中南大學(xué)電信專業(yè)專業(yè)專題研究方向介紹課件

2013年9月電子信息處理技術(shù)的研究陳明義中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息工程系2013年9月電子信息處理技術(shù)的研究陳明義中南大學(xué)信息科學(xué)與1研究方向一：語音信號處理的研究研究方向二：視音頻信號處理的研究研究方向三：電路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的研究研究方向研究方向一：語音信號處理的研究研究方向2研究方向一：語音信號處理的研究語音信號處理語音評估語音識別語音編碼語音合成語音通信平臺語音增強(qiáng)研究方向一：語音信號處理的研究語音信號處理語音評估語音識別語31、變階線性預(yù)測編解碼模型的研究一、語音編碼理論的研究沖激串發(fā)生器白噪聲發(fā)生器變階自適應(yīng)線性預(yù)測濾波器H（z）聲道參數(shù)數(shù)字樣本語音S(n)G清音濁音1、變階線性預(yù)測編解碼模型的研究一、語音編碼理論的研究沖激串42、CA-CELP語音編碼器的研究

它將信道最優(yōu)矢量量化技術(shù)(COVQ)與LBG算法相結(jié)合，針對不同的信道噪聲訓(xùn)練出與該信道狀態(tài)相匹配的碼書，使編碼器對于信道噪聲有較強(qiáng)的頑健性。

2、CA-CELP語音編碼器的研究它將信道最優(yōu)矢53、SC-VR-CELP語音編解器研究研究涉及語音激活檢測技術(shù)、語音幀分類、速率判決、線性預(yù)測、矢量量化、自適應(yīng)碼本搜索和固定碼本搜索等關(guān)鍵技術(shù)。

3、SC-VR-CELP語音編解器研究研究涉及語音激活檢測技61、特定說話人識別二、語音識別技術(shù)及其方法研究識別結(jié)果測試訓(xùn)練輸入語音預(yù)處理特征提取距離匹配判決閾值用戶特征空間{Code，}提出了基于VQ的說話人確認(rèn)閾值的設(shè)計(jì)方法

1、特定說話人識別二、語音識別技術(shù)及其方法研究識別結(jié)果測試訓(xùn)72、孤立詞語音識別技術(shù)的研究包括前端預(yù)處理技術(shù)：帶噪聲的端點(diǎn)檢測算法和MEL頻率倒譜系數(shù)特征參數(shù)提取算法，提出了整體路徑約束(DTW)算法(ADTW)，其能有效的提高識別率并有極好的魯棒性。識別結(jié)果訓(xùn)練識別輸入語音預(yù)處理特征提取模板庫專家知識測度識別測度識別

參考模板2、孤立詞語音識別技術(shù)的研究包括前端預(yù)處理技術(shù)：帶噪聲的端點(diǎn)8波形合成法參數(shù)合成法規(guī)則合成法三、語音合成技術(shù)研究波形合成法三、語音合成技術(shù)研究9語音情感分析語音情感合成語音情感識別語音情感分離四、情感語音技術(shù)的研究語音情感分析四、情感語音技術(shù)的研究10主觀評估：MOS分，時域，頻域，語譜圖客觀評估：MNB2，E-MODL，PESQ五、語音質(zhì)量評估方法研究主觀評估：MOS分，時域，頻域，語譜圖五、語音質(zhì)量評估方法研11研究方向二:視音頻信號處理技術(shù)的研究視音頻信號處理數(shù)字音頻嵌入與解嵌視頻信號數(shù)字化音頻信號數(shù)字化數(shù)字音頻自動增益控制視音頻信號的壓縮與傳輸數(shù)字臺標(biāo)、字幕研究方向二:視音頻信號處理技術(shù)的研究視音頻信號處理數(shù)字音頻嵌12對視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，成功地開發(fā)了模擬視頻數(shù)字化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套用于實(shí)現(xiàn)演播室中數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種利用FPGA接口SDRAM視頻存儲方案。完成帶幀同步的數(shù)字視頻系統(tǒng)的開發(fā)。一、視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究對視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，成功地開發(fā)了模擬視頻數(shù)13在上變換中提出運(yùn)用雙線性插值算法進(jìn)行固定位置固定系數(shù)加權(quán)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)圖像放大;利用2個RAM循環(huán)交替存儲8行，分別再用兩個2048深度的FIFO緩存，進(jìn)行乒乓操作讀出相應(yīng)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)可對模擬視頻進(jìn)行高清數(shù)字化，HDMI信號的轉(zhuǎn)換，完成SDTV轉(zhuǎn)HDTV的上變換功能。在高清數(shù)字視頻下變換系統(tǒng)的研究中，針對HD-SDI接收中數(shù)據(jù)字校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，采用軟件模塊實(shí)現(xiàn)高清并行分量視頻信號恢復(fù)。視頻分辨率的下變換的實(shí)現(xiàn)采用像素均勻分布的循環(huán)丟棄法。二、數(shù)字電視格式轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究在上變換中提出運(yùn)用雙線性插值算法進(jìn)行固定位置固定系數(shù)加權(quán)運(yùn)算14提出了一種采用多參數(shù)融合帶有反饋判決機(jī)制的音頻AGC算法，可進(jìn)行實(shí)時數(shù)字音頻信號處理并具有一定噪音抑制能力。并且充分發(fā)揮了FPGA的優(yōu)點(diǎn)，嵌入NiosII處理器，靈活利用Avalon總線和各功能模塊實(shí)現(xiàn)了SOPC系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的集成度。三、數(shù)字音頻AGC的研究提出了一種采用多參數(shù)融合帶有反饋判決機(jī)制的音頻AGC算法，可15設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字音頻嵌入和解嵌方法，即用FPGA的編程模塊成功取代專業(yè)音頻加解嵌芯片與專用音頻接口芯片。設(shè)計(jì)了音頻包緩存的方案，解決了音頻數(shù)據(jù)包之間存在空隙導(dǎo)致加嵌出錯的問題。針對數(shù)字音頻接口功能，將I2S數(shù)字音頻接口與AES3/EBU數(shù)字音頻接口集成到了FPGA內(nèi)部，采用過采樣技術(shù)，能有效避免數(shù)字接口抖動對恢復(fù)出的AES3/EBU數(shù)字音頻同步時鐘的影響。四、數(shù)字音頻加嵌與解嵌技術(shù)的研究設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字音頻嵌入和解嵌方法，即用FPGA的編16設(shè)計(jì)了臺標(biāo)數(shù)據(jù)分片分扇區(qū)的存儲方式，為臺標(biāo)數(shù)字合成和臺標(biāo)改寫帶來了方便。針對數(shù)字臺標(biāo)系統(tǒng)的播出控制和系統(tǒng)管理問題，系統(tǒng)中嵌入了MC8051軟核，構(gòu)建了基于FPGA的片上系統(tǒng)（SOC），為LCD多級菜單人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整個數(shù)字臺標(biāo)系統(tǒng)的管理提供了可靠保證。五、數(shù)字臺標(biāo)的研究設(shè)計(jì)了臺標(biāo)數(shù)據(jù)分片分扇區(qū)的存儲方式，為臺標(biāo)數(shù)字合成和臺標(biāo)改寫17針對鍵控特技，提出了一種藍(lán)背景的摳像算法，可以較好的將視頻對象提取出來，作為鍵信號供給背景和前景的合成。針對色鍵和摳像特技，提出了邊緣顏色分量消除的技術(shù)，解決了傳統(tǒng)色鍵合成器幕布色鑲邊、邊緣突變的現(xiàn)象，使摳像效果變得生動和真實(shí)。六、數(shù)字電視特技技術(shù)的研究針對鍵控特技，提出了一種藍(lán)背景的摳像算法，可以較好的將視頻對18研究方向三：電路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的研究SOPC電路綜合設(shè)計(jì)DSP技術(shù)EDA單片機(jī)技術(shù)嵌入式系統(tǒng)ASIC研究方向三：電路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的研究SOPC電路綜合設(shè)計(jì)DSP19

多參數(shù)融合數(shù)字音頻AGC算法處理框圖

xi(n)*Gixi(n)短時能量Mi幀內(nèi)峰值Pi過零率Zi首次過零檢測更新Gi多參數(shù)融合生成當(dāng)前幀增益因子Gi短時能量Mi反饋機(jī)制生成當(dāng)前幀增益因子Gi+1’yi(n)多參數(shù)融合數(shù)字音頻AGC算法處理框圖xi(n)*Gixi20SOPC系統(tǒng)整體架構(gòu)圖SOPC系統(tǒng)整體架構(gòu)圖21中南大學(xué)電信專業(yè)專業(yè)專題研究方向介紹課件222013年9月電子信息處理技術(shù)的研究陳明義中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院電子信息工程系2013年9月電子信息處理技術(shù)的研究陳明義中南大學(xué)信息科學(xué)與23研究方向一：語音信號處理的研究研究方向二：視音頻信號處理的研究研究方向三：電路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的研究研究方向研究方向一：語音信號處理的研究研究方向24研究方向一：語音信號處理的研究語音信號處理語音評估語音識別語音編碼語音合成語音通信平臺語音增強(qiáng)研究方向一：語音信號處理的研究語音信號處理語音評估語音識別語251、變階線性預(yù)測編解碼模型的研究一、語音編碼理論的研究沖激串發(fā)生器白噪聲發(fā)生器變階自適應(yīng)線性預(yù)測濾波器H（z）聲道參數(shù)數(shù)字樣本語音S(n)G清音濁音1、變階線性預(yù)測編解碼模型的研究一、語音編碼理論的研究沖激串262、CA-CELP語音編碼器的研究

它將信道最優(yōu)矢量量化技術(shù)(COVQ)與LBG算法相結(jié)合，針對不同的信道噪聲訓(xùn)練出與該信道狀態(tài)相匹配的碼書，使編碼器對于信道噪聲有較強(qiáng)的頑健性。

2、CA-CELP語音編碼器的研究它將信道最優(yōu)矢273、SC-VR-CELP語音編解器研究研究涉及語音激活檢測技術(shù)、語音幀分類、速率判決、線性預(yù)測、矢量量化、自適應(yīng)碼本搜索和固定碼本搜索等關(guān)鍵技術(shù)。

3、SC-VR-CELP語音編解器研究研究涉及語音激活檢測技281、特定說話人識別二、語音識別技術(shù)及其方法研究識別結(jié)果測試訓(xùn)練輸入語音預(yù)處理特征提取距離匹配判決閾值用戶特征空間{Code，}提出了基于VQ的說話人確認(rèn)閾值的設(shè)計(jì)方法

1、特定說話人識別二、語音識別技術(shù)及其方法研究識別結(jié)果測試訓(xùn)292、孤立詞語音識別技術(shù)的研究包括前端預(yù)處理技術(shù)：帶噪聲的端點(diǎn)檢測算法和MEL頻率倒譜系數(shù)特征參數(shù)提取算法，提出了整體路徑約束(DTW)算法(ADTW)，其能有效的提高識別率并有極好的魯棒性。識別結(jié)果訓(xùn)練識別輸入語音預(yù)處理特征提取模板庫專家知識測度識別測度識別

參考模板2、孤立詞語音識別技術(shù)的研究包括前端預(yù)處理技術(shù)：帶噪聲的端點(diǎn)30波形合成法參數(shù)合成法規(guī)則合成法三、語音合成技術(shù)研究波形合成法三、語音合成技術(shù)研究31語音情感分析語音情感合成語音情感識別語音情感分離四、情感語音技術(shù)的研究語音情感分析四、情感語音技術(shù)的研究32主觀評估：MOS分，時域，頻域，語譜圖客觀評估：MNB2，E-MODL，PESQ五、語音質(zhì)量評估方法研究主觀評估：MOS分，時域，頻域，語譜圖五、語音質(zhì)量評估方法研33研究方向二:視音頻信號處理技術(shù)的研究視音頻信號處理數(shù)字音頻嵌入與解嵌視頻信號數(shù)字化音頻信號數(shù)字化數(shù)字音頻自動增益控制視音頻信號的壓縮與傳輸數(shù)字臺標(biāo)、字幕研究方向二:視音頻信號處理技術(shù)的研究視音頻信號處理數(shù)字音頻嵌34對視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，成功地開發(fā)了模擬視頻數(shù)字化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套用于實(shí)現(xiàn)演播室中數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種利用FPGA接口SDRAM視頻存儲方案。完成帶幀同步的數(shù)字視頻系統(tǒng)的開發(fā)。一、視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究對視音頻A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，成功地開發(fā)了模擬視頻數(shù)35在上變換中提出運(yùn)用雙線性插值算法進(jìn)行固定位置固定系數(shù)加權(quán)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)圖像放大;利用2個RAM循環(huán)交替存儲8行，分別再用兩個2048深度的FIFO緩存，進(jìn)行乒乓操作讀出相應(yīng)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)可對模擬視頻進(jìn)行高清數(shù)字化，HDMI信號的轉(zhuǎn)換，完成SDTV轉(zhuǎn)HDTV的上變換功能。在高清數(shù)字視頻下變換系統(tǒng)的研究中，針對HD-SDI接收中數(shù)據(jù)字校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，采用軟件模塊實(shí)現(xiàn)高清并行分量視頻信號恢復(fù)。視頻分辨率的下變換的實(shí)現(xiàn)采用像素均勻分布的循環(huán)丟棄法。二、數(shù)字電視格式轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究在上變換中提出運(yùn)用雙線性插值算法進(jìn)行固定位置固定系數(shù)加權(quán)運(yùn)算36提出了一種采用多參數(shù)融合帶有反饋判決機(jī)制的音頻AGC算法，可進(jìn)行實(shí)時數(shù)字音頻信號處理并具有一定噪音抑制能力。并且充分發(fā)揮了FPGA的優(yōu)點(diǎn)，嵌入NiosII處理器，靈活利用Avalon總線和各功能模塊實(shí)現(xiàn)了SOPC系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的集成度。三、數(shù)字音頻AGC的研究提出了一種采用多參數(shù)融合帶有反饋判決機(jī)制的音頻AGC算法，可37設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字音頻嵌入和解嵌方法，即用FPGA的編程模塊成功取代專業(yè)音頻加解嵌芯片與專用音頻接口芯片。設(shè)計(jì)了音頻包緩存的方案，解決了音頻數(shù)據(jù)包之間存在空隙導(dǎo)致加嵌出錯的問題。針對數(shù)字音頻接口功能，將I2S數(shù)字音頻接口與AES3/EBU數(shù)字音頻接口集成到了FPGA內(nèi)部，采用過采樣技術(shù)，能有效避免數(shù)字接口抖動對恢復(fù)出的AES3/EBU數(shù)字音頻同步時鐘的影響。四、數(shù)字音頻加嵌與解嵌技術(shù)的研究設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)字音頻嵌入和解嵌方法，即用FPGA的編38設(shè)計(jì)了臺標(biāo)數(shù)據(jù)分片分扇區(qū)的存儲方式，為臺標(biāo)數(shù)字合成和臺標(biāo)改寫帶來了方便。針對數(shù)字臺標(biāo)系統(tǒng)的播出控制和系統(tǒng)管理問題，系統(tǒng)中嵌入了MC8051軟核，構(gòu)建了基于FPGA的片上系統(tǒng)（SOC），為LCD多級菜單人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和整個數(shù)字臺標(biāo)系統(tǒng)的管理提供了可靠保證。五、數(shù)字臺標(biāo)的研究設(shè)計(jì)了臺標(biāo)數(shù)據(jù)分片分扇區(qū)的存儲方式，為臺標(biāo)數(shù)字合成和臺標(biāo)改寫39針對鍵控特技，提出了一種藍(lán)背景的摳像算法，可以較好的將視頻對象提取出來，作為鍵信號供給背景和前景的合成。針對色鍵和摳像特技，提出了邊緣顏色分量消除的技術(shù)，解決了傳統(tǒng)色鍵合成器幕布色鑲邊、邊緣突變的現(xiàn)象，使摳像效果變得生動和真實(shí)。六、數(shù)字電視特技技術(shù)的研究針對鍵控特技，提出了一種藍(lán)背景的摳像算法，可以較好的將視頻對40研究方向三：電路綜合設(shè)計(jì)技術(shù)的研究SOPC電路綜合設(shè)計(jì)DSP技術(shù)