一种基于混合MELP/CELP的4 kbit/s声码器

利用混合激励线性预测 (mixed excitation linear prediction,MELP)算法和码激励线性预测(code excitation linear prediction,CELP)算法的优点,提出了一种混合MELP/CELP语音编码模型.编码端对强浊音帧采用MELP编码,对弱浊音帧和清音帧进行CELP编码.MELP编码器采用相位对齐技术提取强浊音帧的相位参数,解决了合成语音与原始语音在时间上不同步的问题.对实现的4 kbit/s混合MELP/CELP声码器进行客观MOS(mean opinion score)值和主观DRT(diagnostic rhythm test)清晰度测试,结果表明,该声码器的合成语音具有较高的可懂度和清晰度.     

8.0kbit/s ACELP声码器的GSM平台仿真

目的　研究恶劣传输环境下8.0kbit/s代数码激励线性预测(ACELP)声码器的译码算法的改进及其在GSM典型信道上的传输性能。方法　在集成软件仿真平台中引入稳健信道编码模块,以消除衰落噪声和高斯噪声的影响,并完成ACELP声码器到GSM全速率语音业务信道(TCH/FS)的速率适配任务;在ACELP译码器中引入错误帧隐藏单元(ECU),以提高恶劣信道环境下的合成语音质量。结果与结论　错误帧隐藏单元与相应的高效稳健的信道编码相结合,基本上消除了恶劣的传输环境带来的大量尖峰噪声,明显改善了合成语音的听觉效果。     

基于自适应冗余数量和参数估计的容错编码

针对视频流在通过易错信道传输时丢包和延时导致的降低接收端的视频质量问题,为了提升视频流的容错性能,提出了一种快速容错编码策略,对每个主要帧自适应地编码多个冗余帧,并且进一步提出了快速多冗余帧数量计算的方法.利用实验数据得到失真和码流消耗的函数,使用编码参数来快速估计率失真代价值,进而根据失真模型对具有不同冗余帧计数的冗余帧的编码参数进行限制.由于序列相邻帧的特征具有相似性,因此使用临近帧的编码参数及失真和码流消耗对统计模型进行更新.最终通过利用失真和码流消耗的统计模型,分析冗余帧数量对总体端对端率失真代价的影响,以此选择优化的冗余帧数目和编码参数.实验结果表明:该算法与自适应调整编码参数的冗余帧编码的算法相比,峰值信噪比平均提高约1dB,具有更好的端对端视频传输质量.     

LSP参数的快速计算及其高效量化研究

线谱对参数是语音信号处理中声道模型的重要参数,其计算与量化直接关系到合成语音的质量,通常计算方法复杂,计算量大。利用Chebyshev多项式推导了一种快速计算LSP参数的算法,并研究了一种采用多级矢量量化方法实现18比特／帧的LSP参数高效量化。采用本文方法不仅保持了必要的量化精度,而且运算量大大降低。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatiblepunctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%~30%,语音合成质量明显提高。     

FS-1016 CELP语音编码的算法仿真

FS-1016 CELP是一种典型的低速语音编码标准,在保密电话等各种通信业务中有着广泛的应用前景。文章首先介绍了FS-1016 CELP语音编码的算法,然后通过录制一段男声语音,并取语音的前2帧数据为例,用MATLAB 7.0和Borland C Builder 6对CELP算法进行了仿真。仿真结果表明,该算法在较低码率下可获得较高的合成语音。     

基于低速率语音的自适应联合编码调制方案

为了在时变衰落的高误码率无线信道上进行实时可靠语音通信,提出了一种基于低速率语音的自适应联合信源信道编码与调制传输方案。该方案根据对合成语音质量影响程度不同自适应地将语音参数划分为不同重要性级别,配合采用不同效率的速率匹配的删余卷积码(rate compatible punctured code,RCPC)进行保护,在正交频分复用(orthogonal frequency division modulation,OFDM)系统的不同子信道上进行传输。各参数均根据当前信道的噪声水平跟踪动态调整,子信道的瞬时噪声根据RCPC译码前后序列符号改变情况进行估计。仿真结果表明:在Nakagami-m时变衰落信道下,该自适应联合编码调制方案可以很好地适应信道地时变衰落特性,在恶劣的信道条件下提供良好的合成语音质量,相对传统分离传输方案,误码率降低20%-30%,语音合成质量明显提高。     

用于视频多播传输的压缩传感实现方法研究

 在较高的包丢失率和噪声信道环境下,提高视频传输的图像质量是通信技术应用的关键。基于压缩传感理论,提出一种实现多播传输的视频图像解码方法。通过研究测量矩阵与稀疏基的最佳配置关系以及视频帧间相关性,实现了一种视频帧内重加权l₁范数解码和基于运动矢量的帧间解码。在噪声和包丢失信道模型下,通过与软投影解码实验比较,说明了实现方法的有效性。     

基于MMSE的声码器解码算法

为满足在高误码率的窄带信道上进行语音通信的需求 ,研究了一种适用于甚低速率语音通信的抗误码参数估值算法。基于一定的解码状态 ,声码器通过最小均方误差(MMSE)估计的方法估计最优参数 ,充分降低信道误码对重建语音质量的影响。对于解码状态参数 ,通过计算最大后验转移概率的方法作最佳估计 ,并给出了一种简化的估计方法。这种抗误码算法计算量小 ,算法复杂度低。仿真结果表明 ,在不同误码率下用该算法恢复出的重建语音 ,不论客观评价或是主观评价 ,其质量都要优于传统的帧删除掩盖方法     

对2.4 Kb/s MELP语音编解码器过渡帧的特殊处理

MELP（多带混合激励线性预测）是一种高效实用的语音编解码器．在2．4Kb／s速率上，语音质量基本达到4．8Kb／s FS-1016 CELP声码器质量，在抗噪性能方面甚至比CELP还高，接近16Kb／sSVSD编码器．对2．4Kb／sMELP编码器帧处理方面做一些改进，将过渡帧划分为2个子帧，分别进行编码和合成，使MELP编码器得到更高的语音质量．     

恶劣信道上的信令传输

为解决数字通信系统中恶劣信道上信令传输的差错控制问题，分析了重发纠错和大数判决、ＢＣＨ码、ＧＯＬＡＹ码等几种前向纠错方法在恶劣信道上的检纠错能力和相应的信令传输性能，通过理论推导和数值计算，给出了一组典型数据和曲线，并对它们进行了比较。根据信令传输的特点和要求，指出恶劣信道上的差错控制必须把前向纠错和重发纠错相结合，并且采用码长较短的纠错编码。最后讨论这些信令传输方法可能的应用。     

LSP参数的语音分析和合成研究

通过对线谱对(LSP)在语音分析和合成中的计算机模拟实验,证明了LSP参数是频域内的参数,可以直接跟踪共振峰,进行基音提取和清/浊音判断;具有较好的平稳性、内插特性和量化特性.利用频谱性质,提出了用双向比较求取LSP参数的方法,能有效地简化求解运算。与PARCOR参数相比,要得到同等音质的语音,用LSP参数可减少25％左右的数码率。     

一种改善激励源的1.2kb/s语音编码算法及其实时实现

为了适应无线通信等低速语音编码场合，吸收2.4kb/sMELP算法优点，提出了一种改善激励源的1.2kb/s混合激励线性预测算法，该算法在模型结构、LSP量化及解码等方面较传统的2.4kb/sLPC算法有了较大改进。同时，选用TMS320VC5416DSP芯片实时实现了以该算法为核心的声码器。客观音质测试和非正式主观测试结果表明，该算法在自然度、清晰度和抗噪声等方面明显优于2.4kb/sLPC算法，是低速率下一种良好的编码方案。     

电子耳蜗的选择性频率幅度调制编码算法

为提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,提出了一种利用频率调制信息的算法。该算法根据人耳听觉机理,增加了频带选择法则。该法则对不同频带提取出的频率调制信息进行了有选择的传递,并在听觉仿真试验中得到验证:该算法既可以比传统幅度信息编码算法更有效地提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,又降低了不选择频带而全通道传递频率调制信息算法的复杂度(频率调制信息提取的计算量降低了37.5%),减少了内存占用,使之适合在临床上实时实现。     

基于矢量泰勒级数的鲁棒语音识别

矢量泰勒级数是一种有效的抗噪声鲁棒语音识别算法.然而在对数谱域,美尔滤波器组的不同通道之间有较强的相关性,因而难以从含噪语音中准确估计噪声的方差.提出了一种基于矢量泰勒级数的倒谱域特征补偿算法.该算法在倒谱域,用一个高斯混合模型描述语音倒谱特征的分布,通过矢量泰勒级数从含噪语音中估计噪声的均值和方差.实验结果表明,此算法能明显提高语音识别系统的性能,优于基于矢量泰勒级数的对数谱域特征补偿算法.     

Realtime robust speech communication based on iterative joint source-channel decoding and demodulation algorithm for MELP vocoder

Realtime speech communications require high efficient compression algorithms to encode speech signals. As the compressed speech parameters are highly sensitive to transmission errors, robust source and channel decoding and demodulation schemes are both important and of practical use. In this paper, an iterative joint source-channel decoding and demodulation algorithm is proposed for mixed excited linear prediction (MELP) vocoder by both exploiting the residual redundancy and passing soft information throughout the receiver while introducing systematic global iteration process to further enhance the performance. Being fully compatible with existing transmitter structure, the proposed algorithm does not introduce additional bandwidth expansion and transmission delay. Simulations show substantial error correcting performance and synthesized speech quality improvement over conventional separate designed systems in delay and bandwidth constraint channels by using the joint source-channel decoding and demodulation (JSCCM) algorithm.     

一种改进的6.25 kbit/s GSM半速率语音编码方案

在采用ＣＥＬＰ（码激励线性预测）作为ＧＳＭ半速率编码方案的基础上,对ＣＥＬＰ的三个主要组成部分分别进行了改进,在ＬＳＰ（线谱对）参数分析中提出了将求解和量化相结合的快速算法;在ＬＴＰ（长时预测）分析的分数延迟搜索中,采用逐步缩小搜索范围的方法;在随机码本搜索中,采用高斯重叠稀疏码本。这些措施大大降低了计算量,从而在保证合成语音质量的基础上能够采用单片ＤＳＰ实时实现整个ＣＥＬＰ编译码器。     

8 kbit/s 短延时语音编码算法——LD-ACELP

８ｋｂｉｔ／ｓ短延时语音编码算法ＬＤ－ＡＣＥＬＰ，采用了代数码本激励线性预测（ＡＣＥＬＰ）的编码方法，利用语音的帧间相关性对线谱对参数采用了分裂式矢量量化技术，并采用高效的码本结构、码本搜索技术和增益矢量量化技术来获得较高的语音合成质量和较短的算法延时。ＬＤ－ＡＣＥＬＰ的帧长为１０ｍｓ，算法延时为１５ｍｓ。通过信噪比及人耳主观听觉实验等性能测试表明，该算法具有与国际电联１６ｋｂ／ｓ短延时语音编码算法ＬＤ－ＣＥＬＰ（Ｇ．７２８）相当的语音合成质量。