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一种语音编码算法的高吞吐率实现.docx
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一种语音编码算法的高吞吐率实现.docx
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1. 引言
随着信息时代的发展,信息数据量呈指数式扩增.在语音编码应用中,由于实时储存尽
可能时长的语音和实际通信过程中的带宽限制,对于中低速率语音并且编码算法有较高的
压缩比的需求越来越多;对于编解码后的语音信号也有较高的质量要求,因此在处理语音
信号时,对语音编码及解码算法就有严格的要求.
面向语音通信的中低速率语音编码算法.较为典型的有国际电信联盟 ITU 制定的基于
波形编码、参数编码和混合编码的一系列的多个语音压缩编码标准.各种语音编码的特性如
表 1 所示.
表 1 语音编码国际标准及指标对比
编码算法
编码类型
采样率/kHz
输出码率/(kbit/s)
算法延时/ms
语音质量/MOS
复杂度/MPS
G711
PCM
8
64
0.125
4.11
1
MLT
24
G.722.1
SOVH
16
32
40
3.9
14
ACELP
8
5.3
37.5
3.5
25
G.723
MP-MLQ
8
6.3
37.5
3.8
16
G.726
ADPCM
8
32
1
4.0
10
G.728
LD-CELP
8
16
0.625
4.0
50
G.729
CS-AXELP
8
6
15
4.0
30
下载: 导出 CSV
| 显示表格
ASIC 的方法允许设计流水线数据流架构和并行数据结构,同时,避免了资源浪费,
降低功耗.基于 ASIC 实现的 G.729 标准具有紧凑性、高语音编码质量的特点
[3-4]
2. G.729 编码过程
CS-ACELP 基于码激励线性预测编码模型.编码语音是 16 bits 脉冲编码调制(PCM)数
据,一帧时长为 10 ms,采样点 80 个,采样频率是 8 kHz.线性预测需要额外 5 ms 的前瞻数
据.每 10 ms,从语音信号中提取出 CELP 模型参数
[1-3]
在线性预测(LPC)阶段,输入采样数据先通过 140 Hz 高通滤波器进行预处理,然后经
过自相关计算和 Levinson-Durbin 递归算法得到 LP 系数.为了量化和内插 LP 系数,需将 LP
系数转换为线谱对(LSP)系数,因为量化 LSP 系数的计算更加方便和稳定.基音分析和码本
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