改进窄带语言传输的谐差线性预测声码器

本文介绍一种称之为谐差(Harmonic Deviations)声码器(HDV)的窄带语言编码器的发展、究究和试验结果。HDV编码器以LPC声码器为基础,除了LPC声码器所传输的数据外,它还传输谱差形式的附加信息,该谱差系指在选定频率组上语言谱和LPC全极点模型谱之间的差。在收端,则用这些谱差产生全极点综合滤波器的激励信号。本文描述并比较了以语言信号提取谱差并对谱差编码的若干种方法。为了将HDV编码器的比特率限制在2·4 kb/s,文中还讨论了包括正交变换和对数面积比的最小均方误差标量量化、两级矢量——标量量化以及可变帧率传输等。此外,文中还介绍了2·4kb/s HDV编码器的语言质量最佳化结果,研究了低噪声和噪声信道应用。指出所获得的HDV编码器在语言质量上比LPC声码器有了明显的提高。     

语声的矢量量化编码

各种语声高效编码的主要目的是降低比特率。采用声码器是有效的方法之一。近年来,极低比特率声码器的研究比较活跃并取得了惊人的进展。本文介绍这类声码器所采用的技术——矢量量化编码技术。这种技术也可用于波形编码。     

CE-LPC在民航语音交换系统中的应用

CE -LPC称为码激励线性预测编码 ,它属于声编码器类。这类编码器从时间波形中提取重要的特征 ,它在低比特率编码器中最适用。本文通过CE -LPC编码的特点、系统组成和编码原理等几个方面 ,说明民航语音交换系统采用CE -LPC编码可在4 8kbit/s的速率上传输高质量的话音信号。     

基于局部余弦变换的低比特变速率语音编码算法研究

提出将局部余弦变换(LCT)算法应用于语音编码中,系统设计了一个平均比特率近1.6kbit/s的低比特变速率语音编码器。在变比特率编码器设计中采用SVM算法进行VAD检测。激活语音帧的语音模式采用GSM半速率编码中的划分方法,但将其中的强浊音模式和中浊音模式合并为一个中强浊音模式。对各类语音模式和无声帧(背景噪声)的局部余弦变换系数采用分维矢量量化算法进行量化,码书设计采用LGB算法。编码中的码书搜索采用树形快速搜索算法。通过主观非正式听力测试表明设计的变比特率编码器编码的重建语音MOS约为3.15,与比特率为2.4kbit/s美国联邦声码器标准MELP的重建语音相当,具有较强的顽健性,适合于对存在各种环境噪声的语音进行编码。     

CE—LPC在民航语音交换系统中的应用

ＣＥ－ＬＰＣ称为码激励线性预测编码，它属于声编码器类。这类编码器从时间波形中提取重要的特征，它在低比特率编码器最适用。本通过ＣＥ－ＬＰＣ编码的特点、系统组成和编码原理等几个方面，说明民航语音交换系统采用ＣＥ－ＬＰＣ编码可在４．８ｋｂｉｔ／ｓ的速率上传输高质量的话音信号。     

语音的多径搜索编码

多径搜索编码(MSC)是降低信号比特率的一种有效方式,但所付的代价是需适当增加编码器的复杂度及允许传输过程中具有一定的时延。本文主要讨论语音波形的多径搜索编码。在介绍了有关基本概念之后,对与编码器性能有关的畸变测度、MSC编码器的结构、及量化过程中的搜索算法作了较扼要的阐述。本文最后还介绍了在语音信号输入情况下,具有不同结构及搜索算法的多径搜索编码器的有关性能。     

低速数字语言传输系统的现状与发展

语言信号低比特率传输一直受到通信工程领域内专家们的极大重视,大量的工作正集中于高质量低比特率窄带传输技术的研究。窄带传输技术就是声码器。声码器系统由于其实现方式不同,可有很多种类,但它们都属于分析/综合型。随着集成电路技术的发展,声码器技术的研究也进入了一个全新的阶段,声码器及其结合系统技术正日臻完善。     

150b/s的分段声码器

我们在本文中考察了将分段声码器的比特率压缩百分之三十五到150b/s的若干种方法。在原始的声码器中,我们把矢量的随机抽样作为一组样板来进行矢量量化。在本文中,我们通过把随机量化器与采用分组量化算法进行语言分段量化的量化器进行对比,论证了随机量化器为近最佳量化器。分段声码器比特率能实现压缩,主要是由于使用了分段网络,即并不是使所有的分段样板都能跟踪上已知的分段样板。语言谱的连续性被用于确定样板的子集,它可以用于量化输入段。为了获得150b/s的低速率,我们同时还压缩了编码基音、增益和分段长度的比特率。在文章最后,我们介绍一下作为单一讲话人分段声码器以150b/s传输语言时的比特分配情况。     

传输速率低于9·6千比特/秒的剩余激励线性预测声码器

本文主要介绍一种新式声码器,这种声码器叫做剩余激励线性预测声码器《简称RELP声码器》。RELP声码器在概念上综合了线性预测编码(LPC)和话音激励声码两方面的优点。在RELP系统中,声道模拟是通过LPO技术来完成的,同时把LPO剩余信号作为激励信号。在低通滤波之后,采用自适应△调制对剩余信号进行编码,并在馈送到LPO合成器之前平坦其频谱。传输的速率范围通常是在6-9.6千比特/秒之间,这个范围内的合成语言质量是相当好的。当传输速率降低时,合成语言的质量下降得非常缓慢。由于不需要进行基音提取,因而这种声码器在任何工作场合下都很适用。     

300—400b/S声码器方法比较

本文主要讨论几种可用来降低LPC声码器语言传输速率的算法,这些算法使传输速率降到300～400b/s,而且其语言质量与固定速率的2400b/sLPC声码器相比仅微有下降。我们的讨论限于传输单比(相对于全部语言段)信息的声码器。我们首先以矢量量化着手,矢量量化使比特率降到大约800b/s,其语言质量与典型的固定速率2400b/s声码器相比虽然有所损失但是可以接受的。然后我们利用以下两种技术中的一种降低帧率,这两种技术是可变内插固定速率传输和最佳可变帧率传输。我们同时还利用其频谱和某些感觉因素的统计相关性,将信源参数(基音、有无声、增益)所必须的数据率从400b/s降到大约为100b/s。最后得出结果在比特率为300b/s时声码器话音质量与固定速率800b/s矢量量化声码器不相上下。在比特率为400b/s时,其话音质量在许多方面都优于800b/s声码器,并可与2400b/S的LPC声码器相媲美。     

语音压缩编码中DSP与PCM编码器的接口研究

１引言语音信号处理的一个重要分支是语音编码，语音压缩编码的目的在于保证一定语音质量的基础上，尽量降低比特率。２０世纪７０年代中期，特别是８０年代以来，产生的新一代编码算法———混和编码，保留了参数编码的技术精华，同时引用波形编码的准则去优化激励源信号，在中低速率语音编码上获得了高质量语音。但这种编码是以复杂的算法和很大的运算量为代价的，现代通信中，很多场合都使用中档的DSP作语音压缩编码器。对于模拟语音，应用DSP处理语音压缩编码时，必然要涉及到DSP与PCM编码器的接口问题，也是难点之一。笔者着重介…     

一种2.4kbps波形插值声码器

本文描述了波形插值语音分析与合成方法的基本原理和编码技术，并给出一种２．４ｋｂｐｓ波形插值声码器的实际结构，该声码器利用提取特征波形及浊／清音成分分离的方法，有效地去除了残差信号中基音波形的冗余度，能在２．４ｋｂｐｓ数据率下获得高质量的合成语音。     

AC—2广播与存贮的高质量数字音频编码器

本文介绍了美国杜比实验室研制的适用于广播的宽带数字音频变换编码器系统。编码器的比特率每信道192～64kbit/s,它能提供不同的比特率、编码延时及音频带宽三者折衷的方案。还重点介绍了新一代音频编码器,这种编码器在比特率压缩过程中应用了人耳在频域和时域的掩蔽效应,使用了新型滤波器簇,能根据信号的时间特性和频率特性,动态调整频率与时间分辨率。还介绍了编码器系统现在和将来的应用。     

水下光通信防恶性码卷积码设计

为了防止在水下光通信系统中激光器发送长"0"或长"1"信号序列,避免通信系统发生无穷多个比特错误,采用一种新的卷积码编码方案,进行了编码设计和Viterbi译码理论分析与误比特性能仿真验证,用VHDL语言实现了编码器现场可编程门阵列设计,得到了编码系统与未编码系统的误比特率和达到同样误码性能所需的信噪比。结果表明,这种编码能够降低水下无线光通信系统的误比特率,提高通信的可靠性,降低系统对信噪比的需求。     

低比特率语声编码器的新发展

ITU-T建议G.729、G.729 AnnexA和G.723.1是国际电信联盟(ITU)最新颁布的3种适用于多媒体通信的低比特率线性预测语声编码器标准。文章介绍了语声编码器的比特率、复杂度、延迟和音质等性能指标的含义,并通过比较3种标准的新型声码器在算法和性能指标上的异同点,讨论了它们在多媒体通信中的不同应用。     

数字语音的声源编码

本文主要阐述了语音信号声源模型的结构,其中主要包括代表一激励参数的脉冲及噪声激励源,以及代表声道特性的线性时变系统。指出声源编码(声码器)即用传送模型参数代替传送语音波形的一种获得极低比特率的编码方式。分别讨论了三种典型声码器即CV、HV及LPC的原理,主要结构及性能。它们都用某种方式提取激励参数,而分别用短时谱幅度、倒谱系数及线性预测参数来描述声道特性,控制短时频谱的包络线,以获得具有一定可懂度的综合语音输出。     

前置窗格型算法及其在数字语音信号合成中的应用

人机语声通信的重要方面之一是语声应答系统。线性预测编码(LPC)声码器技术被广泛应用在该系统以及各种语音合成器中。它能够使语音数字信号的比特率从64kb/s降至2.4kb/s,并具有较好的合成声音。但是这种LPC声码器最大的缺点是合成声自然感较缺乏。在2.4kb/s LPC声码器中,自相关格型滤波器被用来估计语音的声道参数。本文把Friedlander的前置窗格型算法应用到声码器中,提出了一种新的LPC声码器:前置窗LPC声码器。该声码器中的语音分析器是用前置窗格型滤波器对语音信号进行块处理;综合器是由本文导出的前置窗格型逆滤波器构成。该方法通过抽取一组偏向关系数和辅助参数,提高声道参数估计值的精确性,因此在比特率和计算量略有增加的代价下,可获得声码器性能的改善。计算机模拟试验结果可以得到初步的结论:前置窗LPC声码器的合成声音质量比2.4kb/s“自相关”LPC声码器有一定的改善。     

低比特率语声编码器的新发展

ＩＴＵ－Ｔ建议Ｇ．７２９、Ｇ．７２９ＡｎｎｅｘＡ和Ｇ．７２３．１是国际电信联盟（ＩＴＵ）最新颁布的３种适用于多媒体通信的低比特率线性预测怕编码器标准。文章介绍了语声编码器的比特率、复杂度、延迟和音质等性能指标的含义，并通过比较３种标准的新型声码器在算法和性能指标上的异同点，讨论了它们在多媒体通信中的不同应用。     

单个频道中的多个MPEG—2视频节目的统计多路复用

此文论述了统计多路复用的速率控制，并得出了计算编码器的缓冲饱和度的基本公式，并举例说明了这些公式如何计算编码器和解码器缓冲器大小；同时讨论了两种用统计多路复用器控制经的基本方法，预测方法和反馈方法。在预测方法中，对问题中的帧编码之前，由预处理器计算的统计数据用来调节比特率。在反馈方法中由编码器产生作为压缩处理副产物的统计数据用来控制以后的比特率排列。最后，给出了一个ｓｔａｔ ｍｕｘ实例的模拟结果。     

低比特率语言编解码器

据《通信新闻》报道:美国加州Entropic Processing公司生产了一种低比特率的语言编解码器Entropic 8000,它仅以4800 b/s的速率编码电话语言,可以大大降低保密电话网的线路成本。该编解码器采用与详细分析电话话音信号相结合的线性预测编码技术,产生低比特率话音。