基于归一化自相关函数的开环基音分析算法研究

摘要

目前人们对信道中传输的语音质量、编码率要求日益增加,同时对语音实时传输的需求愈发强烈。尤其在某些实时性要求比较高的场合,如海底、太空等传输环境,更迫切需要减少语音信号传输和计算时延。减少传输时延目前有两个研究方向:第一个方向是通过语音编码器尽量降低编码率,以牺牲语音质量为代价,达到减小相同长度语音传输时延;第二个方向是在一定语音编码率的情况下,尽可能降低计算量并保证一定语音质量,以降低计算时延来实现实时性需求。
　　随着语音编码技术的不断发展,越来越多低编码率语音编码标准被提出,如应用在IP电话、无线通讯以及专用数字信道的语音编码标准G.729及其附录A,即G.729A应用非常广泛。目前语音低速率编码发展到了极低速率语音编码,研究重点已经从降低语音编码速率上转移到了降低某一速度语音编码器的算法复杂度上了。G.729A是降低算法复杂度的G.729语音编码标准版本,语音质量略有下降但计算量降低约一半。尽管如此,在追求语音质量的同时,某些硬件平台实时实现要求较高的场合仍然令人难以接受。因此,对G.729及G.729A算法计算量降低被广泛研究。
　　论文重点研究部分编码过程计算量较大的算法,如计算归一化自相关函数与开环基音分析等,并提出一种改进开环基音分析的算法,以降低该算法计算量。论文利用VC++6.0与MATLAB7.1进行联合仿真,以验证其重建语音质量与编码时间较原始编码算法有所改善,同时将改进算法应用到ITU-T提供C源码中,并在目前研究热门领域的 FPGA平台上,也实现了改进后开环基音分析算法部分VHDL源码,以便于硬件实时实现。
　　经实验数据表明,在保证语音质量的情况下,改进后的语音编码器计算量降低了约10.8％,能基本保证某些实时性要求较高的硬件实现。

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第1章 绪 论

1.1 语音编码技术概述

1.2 基音分析在语音编码技术中的应用现状与发展趋势

1.3 论文研究意义

1.4 论文主要工作及结构

第五章对论文进行总结与工作展望。

第2章 语音编码器及基音分析原理

2.1 语音编码理论背景

2.2 语音编码器概述

2.3 语音编码器标准化工作

2.4 语音编码评价

2.5 基音分析算法原理

第3章 G.729A编码器与基音分析算法

3.1 G.729A语音编码器概述

3.2 G.729A语音解码器概述

3.3 G.729A语音编码器功能模块算法介绍

3.4 G.729A开环基音分析C源码研究

第4章 G.729A开环基音分析算法研究及改进

4.1 开环基音分析改进算法分析

4.2 改进算法的软硬件实现

第5章 论文总结与展望

参考文献

致谢

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