ITU-TG.729编解码器分析与其算法在TMS320C54x上优化

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1、压要料技大学学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：鞠弼彳日飙oop#．年却学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间沦文工作的知识产权单位属于西安科技大学。．学校有权保留并向国索有关

2、部卜或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适用本声明。b学位论文作者签名：舀鼍了指导教师签名：印》矾肜慵坳爸班v年1绪论1．1研究背景及意义2l世纪的通信应在人与人之间，人与机器之间提供高质最的无缝的信息交换手段。无论何时何地，以何种方式通信，语音通信将足最基奉最重要的与式之一。要实现无缝通信，保证高质量的通信这取决

3、于信息高速公路的建设和计算机，微电子，材料，网络，通信等诸多关键科学领域的发展，而浯音压缩编码将是最基本，最重要的技术。话带语音压缩编码领域的研究已有几十年的历史。近10年来，人们对这一领域的研究兴趣大大地增长，已有大量的技术应用于远程通信和存储。一些国家和国际标准化组织相继制定了语音压缩编码的标准，直接推动了语音压缩编码的发展。在通信系统巾为了节省带宽，以及在语音存储系统中节省存储窄

4、、日J，音频信号的爪缩编码技术有大幅度的发展。语音信号能进行压缩编码的基本依据有两个：第，语音信号的产生机理和它的机构性质表明，语音信号里存在很大的剩余度。语音压缩

5、奉质上就是通过议别这些剩余度并设法去除它们，从『叮达到蚯缩比特率的目的。语音信号的剩余度主要体现在：(1)语占信号样本问的相关性很强，即它的镉时潜是不平担的：(2)浊音语音段具有准周期性；(3)声道的形状及其变化的速率是有限的；(4)传输码值的概率分布是非均匀的。其中，前三种剩余度是由语音信号产牛机理的物理结构所决定的，是参数压缩编码所要研究的对象；而后一种剩余度是和波形编码相眭系的，为各类概率编码方法所用。第二，利刚人类听觉系统的功能特点降低编码速率，比如利用听觉中的“掩蔽”效应——一个强音能抑制一个同时存存的弱音，就可以抑制与语音信号I刊时存在

6、的量化噪声。语音信弓的压缩技术一开始是波形编码，波形编码力图使重建波形保持原来的波形形状，它直接对语音时域或频域波形样值进行编码，其基本出发点是获得尽可能高的信噪比(SNR)。由于这种系统保留了语音信号原始样值的细节变化，从而保留了信号的各种过渡特性，所以其编码声音质量较高，软件、硬件上都容易实现，但比特速率较高，而且时延较大。波形编码主要有以下编码器：脉冲编码调制(PCM)、自适应增量调制(ADM)、自适应差分编码(ADPCM)、白适应预测编码(APC)、白适应子带编码(ASBC)、自适应变换编码(ATc)等。波形编码的比特率一般在16kbps以

7、上，低于它性能就会很快地下降。参数编码是基于语音的声学模型而发展起来的，是从信息论的角度提卅的一种信源编码技术。旨先对数字语音信号进行分析，提取一组特征参数，这些参数携带着语音信西安科技大学硕士学位论文号的主要信息，相当于语音的主要特征，又由于语音信号变化是缓慢的，一个音素要持续相当长一段时间(相对于抽样周期而言)，因此该模型的参数更新率较低，只需要用较少的比特数编码即可；解码后，可以用这组参数重新合成出语音信号，这类编码技术通常也称为“声码技术”。目前参数编码的工作速率大约在O．8—4．8kbps之问，它在移动通信、卫星通信、保密和军事通信、多媒

8、体通信和IP网络电话等应用中起到重要的作用。参数编码复杂度高、压缩效率高(最大可压缩到2kbps左右)，但声音质量低、自然度差，而且难于提高。计算机的发展为语音信号编码技术的研究提供了强有力的工具，大规模、超大规模集成电路的出现为语音编码的实现提供了基础。如何在中低速率(16kb／s以下)上获得高质量的语音编码，一直是语音编码研究的主要目标。70年代中期，特别是80年代以来，语音编码技术有了突破性的进展，提出了一些非常有效的处理方法，产生了新一代的参数编码算法，这就是混合编码，它们构成了新一代的声码器。这种算法克服了原有波形编码器与声码器的弱点，而

9、结合了它们各自的长处，在4～16kb／s速率上能够得到高质量合成语音，在本质上也具有波形编码的优点。G．729是ITU—T