基于自适应子带功率谱熵静音检测的G.729改进算法

摘要

随着数字移动通信和多媒体通信技术的飞速发展，需要有低码率的语音编码器来解决宽带资源的限制。研究者们相继推出了多种基于参数编码和混合编码的中低码率的语音编码器，国际电信联盟根据当时的研究成果和需求不断推出新的语音编码标准，为语音编码的研究成果的广泛应用做出了巨大的推动作用。
　　 G.729算法是国际电信联盟于1996年获准通过的采用CS-ACELP技术的具有8kb/s编码速率的语音编码建议，广泛应用于多媒体通信、蜂窝移动通信、IP网络电话中。CS-ACELP编解码器基于码激励线性预测(CELP)语音编码模型，该模型包括LPC分析、矢量量化、共轭结构代数码本和感知加权滤波等关键技术。该算法压缩效率高，合成语音质量好，但算法本身较为复杂，没有充分利用通信中话音不连续的特性。而且G.729只能采用固定码率，不能根据网络实际情况进行调节。
　　 针对G.729没有利用谈话中间隙的特点，在没有增加算法复杂性的的基础上，提出了基于自适应子带功率谱熵的静音检测算法对G.729加以改进。自适应子带功率谱熵法是一种新的端点检测方法，在不同的背景噪声下，该方法具有很好的鲁棒性。
　　 本文首先详细介绍了G.729的编解码原理，在研究经典的静音检测技术基础上提出了自适应子带功率谱熵的方法，并且在实验室条件下进行了仿真测试，实验结果表明了在不增加G.729复杂度和运算时延基础上，充分利用了电话交谈中的间隙，提高了语音压缩算法的压缩率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2语音编码技术的发展

1.2.1 PCM和ADPCM语音编码

1.2.2 LD-CELP语音编码

1.2.3 PE-LTP语音编码

1.2.4 CS-ACELP语音编码

1.3语音压缩编码的分类

1.4本论文的主要内容和结构安排

第2章 语音编码的关键技术

2.1 语音信号产生的数字模型

2.2语音信号的短时处理技术

2.2.1语音信号的存储与加窗

2.2.2 语音信号的短时域自相关函数

2.2.3 基音周期的估计

2.3线性预测分析

2.3.1 线性预测分析的基本原理

2.3.2线性预测方程的建立和求解

2.4语音信号的矢量量化

2.5 感觉加权滤波器

2.6 本章小结

第3章 G.729协议编码原理

3.1 G.729概述

3.2编码器原理

3.2.1 预处理

3.2.2线性预测分析及量化

3.2.3感觉加权

3.2.4开环基音估计

3.2.5目标信号的计算

3.2.6脉冲响应的计算

3.2.7自适应码本搜索

3.2.8固定码本的结构和搜索

3.2.9增益量化

3.2.10修改存储器

3.3解码器原理

3.3.1参数解码

3.3.2后处理

3.4本章小结

第4章 基于自适应子带功率谱熵的静音检测

4.1静音检测技术的概述

4.2语音信号的特点

4.3常用的静音检测算法

4.3.1短时能量

4.3.2短时平均过零率

4.3.3低频能量

4.4基于自适应子带功率谱熵的静音检测

4.5实验结果分析

4.6本章小结

第5章 基于自适应子带功率谱熵静音检测的G.729改进算法

5.1 G.729语音编码算法的运算消耗

5.2利用自适应子带功率谱熵静音检测改进G.729算法

5.3语音编码质量评价标准

5.3.1语音编码质量的客观评价方法

5.3.2语音编码质量的主观评价方法

5.4结果测试及性能评价

5.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果

致谢