[发明专利]基于语音多带激励编码LSP参数的量子压缩方法

权利要求书

1.基于语音多带激励编码LSP参数的量子压缩方法，其特征在于，码本大小的个数为N，其中N＝256，包括如下步骤：

1)通过参数提取、压缩、排序，将语音的LSP参数转换为经典二进制序列，长度为经典二进制8比特；

2)将二进制的0和1分别对应到量子态的|a>和|b>可以得到|aaaaaaaa>，|aaaaaaab>…|bbbbbbbb>256种态矢；

3)将这256种态矢|M>＝{|aaaaaaaa>，|aaaaaaab>…|bbbbbbbb>}划分为概率较大的正交空间

以及概率较小的正交补子空间

其中，表示|λ_a>和|λ_b>的个数与前相同但位置不同的量子态矢，|λ_a>和|λ_b>表示信息的密度算符ρ＝p_a|a><a|+p_b|b><b|的特征向量，其中p_a和p_b分别为态矢|a>和|b>所发生的概率；

4)应用幺正变换U，对不同子空间的输入序列进行变换；

5)发送端对|ψ′>的第八个比特进行测量，|ψ′>表示对不同子空间的输入序列进行幺正变换之后得到的态矢，同时只传输前七个比特到接收端；

6)接收端对所接收的信息后面添加|0>，并进行解压缩操作，可以得到如下两种状态之一

该公式中，|ψ″>表示发送端发送的是典型态时，接收端接收的态矢；|ψ″′>表示发送端发送的是非典型态时，接收端接收的态矢；|ψ_comp1>表示处于正交空间的典型态经过幺正变换、并删除最末一位|0>而得到的态矢；|ψ_comp2>表示处于正交补子空间的非典型态经过幺正变换、并删除最末一位|1>而得到的态矢；U^-1表示幺正变换的逆变换；|fghijklm0>表示|ψ_comp1>与|0>进行张量积之后得到的态矢；|ψ_lyp>表示典型态；

7)将得到的八位态矢对应至经典二进制信息，生成最终的LSP参数；

其中，所述LSP参数采用码本的形式进行压缩和传输；每一组LSP参数是10维的向量，当一帧语音输入需要压缩时，从码本中来寻找与该向量最接近的向量，只传输该码本的编码即可。

2.根据权利要求1所述的基于语音多带激励编码LSP参数的量子压缩方法，其特征在于：所述语音的LSP参数提取自包含中外男女老少语音的语音库，用N＝256大小的码本进行压缩，记录码本内LSP参数被选中的次数，并按照选中次数进行排序；将选中次数最多的LSP参数编码为00000000，其次的为00000001，再次为00000010。

3.根据权利要求1所述的基于语音多带激励编码LSP参数的量子压缩方法，其特征在于：所述编码原则为选中的次数越多，参数编码中包含0的个数越多；反之，则包含1的个数越多。

4.根据权利要求1所述的基于语音多带激励编码LSP参数的量子压缩方法，其特征在于：所述对|ψ′>的第八个比特进行测量时测量结果为0，则信息态为|fghijkl0>，则证明将发送的量子比特为|fghijkl>为典型态|ψ_lyp>，用|ψ_comp1>表示，经信道发送|ψ_comp1>；测量结果为1，则信息态为|zyxwvut1>，则证明发送的量子比特为非典型态|zyxwvut>，即|ψ_comp2>，经量子信道发送|ψ_comp2>，其中|ψ_com>满足