低速率语音压缩编码算法研究.docVIP

  低速率语音压缩编码算法研究 冯龙* （北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京 100876） 5 10 摘要：低速率语音压缩编码利用语音的冗余度和人耳掩蔽效应压缩语音，节省信道容量，抗 干扰性强，适用于必威体育官网网址通信等窄带通信当中，是当前语音编码领域研究的重要课题。码激励 线性预测语音编码（CELP）是低速率语音编码四大算法体制之一，它以码本作为激励源， 应用合成分析（ABS）、感知加权矢量量化（VQ）和线性预测（LP） 技术，实现高质量的 合成语音。本文讨论了码本激励线性预测（CELP）声码器的原理和算法，以美国联邦标准 FS-1016 的 4.8kb/s CELP 语音编码算法为对象，对其编解码过程进行详细分析研究，利用 MATLAB 仿真程序模拟实现该算法，并且根据客观计算结果和主观评价验证其可行性。 关键词：计算机应用，CELP，FS-1016，MATLAB 仿真 中图分类号：TN912.3 15 Study of Low Bit-Rate Speech Coding Algorithm Feng Long (State Key Lab of Networking and Switching Technology, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876) 20 25 Abstract: The Low bit-rate speech coding compress the speech into very low bit rates, making good use of the redundancy of speech as well as the frequency masking phenomenon. It requires for limited channel capacity, and widely used in narrow-bandwidth communications such as secure communication. Code Excited Linear Prediction (CELP) is one of the low bit-rate speech coding algorithm system. It takes codebook as excitation and employs the techniques of Adaptive Band Synthesis (ABS), Vector Quantization (VQ) and Linear Prediction (LP) to accomplish the high-quality synthesis speech. This paper focus on the principle and the algorithm of CELP vocoder, analyze the process of encoding and decoding, taking FS-1016 as the object of the study. At the end of the essay, we use MATLAB as the tool to simulate FS-1016, and discuss the result of the simulation. Key words: computer application, CELP, FS-1016, MATLAB simulation 30 0 引言 低速率语音压缩编码[1]一直是近年来的研究热点，它能有效克服通信过程中信道的限 制，充分利用，达到最大的经济效益，还具有良好的抗干扰性与必威体育官网网址性，可广泛应用于军事 通信、语音邮件、IP 电话等领域[2]，这些优良性能足以吸引无数学者的目光，推动研究工作 35 40 的进展。低速率语音编码的新技术与新算法层出不穷[3]。各个国际组织推出了许多算法标准， 纷繁复杂，涉及的理论知识较为广泛，因而本文首先对语音编码的相关基础理论进行研究[4]， 讨论低速率语音压缩算法的基本技术[5]，然后才以美国联邦标准 FS-1016,即 4.8kb/s CELP 算 法为中心，着重分析了 CELP 编码技术的编解码原理，最后讨论算法的软件模拟实现。 1 CELP 语音压缩编码算法描述 CELP 编码器以帧为单位、基于分析-合成有哪些信誉好的足球投注网站过程、感知加权矢量量化[6]和线性预测[7] 等技术。其算法结构图如图 1。 作者简介：冯龙（1990-），男，硕士研究生，主要研究方向：计算机技术、计算机应用. 415430843@ -1-