声码器

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多媒体通信中的语音编码及其DSP实现

多媒体通信中的语音编码及其DSP实现

多媒体通信中的语音编码及其DSP实现 

梅炜,王殊 

(华中科技大学电信系,湖北武汉430074) ・论 

【摘 要】介绍了各种语音编码方法,讨论了多媒体通信中的语音编码,详细介绍了G.729的 

编解码方法及如何用DSP芯片来实现语音编码。 

【关键词】语音编码;G.729;数字信号处理 

【Abstract】This paper discusses the speech coding in multimedia communication and intro‘ 

duce how to realize speech coding by DSP. 

【Key words】speech coding;G.729;DSP 

1 语音编码技术的现状及发展趋势 

2O世纪3O年代以前,语音信号的处理及传输 

均是以模拟的方式进行的。从3O年代末,脉冲编码 

调制(PCM)原理和声码器(VOCODER)概念被提出 

后,语音数字编码便一直沿着这2个方向发展。语 

音数据压缩目的是能在尽可能低的传输速率上获 

得高质量的语音效果,即希望语音信号可以在带宽 

较窄的信道中传输,而语音质量下降得不多或尽可 

能不下降。语音编码系统早期用的是波形编码方 

法,也叫波形编码(或非参数编码),其目的是力图 

使重建的语音波形保持原语音信号的波形形状。这 

种编码器是把语音信号当成一般的波形信号来处 

理,而并未考虑语音信号的冗余度。它的优点是具 

有较强的适应能力,有较好的合成语音质量,然而 

编码速率高(64 kbps),编码效率极低。脉冲编码调 

制(PCM)、自适应增量调制(ADM)、自适应差分编 

码(ADPCM)、自适应编码(APC)等都是属于波形编 

码(非参数编码)。而声码器则是不同于波形编码器 

的高效编码方式。声码器又称参数编码(或模型编 

【作者简介】 

梅炜,硕士研究生,华中科技大学(原华中理 工大学)通信与信息系统专业,主要研 究方向为多媒体传输、远程教育。 

ai变声器原理

ai变声器原理

ai变声器原理

AI变声器原理

随着人工智能技术的不断发展和应用,AI变声器已经成为一种热门的技术和应用领域。AI变声器是一种利用人工智能技术实现声音变化的工具,它可以将一种声音转换成另一种声音,实现人声的变化和模仿。那么,AI变声器是如何实现的呢?

AI变声器的原理主要基于深度学习和语音合成技术。首先,需要大量的训练数据来训练AI模型,这些训练数据包括各种不同的声音样本和其对应的标签。通过分析这些声音样本和标签,AI模型可以学习到不同声音之间的关系和特征。

在训练完成后,AI变声器可以通过输入一个原始声音样本,然后使用训练好的模型进行预测和转换。AI模型会对输入的声音样本进行特征提取和分析,然后根据这些特征来生成新的声音样本。这个过程类似于将输入的声音样本映射到一个声音空间中,然后在这个声音空间中进行变换和模仿。

AI变声器的关键技术是语音合成技术。通过语音合成技术,AI模型可以将输入的声音样本转换成目标声音样本。语音合成技术主要包括声码器和声音合成算法。声码器是一种将语音信号转换成数字信号的设备或算法,它可以将声音的频率、幅度和时域特征进行分析和转换。声音合成算法则是根据声码器分析得到的参数,生成新的声音样本。

在AI变声器中,还有一个重要的技术是声音转换算法。声音转换算法主要用于将输入声音样本的特征转换成目标声音样本的特征。这个过程涉及到声音的频率、幅度和时域特征的变换和调整。声音转换算法可以根据输入声音样本和目标声音样本之间的特征差异,来调整声音样本的频率和幅度,实现声音样本的变换和模仿。

除了语音合成技术和声音转换算法,AI变声器还可以结合其他技术和算法来实现更加复杂的声音变化。例如,可以使用声音增强算法来改善输入声音样本的质量和清晰度。可以使用语音识别技术来识别和分析输入声音样本的语义和情感。可以使用自然语言处理技术来处理输入声音样本的文本信息。

总结一下,AI变声器是一种利用人工智能技术实现声音变化的工具。它的原理基于深度学习和语音合成技术,通过训练模型和应用算法来实现声音样本的转换和模仿。AI变声器可以通过输入一个原始声音样本,然后使用训练好的模型和算法来生成新的声音样本。它可以实现各种声音的变化和模仿,具有很大的应用潜力和商业价值。随着人工智能技术的不断发展和创新,相信AI变声器将会在音乐、娱乐、语音识别等领域展现出更加广阔的前景。

一种600b/s甚低速率声码器的研究

一种600b/s甚低速率声码器的研究

第18卷 第5期 2002年10月 信号处理 SIGNAL PROCESSING Vo1.18.NO.5 0Ct.2002 

一种600b/s甚低速率声码器的研究术 

陈亮 张雄伟 

(解放军理工大学通信工程学院.南京210007) 

摘要:为了满足短波窄带数字保密通信的需要,本文提出并实现了一种速率为600b/s的甚低速语音编码算法 该算 

法基于先进的混合激励低速语音编码技术,通过对模型结构及参数编解码等方面的改进,在600b/s的速率上获得了比较满意 

的合成语音。客观音质测试和非正式主观试听结果表明,算法合成语音的可懂度和清晰度与传统的2.4kb/s线性预测LPC 1 

语音编码算法相当。该算法已经在单片DSP芯片TMS320VC5416上实时实现: 

关键词:声码器甚低速语音编码 混合激励 语音增强 

The Study of a new 600b/s Very Low Bit—Rate Vocoder 

Chen Liang Zhang Xiongwei 

(Institute of Communications Engineering,PLA Univ.of Sci.&Tech.,Nanjing 2 1 0007,China) 

Abstract:In order tO meet the need of short—wave narrow—band digital security communication.a new 600b/s speech 

algorithm is proposed and implemented in this paper.Based on the advanced mixed—excitation low bit—rate speech coding techniques. 

the algorithm Can synthesize fairly satisfactory speech at 600b/s by improving the model structure and parameter coding methods.The 

音频编码及常用格式

音频编码及常用格式

音频编码及常用格式

音频编码标准发展现状

国际电信联盟(ITU)主要负责研究和制定与通信相关的标准,作为主要通

信业务的电话通信业务中使用的语音编码标准均是由ITU负责完成的。其中用

于固定网络电话业务使用的语音编码标准如ITU-TG.711等主要在ITU-TSG

15完成,并广泛应用于全球的电话通信系统之中。目前,随着Internet网络

及其应用的快速发展,在2005到2008研究期内,ITU-T将研究和制定变速率

语音编码标准的工作转移到主要负责研究和制定多媒体通信系统、终端标准的

SG16中进行。

在欧洲、北美、中国和日本的电话网络中通用的语音编码器是8位对数量

化器(相应于64Kb/s的比特率)。该量化器所采用的技术在1972年由CCITT

(ITU-T的前身)标准化为G.711。在1983年,CCIT规定了32Kb/s的语音

编码标准G.721,其目标是在通用电话网络上的应用(标准修正后称为G.726)。

这个编码器价格虽低但却提供了高质量的语音。至于数字蜂窝电话的语音编码标

准,在欧洲,TCH-HS是欧洲电信标准研究所(ETSI)的一部分,由他们负责制

定数字蜂窝标准。在北美,这项工作是由电信工业联盟(TIA)负责执行。在日

本,由无线系统开发和研究中心(称为RCR)组织这些标准化的工作。此外,国

际海事卫星协会(Inmarsat)是管理地球上同步通信卫星的组织,也已经制定了

一系列的卫星电话应用标准。

音频编码标准发展现状

音频编码标准主要由ISO的MPEG组来完成。MPEG1是世界上第一个高保

真音频数据压缩标准。MPEG1是针对最多两声道的音频而开发的。但随着技术的

不断进步和生活水准的不断提高,有的立体声形式已经不能满足听众对声音节目

的欣赏要求,具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展。而在

三维声音技术中最具代表性的就是多声道环绕声技术。目前有两种主要的多声道

编码方案:MUSICAM环绕声和杜比AC-3。MPEG2音频编码标准采用的就是

编码理论、编译码器、声码器、信道理论与技术、密码学、密码术

编码理论、编译码器、声码器、信道理论与技术、密码学、密码术

本文提出(

k,n)阈值可视秘密分存的一种新的分

析和实现方案。该方案从可视分存的对比度条件和安

全条件入手

,建立起一个方程组

,最后得到其近似最优

解和基本矩阵的构造方案。该方案将

(k,n)和

(n,n)方

案统一起来分析使之和谐统一

;通过理论分析代替了

以往算法的部分工作

;本文给出的算法可达到以往方

案的安全强度而具备更高的实现效率。参

16

0617393

数字信号处理的新方法———超量化〔刊

,中〕

/沙永忠

//

测控技术

.—

2006,25(4).—

82

10(L)

0617394

抗边信道攻击的快速并行标量乘法〔刊

,中〕

//计算机

工程与应用

.—

2006,42(

9)

.—

992

108(

C2)

本部分报道了“网络、通信与安全”栏目的

3篇文

章

,内容涉及抗边信道攻击的快速并行标量乘法(作

者

:邹大毕

,合肥中国科学技术大学计算机科学技术

系)

;特洛伊木马隐藏技术研究及实践(作者

:康治平

,

重庆大学软件学院)

;一种基于模糊聚类的频域视频差

错掩盖方法(作者

:郭秀江

,南京邮电大学信息工程

系)。

0617395

扩展的多尺度模糊边缘检测〔刊

,中〕

//计算机工程与

应用

.—

2006,42(

7)

.—

652

79(

D2)

本部分报道了“学术探讨”栏目的

4篇文章

,内容

涉及扩展的多尺度模糊边缘检测(作者

:施成湘

,重庆

大学数理学院)

;基于蕴涵度和蕴涵率的蕴涵型命题真

值求法(作者

:廉师友

,西安石油大学计算机学院)

;基

于硬件性能计数器的软件异常监控模型

(作者

:陈昌

志

,重庆邮电学院计算机科学与技术学院

);一种基于

Snake模型的多目标跟踪算法

(作者

:刘皓挺

,北京航

天医学工程研究所

)。

0617396

基于椭圆曲线进行密钥分配的混沌加密系统〔刊

,

中〕

//计算机工程与应用

.—

2006,42(8).—

1412

151

(L2)

本部分报道了“网络、通信与安全”栏目的

3篇文

章

,内容涉及基于椭圆曲线进行密钥分配的混沌加密

系统

(作者

:米波

,重庆大学计算机学院

);基于

PKI的

移动

OA安全模型研究

AMBE声码器在网络电话中的应用

AMBE声码器在网络电话中的应用

文章编号:1002—8684(2011)10—0063-02 通信电声 @⑨响 口 响6@圈 ⑥响匡0@@ ⑥ 面 面 

AMBE声码器在网络电话中的应用 ・实用技术・ 

徐沫,王宽仁,吴金涛,徐云乾 (空军工程大学电讯工程学院,陕西西安710077) 

【摘要】分析了网络电话中的语音处理技术及语音质量较好的低比特率AMBE一1000声码器芯片,提出将AMBE 算法应用于网络电话中,并利用STC单片机对AMBE一1000芯片进行控制和语音数据采集,模拟网络电话终端进行 了验证,可以将其作为后续网络电话系统的语音处理模块。 【关键词】网络电话;AMBE;STC单片机 【中图分类号】TN912.13 【文献标识码】A Application of AMBE Vocoder in VOIP XU Mo,WANG Kuanren,WU Jintao,XU Yunqian (Telecommunications Engineering College,・Air Force Engineering University,Xi an 710077,China) 【Abstract]The voice processing technology of VOIP and AMBE-IO00 chip with better voice quality and low bit rate are analyzed.AMBE is proposed to be applied in VOIP,and STC is used as the analog VOIP terminal to control the AMBE一1000 chip and collect voice data.The AMBE-IO00 chip can be obtained as the voice 

processing module of a follow—up VOIP. 【Key words】VOIP;AMBE;STC 

一种基于MELP模型600bps声码器的设计

一种基于MELP模型600bps声码器的设计

石乔林;韦凯;吴辉

【摘 要】The paper describes a 600bps speech coder based on MELP

(enhanced mixed excitation linear prediction) algorithm. Consecutive three

speech frames are grouped into super-frame and are jointly quantized by

utilizing inter-frame redundancy in coder. The LSF vector is quantized with

multi-mode predictive and multistage matrix quantization that handle

mode transition by predictive coefficient and different mode in super-frames. The efficiency of the quantization is improved by joint quantization

of pitch and gain. All of that make the quality of the synthetic voice better

ever at 600bps.% 基于增强型混合激励线性预测(MELPe)模型,设计了一款600bps低速率语音编码器。该编码器在保持MELPe算法特征的同时,利用相邻帧的帧间冗余,把连续的三帧构成一个超帧,对超帧采用多模式预测和多级矩阵量化技术进行联合量化。同时针对超帧的不同模式,通过预测系数对相邻超帧的模式转换进行处理,实现线谱对参数(LSF)的矢量量化。最后对基音周期与增益参数进行联合量化,进一步提高量化效率,完成一款在600bps下仍具有较好合成语音质量的语音编码器的设计。

基于AMBE-3000声码器的语音通信系统设计

通信电声 一 而响 凹响6@& 6⑥响匡0⑧@ ⑨囿@@凹§ 6@岛 啊囊段越 uKio ngint●rin0 

基于AMBE一3000声码器的 ・系统设计・ 

语音通信系统设计 

李爽,赵媛,李晓青 (航天恒星科技有限公司,北京100086) 

【摘要】介绍了语音系统组成和AMBE一3000声玛器的基本原理,对基于AMBE一3000声码器语音系统的实现过 程进行了详细阐述。本系统以FPGA为核心,利用全双工AMBE一3000声码器,实现了语音数据的双向数据传输。 

一方面FPGA作为主控芯片,分别对TLV320AIC32和AMBE一3000芯片的功能进行配置和控制;另一方面,FPGA 实现TLV320AIC和AMBE~3000芯片之间的数据交互,并对数据进行处理。该系统在8 kHz低速、纯话音应用环境 下,能够获得更好的语音质量,而且性能优于G.729。 【关键词1现场可编程门阵列;AMBE一3000;声码器;语音通信系统 【中图分类号】TN912 【文献标志码】A Design of Speech Communication System Based on AMBE-3000 Vocoder U Shuang,ZHAO Yuan,LI Xiaoqing (Space Star Technology Co.,Ltd.,Beijing 100086,China) 【Abstract】The composition of speech system and the basic principle of AMBE-3000 are introduced.The accomplishment of speech system based on AMBE-3000 is described in detail.Speech data intercommunication based on FPGA is implemented by full-duplex AMBE-3000 vocoder hand,FPGA configures and controls TLV320AIC32 and AMBE一3000 as a master.On the other hand,data communications between TLV320AIC32 and AMBE-3000 are completed using FPGA.The system can achieve high voice quality at 8 kHz rate and in application of pure voice and its performance outperforms G.729. 【Key words】FPGA;AMBE一3000;vocoder;speech communication system 

基于CDMA系统的QCELP声码器设计

第3卷第2期 2O02年6月 信息i程丈学学报 Journal of Information Engineering University VoI.3 No.2 Jun 20o2 

基于CDMA系统的QCELP声码器设计 

齐咏杰 ,张立志 ,陆杰青 ,韦永高 

(1信息ll 大学国家数字变换系统l_程技术研究中 .河南邵州45 ̄02;2信息工程大学信息工程学院训练部 

河南郑州450002) 

摘要:QCELI 声码器作为话音编码标准已应用到宽带扩频通信系统中,包括8kb口s和13kbps的 

标准。QCE[ ̄o算法与传统CELP算法的不同之处在亍,已能动态地调整编码速率,能在不降低 

话音质量的前提下显著地减小数据的平均速率。本文阑述了QCELP声码嚣的基本原则和关 

键特点,重点哥论了功能结均和各个王要模块中的信号处理流程,最后将QCELP声码器和传 

统CEI,P声码器进行了性能比较并讨论了QCEI P吉码嚣在DSP上实现时的性能。 

关键词:CI)MA;声码器;线性预测编码;QCELP 

中图分类号:1'N912 3 文献标识码:A 文章编号:1671—0673(2002】02—0039—04 

1引言 

Qualcomm码激励线性预测(QCELP)活音编译 

码器包括8kbps和13kbps的标准.分别对应于_rIA 

IS一96C和1IA IS一733。它们已经成为宽带扩频 

数字通信系统北美话音业务墟遵循的标准。 

QCELP声码器采用全双_l_工作方式和可变数据压 

缩比率,能产生近乎有线通话的话音质量。 

13kbps和8kbps QCEI P声码器在主要模块中 

采用相同的算法。不同之处在于,13kbD QCE! P 

声码器包含一个2阶编码速率判决模块.而8kbps 

QCELP声码器只有1阶编码速率判决:另外, 

13kbps QCELP采用矢量量化』,浊来量化线谱对 

(tsp)频率,8kbps QCELP则采用标量量化的方法: 

语音压缩编码

语⾳压缩编码

语⾳编码

第⼀章⾳频

1.1 ⾳频和语⾳的定义

声⾳是携带信息的重要媒体,是通过空⽓传播的⼀种连续的波,叫声波。对声⾳信号的分析表明,声⾳信号有许多频率不同的

信号组成,这类信号称为复合信号。⽽单⼀频率的信号称为分量信号。声⾳信号的两个基本参数频率和幅度。

1.1.1声⾳信号的数字化

声⾳数字化包括采样和量化。采样频率由采样定理给出。

1.1.2声⾳质量划分

根据声⾳频带,声⾳质量分5个等级,依次为:电话、调幅⼴播、调频⼴播、光盘、数字录⾳带DAT(digital audio tape)的声

⾳。

第⼆章语⾳编码技术的发展和分类

现有的语⾳编码器⼤体可以分三种类型:波形编码器、⾳源编码器和混合编码器。⼀般来说,波形编码器的话⾳质量⾼,但数

据率也很⾼。⾳源编码器的数据率很低,产⽣的合成话⾳⾳质有待提⾼。混合编码器使⽤⾳源编码器和波形编码器技术,数据

率和⾳质介于⼆者之间。语⾳编码性能指标主要有⽐特速率、时延、复杂性和还原质量。

其中语⾳编码的三种最常⽤的技术是脉冲编码调制(PCM)、差分PCM(DPCM)和增量调制(DM)。通常,公共交换电

话⽹中的数字电话都采⽤这三种技术。第⼆类语⾳数字化⽅法主要与⽤于窄带传输系统或有限容量的数字设备的语⾳编码器有

关。采⽤该数字化技术的设备⼀般被称为声码器,声码器技术现在开始展开应⽤,特别是⽤于帧中继和IP上的语⾳。

在具体的编码实现(如VoIP)中除压缩编码技术外,⼈们还应⽤许多其它节省带宽的技术来减少语⾳所占带宽,优化⽹络资

源。静⾳抑制技术可将连接中的静⾳数据消除。语⾳活动检测(SAD)技术可以⽤来动态跟踪噪⾳电平,并将噪⾳可听度抑

制到最⼩,并确保话路两端的语⾳质量和⾃然声⾳的连接。回声消除技术监听回声信号,并将它从听话⼈的语⾳信号中清除。

处理话⾳抖动的技术则将能导致通话⾳质下降的信道延时与信道抖动平滑掉。

2.1波形编码

波形编解码器的思想是,编码前根据采样定理对模拟语⾳信号进⾏采样,然后进⾏幅度量化与⼆进制编码。它不利⽤⽣成语⾳

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