高质量的0.6 kb/s声码器算法

为满足语音信息存贮和交流对极低速率下语音压缩编码的需求,提出了一种0.6 kb/s声码器算法.此算法基于线性预测正弦激励模型,在极低码率下获得高质量的合成语音,提出清浊音定位和量化方法,应用了多帧参数联合矢量量化技术,以及多带正弦混合激励、谱增强等技术.主观听觉测试显示,在0.6 kb/s的速率下,此声码器合成语音不仅具有高可懂度而且具有一定的自然度,诊断押韵测试(DRT)的分数为89.5%, 而且在10-2的随机误码的信道条件下仍然具有很好的可懂度.实验表明 利用帧间参数相关性及矢量量化的方法可以将编码速率大幅度压低而保持较高清晰度.     

2.4 kb/s MELP算法设计

提出了一种新的工作于低极码率下的混合激励线性预测（ＭＥＬＰ）声码器。该声码器结合了线性预测编码（ＬＰＣ）和多带激励编码算法的优点,对算法和量化方案重新进行了设计和改造,其主要特征包括改进的基音检测算法、混合的周期脉冲和随机噪声激励,有效的线性谱频率（ＬＰＦ）参数量化以及激励谱形状表示,非正式主观测试表明,由采用本算法的一个２．４ｋｂ／ｓ编码器所重建的语音质量略优于美国联邦标准４．８ｋｂ／ｓ码激励性     

1.8kb/s多带线性预测编码算法设计

设计了一种多带线性预测编码(MBLPC)语音压缩算法，该算法结合正弦编码和线性预测编码的优点，对语音信号的包络谱用线性预测编码方法进行估计．而对激励谱用多带方式进行处理．改进了特征参数的提取和量化方法，包括基于谐振结构的基音检测算法、基于谐振结构的线性预测分析以及包络谱参数的线性预测多层分裂码本矢量量化．非正式主观测试表明，在1．8kb／s编码速率下，由MBLPC算法所重建语音的平均意见分为3．0，而清晰度指标约为91％．     

基于MELPe模型的600 BPS声码器算法设计

在增强型混和激励线性预测(MELPe)模型的基础上,提出了一种高音质的600 bps声码器算法。保持MELPe算法特征的同时,利用帧间参数冗余,进行多帧联合量化;运用基于预测的分级矢量量化(PMSVQ)算法对线谱频率(LSF)参数进行量化。在非正式的主观语音质量测试中,合成语音质量优于传统的LPC10e声码器,接近2 400 bpsMELP标准的合成语音。     

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.     

0.6 kb/s声码器能量参数的高效量化

主观听觉测试表明,在0.6 kb/s声码器算法中,能量参数的量化精度与合成语音的质量有着密切的关系.为提高能量参数的量化精度,该文提出了一种基于预测矢量量化与比特资源动态分配的能量参数量化算法,在超帧编码过程中,充分利用基音周期在清音帧为固定值的特点,将其部分量化比特分配给能量参数,构造其二级码本,从而更好地量化能量参数.实验结果表明: 与基于增益-形状的量化算法相比较,该文提出的算法可以使能量参数的量化误差降低70%左右.     

基于二级矢量量化的LPC声码器算法

为了有效地减少语音编码的比特数、降低量化误差以及提高解码语音质量,提出了一种二级矢量量化的LPC声码器算法.该算法在模糊聚类与LBG级联的VQ算法的基础上,进一步采用二级矢量量化算法对特征参数矢量进行量化.特征参数为语音的两个特征值:基音周期与增益.第一级码本为矢量码本;第二级码本为误差码本.将该算法应用于LPC声码器中进行仿真实验,结果表明:该算法能有效地降低量化比特数并且减少了量化误差,从而使解码语音质量得到改善.     

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。     

多带激励语音编码算法中矢量量化方案的设计

作者讨论了人工神经网络矢量量化在多带激励语音压缩编码算法中的实际应用。采用Ｋｏｈｏｎｅｎ自组织特征映射神经网络技术对语音参数中的谱包络参数进行量化，利用Ｋｏｈｏｎｅｎ自组织特征映射神经网络具有的聚类特性，提出一种初始码本抽取和码本训练的实际算法，训练出具有明显拓扑结构和码本。利用语音的帧间相关性和训练网络的结构特性，提出一种称为“邻域搜索法”的快速码字搜索算法。实验表明，这种矢量量化算法使码卡搜索     

一种基于ACELP的4.8kb/s高质量语音编码算法

介绍了一种基于代数码激励线性预测（ACELP）的4.8kb/s语音编码算法。首先对算法进行了概述,然后分别对算法所采用的基音周期估计,基音预测,代数码本结构以及代数码本搜索方式进行了介绍。重点对算法所采用的代数码本搜索技术进行了详细分析。定点C语言模拟结果表明,该算法在4.8kb/s速率上可以合成很高音质的话音。     

高质量4kbit/s码速率语音编码算法研究

４ｋｂｉｔ／ｓ有限状态代数码激励线性预测语音编码算法ＦＳ－ＡＣＥＬＰ是一种具有延时较短、合成语音质量高、算法复杂度较低的语音编码算法。在线性预测（ＬＰ）参数量化上,利用了语音帧内和帧间的相关性,对线谱对（ＬＳＰ）参数使用预测式分裂式矢量量化,获得很高的量化效率。在自适应码本搜索上,采用了有限状态控制分数延时搜索的算法,在保证合成语音质量的同时,有效地降低了运算量。对于随机码本,采用了具有多模结构的代数码本,提高语音合成质量。对于激励码序列的增益,采用了预测式矢量量化,有效地提高了量化精度。经非正式听音测试,４ｋｂｉｔ／ｓＦＳ－ＡＣＥＬＰ的合成语音质量超过了北美８ｋｂｉｔ／ｓＶＳＥＬＰ,接近Ｇ．７２９８ｋｂｉｔ／ｓＣＳ－ＡＣＥＬＰ,ＭＯＳ分约为３．９。     

3.35 kb/s低速率语音编码算法

为了解决码本激励线性预测(CELP)算法在4kb/s以下质量难以提高的问题,在编码器和解码器中分别引入了不同的脉冲散布技术以达到利用较少比特提供高质量激励的目的.结合固定码本基音增强和脉冲散布技术的特点,根据理想代数码本脉冲在子帧中各位置的概率分布规律,提出了新的非均匀结构代数码本,明显地提高了代数码本的效率.同时引入了基音预加重技术以提高自适应码本的搜索精度.经主观听音和计算机模拟测试,表明最后形成的3.35kb/s多重脉冲散布非均匀代数码本激励线性预测(MPD-USACELP)语音编码算法的质量达到了北美IS-54标准8kb/s算法的水平.     

一种高质量的2 kb/s语言编码算法MWI

提出一种高质量的低速率语言编码算法ＭＷＩ,该算法对传统的波形插值算法ＷＩ进行了全面的改进。ＭＷＩ采用了一种更加合理的插值模型,包括统一的清音和浊音分析合成模型、新的典型波形的提取和表示方法,并且采用动态规划的算法增加基音周期估计的准确性。由于不依赖于准确的清浊音判别,ＭＷＩ具有更强的抗噪声能力。ＭＷＩ的参数设置也有利于更加有效的参数量化。随着编码速率的下降,ＭＷＩ的质量虽然呈下降的趋势,但在２ｋｂ／ｓ的速率下,它仍然能给出具有很高清晰度和自然度的合成语音。构造的完整的ＭＷＩ２ｋｂ／ｓ的声码器,具有很高的自然度和可懂度。     

一种基于G.729语音编码的改进算法

共轭代数码本激励线性预测（CS，ACELP）语音编码算法在8kb／s速率上获得了比较理想的质量，是以10ms为一短时语音帧作为处理对象．基于CS．ACELP语音编码算法，以20ms为一语音帧，在编码器中引入脉冲散布技术，提出了一种使码速降低至4kb／s的散布脉冲代数码本激励线性预测（PD—ACELP）编码算法．经仿真实验及主观听觉测试表明，这种算法的合成语音质量还是比较令人满意的．     

基于码字特征的多模式多级矢量量化算法

为提高声码器中线谱频率参数多级矢量量化的性能,提出了一种根据码字特征进行分模式量化的算法。该算法首先根据下一级量化误差最小化的准则,通过训练得到本级代表模式信息的码字(码字数目为模式数目);然后统计与各个码字相对应的输入矢量占总矢量的比重,继而得到各模式码字所分化的码字个数;最后根据该分化方案训练得到本级所有码字并确定码字与模式的对应关系,从而进行分模式量化。测试结果表明:相比于根据本级码字索引平均进行模式分配的简单方案,该算法可以使平均谱失真(ASD)降低0.05 dB,而平均意见得分(MOS)提高0.02左右。