码率可调节的高质量语音编码算法

中远距离水声语音通信时,由于水声信道可利用带宽窄的原因,通信速率较之无线电信道低.在高质量通话的前提下,语音编码码率也在一定范围内受到制约.在众多低速率语音编码标准中,美国联邦标准MELP(mixed excitation lin-ear prediction)是最佳选择,其编码码率2.4 kbit/s对于水声信道来说仍然偏高.考虑到水声信道的特点,结合语音信息不均匀分布、MELP编码参数分析和简化、码本冗余度降低等几个方面,从语音生成和听觉感知角度深入研究了MELP编码标准,采用不定帧数联合编码的方式,提出一种码率可调节的高保真语音编码算法.正常语速下,平均码率约800 bit/s.合成语音清晰可懂,保持了说话人的个性特征,其PESQ MOS(perceptual evaluation of speech quality mean opinion score)评分不低于2.7,语音质量接近2.4 kbit/s MELP标准水平,满足了中远距离(>10 km)水声高质量语音通信的要求.同时,本算法也可用于其他对实时性要求不高的场合.     

基于移动通信电路域的语音信息隐藏算法

通过分析移动通信电路域语音信道的结构特点,提出了一种适用于移动通信电路域信道的抗语音声码器断续传输(DTX)处理和有损压缩的语音信息隐藏算法.选择经语音端点检测判决为浊音帧的有效语音信号进行3级小波分解,选择第3级小波细节系数做快速傅里叶变换(FFT)后,在表征频带0.5～1 kHz的FFT系数上根据听觉掩蔽理论对秘密信息进行量化抖动调制嵌入,实现秘密信息在语音中的隐藏.实验结果表明,该算法模型在10 bit/s上限容量时,携密语音质量评价分数高于3.48,经过全球移动通信系统增强型全速率声码器的DTX技术处理、有损压缩以及信道中存在的其他干扰后,误码率保持在0.06左右.     

二进小波变换的语音分类及其应用

提出了一种基于Daubechies8二进小波变换的语音分类算法．该算法利用各分解尺度上的小波系教计算出语音分类的特征参数，并通过有限状态机模型将每帧语音分为5类，它们与SMV语音编码算法中所需类别完全兼容，因此可将其应用于SMV算法中．仿真结果表明：基于该语音分类方案的SMV编码算法在保持高质量语音的同时，实现了变速率编码，在话音质量和带宽占用之间达到了良好的均衡．     

一种在无线网络中有效保证话音质量的AMR方法

自适应多速率语音编解码是由3GPP制定的应用于第三代移动通信W-CDMA系统中的语音压缩编解码。它支持八种速率:12.2kb/s,10.2kb/s,7.95kb/s,7.40kb/s,6.70kb/s,5.90kb/s,5.15kb/s,4.75kb/s。它能够根据信道质量动态选择编码速率,但是在信道质量很差的情况下,即使用最低的速率模式4.75kbps也不能保证话音质量。针对这个问题本文提出一种有效的方法来保证语音传输。仿真结果表明这种方法能够明显地降低话音传输中的误码率;通过主观MOS值的衡量,表明在信道质量差的条件下,该方法可以明显提高语音质量。     

一种改进型自适应前后向量化IMBE算法

为了提高自适应后向码本的精度,提出了一种码本更新的新算法．该算法设置了一个线谱频率系数自适应后向码本,通过对该码本中最新一个码矢量与当前帧线谱频率系数内插来提高线性预测系数自适应后向码本的精度,从而提高了后向量化的使用率,降低了平均编码速率．主客观测试表明,改进算法的合成语音质量好于自适应前后向量化IMBE算法,且合成语音质量与 2.4kb/s IMBE算法相当．     

波形内插语音编码中特征波形表达和对齐快速算法

针对波形内插编码模型中特征波形的表达和对齐算法计算复杂度较高的问题,应用快速傅里叶变换、3 次B样条插值和周期延拓等技术对特征波形表示和对齐2个模块作了相应的改进．改进后的算法是相对独立的,2个模块的复杂度从43．252×106次／s操作降到9．178×106次／s操作．实验结果表明,改进后算法复杂度大幅下降,大大减少了编码器的计算负载,并保持了原有编码器的合成语音质量．     

基于LDPC码的MELP语音帧不等差错保护方案

针对MELP编码的语音帧,提出了一个以LDPC码作为子码,基于普洛特金方式构造的分组码的不等差错保护传输方案,并对该方案在AWGN信道下进行了仿真.仿真结果表明,该方案与一般的等差错保护相比,在相同信道状况的条件下,特别是恶劣信道的情况下,对于语音质量的主观评价和客观评价都有较大提高.     

语音模糊特征提取及码本训练算法

为克服低速率声码器因清浊音硬判决、粗判决而导致解码语音有帧过渡等不自然感的缺陷,在分析比较目前主流声码器编码算法中激励参数提取和量化算法的基础上,将模糊数学中的隶属度概念引入语音子带清浊音描述。提出了五维的浊音隶属度矢量概念,用于精细描述语音丰富的激励信息;阐述了浊音隶属度矢量的提取算法;提出了矢量量化码本的模糊聚类与LBG级联训练算法（F-LBG：Fuzzy-LBG）;采用提取算法提取、建立了浊音隶属度码本的训练样本集,采用F-LBG训练了浊音隶属度码本;将提取算法和F-LBG法训练得到的浊音隶属度码本分别应用于正弦激励声码器、混合激励声码器和同态声码器的语音编、解码仿真。结果表明,用浊音隶属度矢量描述合成语音激励信号的算法,具有较高的准确性和较强的噪声鲁棒性。     

小波帧变换方法在电能质量扰动中的仿真分析

针对电能质量扰动问题,提出了小波框架和小波帧算法.将小波帧算法和传统的小波分析方法在算法框架上进行了比较,并进行了大量的实验.实验结果表明,基于小波帧算法的实时性有所减弱,但在扰动定位的准确性方面有很大提升.     

AD73311模/数转换器在数字语音编码中的应用

选择AD73311模数/数模转换器和基于AMBE语音压缩算法的一款较新的声码器AMBE-2000作为核心部件,设计一种语音编解码模块.实现了模数/数模转换,以使其能够在2.0~2.4 kbps的低比特速率情况下产生比较好的话音质量.     

Variable Rate Characteristic Waveform Interpolation Speech Coder Based on Phonetic Classification

A variable-bit-rate characteristic waveform interpolation （VBR-CWI） speech codec with about 1.8 kbit/s average bit rate which integrates phonetic classification into characteristic waveform （CW） decomposition is proposed. Each input frame is classified into one of 4 phonetic classes. Non-speech frames are represented with Bark-band noise model. The extracted CWs become rapidly evolving waveforms （REWs） or slowly evolving waveforms （SEWs） in the cases of unvoiced or stationary voiced frames respectively, while mixed voiced frames use the same CW decomposition as that in the conventional CWI. Experimental results show that the proposed codec can eliminate most buzzy and noisy artifacts existing in the fixed-bit-rate characteristic waveform interpolation （FBR-CWI） speech codec, the average bit rate can be much lower, and its reconstructed speech quality is much better than FS 1 016 CELP at 4.8 kbit/s and similar to G. 723.1 ACELP at 5.3 kbit/s.     

一种实时基音检测算法

针对目前基音周期检测实时性的要求,提出了一种基于小波变换的语音基音周期实时检测算法.该算法在提取小波系数极大值过程中利用了小波变换极值与信号突变点之间的关系,将小波域波形与时域波形相结合,采取每次搜索以前一个小波系数极值点作为新的基准的自适应基准方式,并利用了平均能量、过零率、历史峰值幅度、当前峰值估计等多特征参数.实验结果表明,该算法在2.5 ms时间内可以准确捕捉并检测到新的基音脉冲位置,而且对语音和残差信号均取得了较好的结果.     

一种实时基音检测算法

针对目前基音周期检测实时性的要求,提出了一种基于小波变换的语音基音周期实时检测算法,该算法在提取小波系数极大值过程中利用了小波变换极值与信号突变点之间的关系,将小波域波形与时域波形相结合,采取每次搜索以前一个小波系数极值点作为新的基准的自适应基准方式,并利用了平均能量、过零率、历史峰值幅度、当前峰值估计等多特征参数．实验结果表明,该算法在2.5ms时间内可以准确捕捉并检测到新的基音脉冲位置,而且对语音和残差信号均取得了较好的结果。     

一种基于标准正交基的小波分解与重构的计算方法

提出了基于标准正交基的小渡分解与重构的计算方法，并给出了正交小波分解与重构的推导过程．与传统方法相比。该方法具有相同的结论，但推导方法简单，易于理解。     

基于小波变换的汽车齿轮箱振动信号故障分析

本文利用小波变换和能量特征值对汽车齿轮箱振动信号进行特性分析。利用小波变换的分解和重构算法,对小波系数进行系数-能量计算,提取系统的特征信息,对汽车齿轮箱的故障进行诊断,及时发现齿轮箱的早期故障,提高汽车运行的安全性。仿真研究结果表明用小波变换在故障信息诊断方面是可行的和有效的,提高了故障检测的可靠性。     

基于提升小波分解曲波变换的雷达影像消噪法

利用提升法对传统小波进行提升,将提升小波对雷达影像进行分解,形成子带影像,再将子带影像进行脊 波变换,并对变换结果进行消噪处理,然后进行脊波逆变换和提升小波重构,得到新的雷达影像。试验结果表 明:基于提升小波分解的曲波变换比传统小波分解的曲波变换对雷达影像消噪效果好,同时与传统的均值滤波 相比效果更好。     

基于多频带信息融合的小电流故障选线方法

经分析小电流接地系统单相接地时的故障特征,指出了适合暂态分量选线的高频频带,同时利用在时频空间具有良好聚焦特性的小波包,提出了一种利用多尺度小波包分解的多频带信息融合的选线方法。单一尺度的固定频带信息所形成的选线判据容错能力较低,无法保证选线的准确度和灵敏度,而利用多个频带故障信息,及其对应的小波分解系数所构造的选线判据,则可有效提高选线的鲁棒性。仿真结果表明,该方法可有效实现小电流系统的故障选线,较常规系统具有更高的可靠性和准确性。     

基于小波变换和插值的超分辨率图像处理算法

根据图像小波变换和插值处理的特点，提出了一种将小波分解与插值算法相结合的图像插值处理方法，以提高图像的分辨率。通过实验表明：该方法能够较好的保持原图像中丰富的高频信息，经插值处理并小波重建后提高了图像分辨率，而且图像主观上具有很好的视觉效果，客观上具有较高的信噪比，并图像中细节丰富，无明显的畸变，因此它也是超分辨率图像处理的一种行之有效的方法。