktechno

5、logy,speechcodinghaswideapplicationintheareasuchasmobilecommunication，satellitecommunication,multimediatechnologyandIPphone．Butforthepurposeofsavingbandwidthinsomeapplicationarea,reducingspeechcodingrateisurgent．Solow-ratespeechcodingisdevelopedincreasinglyandhasawideap

6、plicationinmilitarycommunication．Parametercodingisthemainmethodoflow—ratespeechcoilingandmulti-bandmixedexcitationlinearprediction(MELP)codingisoneofimportantparametercoding．DepartmentofDefenseDigitalVoiceProcessingConsortium(DDVPC)hasselectedMELPvocoderat2．4KbpsasnewFe

7、deralstandard．Inthispaper’severalresearchandmanyexperimentshavebeencarriedoutontheaspectsofspeechanalysis，parametercodingandspeechsynthesisbasedonthestandardalgorithm．LPC(LinearPredictiveCoding)isoneofthemostimportantparametersinMELPspeechmodel．LSF(LineSpectrumFrequency

8、)isanotherexpressionformofLPC．Itmakeuptheinadequateofall-polemodel．Thispapermakesresearchonlinearpredictionand