基于VOIP系统语音编码技术的研究

摘要

互联网技术给人们的生活方式带来革命性变革。4G时代,互联网语音快速发展,手机客户端利用微信,QQ等软件将语音通过互联网进行传输。多媒体业务不断增长,频率资源变得越来越宝贵,语音占用的数据量也越来越多,因此需要进行压缩编码,语音压缩编码技术的发展决定了VOIP系统通信的未来。
　　目前,互联网语音并没有进行大规模的应用,主要是由于语音质量不稳定,无法满足长途通话的要求。针对上述问题,在互联网中采用G.729编码标准取代传统的G.711,从而实现提高合成语音的质量。论文首先分析语音产生的机理以及对应的数学模型,根据短时语音平稳性的特点,利用平稳随机过程研究G.729编码标准的线性预测模型,并且使用自回归滑动平均模型替换自回归模型进行语音参数的估计,并对两种模型的功率谱进行理论分析及实验仿真,证明自回归平均滑动模型能够进一步提高合成语音的质量;其次,在G.729标准的线性预测模块中,使用滑动平均模型构造出自回归滑动平均模型;最后,以MATLAB为实验平台,通过M文件和GUI的结合,设计出G.729编码标准的仿真界面,并完成两种模型语音信号编解码的仿真实验,对比波形图并对结果进行理论分析。
　　作为一个新兴产业,互联网语音正处于一个导入期与成长期的临界点,由于受到网络环境以及语音编码技术的影响,G.729编码标准的成本较高因此在互联网语音中的应用受到限制。但随着编码技术的不断发展,G.729编码标准将凭借着自身的优势将在互联网语音系统中占有重要地位。文章在VOIP系统研究语音编码技术具有较高的实用价值。

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第一章 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 VOIP语音编码的意义和作用

1.3 VOIP系统编码标准

1.4 语音编码评价标准

1.5 本文章节安排

第二章 语音的声学基础及模型

2.1 语音产生原理

2.2 语音信号模型

2.3 语音信号的时间序列分析

2.4 语音压缩依据

2.5 本章小结

第三章 VOIP系统的关键技术

3.1 VOIP通信原理

3.2 VOIP系统关键技术

3.3 G.729编码器

3.4 G.729编码技术分析

3.5 G.729解码原理分析

3.6 本章小结

第四章G.729编解码算法及优化

4.1 语音信号功率谱估计

4.2 谱估计对比

4.3 ARMA模型G.729编码器

4.4本章小结

第五章 G.729语音编码仿真实现

5.1 仿真实验平台

5.2 语音信号波形图

5.3 实验结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文