多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼的研究

多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼的研究

摘要：

語(yǔ)音編碼是實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信和存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著通信和存儲(chǔ)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)語(yǔ)音編碼的要求也越來(lái)越高。本文針對(duì)進(jìn)行了探討，通過理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出了一種結(jié)合多帶分析合成技術(shù)和激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)的低速率語(yǔ)音編碼方案，實(shí)現(xiàn)了更好的語(yǔ)音質(zhì)量和高效的編碼率。

關(guān)鍵詞：語(yǔ)音編碼、多帶分析合成、激勵(lì)信號(hào)處理、語(yǔ)音質(zhì)量、編碼率

1.引言

語(yǔ)音編碼技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的成果，從最開始的模擬編碼到現(xiàn)代的數(shù)字編碼，不斷提高了語(yǔ)音傳輸和存儲(chǔ)的效率。但是，隨著高清語(yǔ)音和語(yǔ)音識(shí)別等應(yīng)用的興起，對(duì)于更高質(zhì)量的語(yǔ)音編碼的需求也日益增加。多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼作為一種新穎的編碼技術(shù)，通過將多帶分析合成技術(shù)與激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)結(jié)合，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的語(yǔ)音質(zhì)量和高效的編碼率。

2.多帶分析合成技術(shù)

多帶分析合成技術(shù)是一種將語(yǔ)音信號(hào)分解為多個(gè)子帶進(jìn)行處理的方法。通過將語(yǔ)音信號(hào)分解為不同頻帶的子信號(hào)，可以有效地降低信號(hào)的冗余度，提高編碼效率。在多帶分析合成編碼中，首先對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，然后將頻譜分解為若干個(gè)子帶，每個(gè)子帶包含了特定頻率范圍的語(yǔ)音信息。最后，對(duì)每個(gè)子帶進(jìn)行獨(dú)立編碼和合成，再通過合成反變換將各個(gè)子帶合成為重建的語(yǔ)音信號(hào)。

3.激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)

激勵(lì)信號(hào)是語(yǔ)音信號(hào)中的重要成分，對(duì)于提高語(yǔ)音質(zhì)量具有重要作用。傳統(tǒng)的激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)主要是基于線性預(yù)測(cè)編碼（LPC）原理，通過對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)和編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率的語(yǔ)音編碼。而多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼則引入了另外一種激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)，即通過短時(shí)過零率和隨機(jī)抖動(dòng)信號(hào)來(lái)提高激勵(lì)信號(hào)的多樣性和魯棒性。

4.多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼方案

本文提出了一種多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼方案，具體步驟如下：

（1）將輸入語(yǔ)音信號(hào)通過多帶分析合成技術(shù)分解為不同頻帶的子信號(hào)。

（2）對(duì)每個(gè)子帶的話音信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)測(cè)編碼，得到激勵(lì)信號(hào)。

（3）通過短時(shí)過零率和隨機(jī)抖動(dòng)信號(hào)增強(qiáng)激勵(lì)信號(hào)的多樣性和魯棒性。

（4）對(duì)增強(qiáng)后的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行量化和編碼。

（5）通過激勵(lì)信號(hào)的解碼和合成反變換，將各個(gè)子帶的語(yǔ)音信號(hào)合成為重建的語(yǔ)音信號(hào)。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

通過在一組語(yǔ)音樣本上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了本文提出的多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼和傳統(tǒng)的線性預(yù)測(cè)編碼的性能差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的編碼方案在保持高效率的同時(shí)，具有更好的語(yǔ)音質(zhì)量。多帶分析合成技術(shù)通過將語(yǔ)音信號(hào)分解為多個(gè)子帶，減少了編碼時(shí)面臨的冗余度，提高了編碼效率。而激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)通過增強(qiáng)激勵(lì)信號(hào)的多樣性和魯棒性，進(jìn)一步提高了語(yǔ)音質(zhì)量。

6.結(jié)論

本文研究了多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼的方案，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其在語(yǔ)音質(zhì)量和編碼率方面的性能優(yōu)勢(shì)。多帶分析合成技術(shù)和激勵(lì)信號(hào)處理技術(shù)的結(jié)合，使得語(yǔ)音編碼達(dá)到了更高的效率和質(zhì)量。未來(lái)，可以進(jìn)一步研究并優(yōu)化多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼方案，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于語(yǔ)音質(zhì)量和編碼率的需求綜合以上研究結(jié)果，本文提出的多帶混合激勵(lì)低速率語(yǔ)音編碼方案在保持高效率的同時(shí)，具有更好的語(yǔ)音質(zhì)量。通過將語(yǔ)音信號(hào)分解為不同頻帶的子信號(hào)，并對(duì)每個(gè)子帶的話音信號(hào)進(jìn)行線性預(yù)測(cè)編碼，得到激勵(lì)信號(hào)。通過短時(shí)過零率和隨機(jī)抖動(dòng)信號(hào)增強(qiáng)激勵(lì)信號(hào)的多樣性和魯棒性，并對(duì)增強(qiáng)后的激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行量化和編碼。通過激勵(lì)信號(hào)的解碼和合成反變換，將各個(gè)子帶的語(yǔ)音信號(hào)合成為重建的語(yǔ)音信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的編碼方案在語(yǔ)音質(zhì)量和編碼率方