[發明專利]一種數字語音編碼方法

在審

• 申請號: 202011020317.3
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112102845A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 曾伍龍
• 申請（專利權）人: 曾伍龍
• 主分類號: G10L19/02
• 分類號: G10L19/02
• 代理公司: 湖南天地人律師事務所 43221
• 代理人: 曾建龍

本發明公開了一種數字語音編碼方法，包括如下步驟：a.在脈沖編碼調制模塊中，對原始語音進行短時分幀處理；b.在線性規劃編碼模塊中，對每幀語音信號進行參數提??；c.在余量幀能量模塊中，接收線性規劃分析模塊中的余量信號；d.在激勵譜分析模塊中，接收線性規劃分析模塊中的余量信號；e.在基音估計與平滑算法模塊中，接收語音信號；f.在分子帶清濁音判決模塊中，從所述語音信號中提取清濁音參數；g.在正弦和發生器中，接收激勵譜幅度，發送到帶通濾波器組；h.在噪聲發生器中，接收語音信號，發送到帶通濾波器組。本發明解決了甚低速率語音編碼殘差信號難以壓縮、解壓縮后語音質量過低、壓縮算法過于復雜、工程難以實現的問題。

技術領域

本發明涉及語音編碼技術領域，具體涉及一種數字語音編碼方法。

背景技術

目前，在通信系統中，語音編碼是相當重要的，在很大程度上，語音編碼決定了接收到的語音質量和系統容量。傳統上語音編碼技術又可分為波形編碼、參數編碼和混合編碼三大類。

波形編碼是將時間域信號直接變換為數字代碼，力圖使重建語音波形保持原語音信號的波形形狀。波形編碼的基本原理是在時間軸上對模擬語音按一定的速率抽樣，然后將幅度樣本分層量化，并用代碼表示。解碼是其反過程，將收到的數字序列經過解碼和濾波恢復成模擬信號。脈沖編碼調制(PCM)和增量調制(DM)，以及它們的各種改進型自適應增量調制(ADM)，自適應差分編碼(ADPCM)等，都屬于波形編碼技術。但是對帶寬資源日益緊張的網絡通信來說，這種編碼方式顯然不合適，因為波形編碼的通信速率一般在16Kbit/s的速率以上。參數編碼對信號包絡進行特征參數提取和編碼，在解碼端，通過特征參數和殘差重建原始語音信號，壓縮率較高。典型的如LPC-10、MELP、SELP等語音壓縮編碼方式。參數編碼由于其通信速率可達1.2-2.4Kbit/s，目前被廣泛使用于移動通信中?；旌暇幋a，即同時使用兩種或兩種以上的編碼方法進行編碼的過程。由于混合編碼結合了波形編碼的高質量和參數編碼的低數據率，其在實際應用中取得了較好的效果。典型的混合編碼方式如MPLPC、KPELPC、CELP等。

在移動通信系統中，寬帶資源是十分寶貴的。低比特率語音編碼提供了解決該問題的一種方法。在編碼器能夠傳送高質量語音的前提下，如果比特率越低，可在一定得寬帶內能傳更多路的高質量語音。語音編碼為信源編碼，是將模擬語音信號轉變為數字信號以便在信道中傳輸。語音編碼的目的是在保持一定的算法復雜程度和通信時延的前提下，占用盡可能少的通信容量，傳送盡可能高質量的語音。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種數字語音編碼方法，從而解決上述背景技術中的問題。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種數字語音編碼方法，包括如下步驟：

a.在脈沖編碼調制模塊中，對原始語音進行短時分幀處理，得到語音信號；

b.在線性規劃編碼模塊中，接收語音信號，對每幀語音信號進行參數提取，生成短時語音信號的包絡特征參數和余量信號；

c.在余量幀能量模塊中，接收線性規劃分析模塊中的余量信號，從所述余量信號中提取能量參數；

d.在激勵譜分析模塊中，接收線性規劃分析模塊中的余量信號，從所述余量信號中提取激勵譜幅度；

e.在基音估計與平滑算法模塊中，接收語音信號，從所述語音信號中提取基音參數；

f.在分子帶清濁音判決模塊中，接收語音信號，從所述語音信號中提取清濁音參數；

g.在正弦和發生器中，接收激勵譜幅度，發送到帶通濾波器組；

h.在噪聲發生器中，接收語音信號，發送到帶通濾波器組；

i.在帶通濾波器組中，接收清濁音參數，濾除編碼器中的高頻噪聲和低頻直流噪聲，生成激勵源；