[发明专利]一种基于MELP的多帧联合量化低速率语音编解码方法

摘要

一种基于MELP的多帧联合量化低速率语音编解码方法，编码端对信号首先采取单帧25ms长度处理，依次提取参数线谱对频率lsf、基音周期pitch、带通清浊vp和增益G，然后以相邻三帧为单位进行联合量化，其中vp采取3维的单码本量化，pitch先对数化后采取依照信号清浊的动态化尺寸的码本量化，G先进行去均值化再单码本量化，lsf只将首帧的和末帧的组成20维矢量进行四级残差矢量量化，解码端对于G、lsf、pitch首先采取解码本处理，然后针对lsf采取插值因子加权的帧间线性预测获得中间帧的lsf，插值因子r求解过程中嵌入了前后相邻五帧信号的清浊信息，充分考虑到了语音信号的频谱连续性和平稳性。因此，本发明有效地将编码速率降低1.2kb/s以下，对于低速率语音编码技术的研究和应用有很大的参考价值。

主权项

1.一种基于MELP的多帧联合量化低速率语音编解码方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：编码端的基本步骤如下：步骤一：确定各参数量化所用比特数目，计算编码速率；步骤二：输入语音信号经过预处理去除工频信号干扰，进行分帧处理，单帧信号时间长度为25ms计算参数，依照给出的针对线谱对频率lsf所采用的多级残差进行矢量量化；步骤三：依照给定的线性插值的权值因子r的确定过程进行r的确定；步骤四：依照给定的基音周期量化动态码本尺寸的确定进行不同模式下的码本确定；步骤五：设定帧数number=1将连续三帧信号的参数进行联合组成超级帧，进行统一矢量量化：线谱对频率参数lsf采取部分传递，只传递第一帧和第三帧，即lsf=(lsf₁,lsf₃)，20维信号；增益参数G=(G_1，1，G_1，2，G_2，1，G_2，2，G_3，1，G_3,2)，首先计算均值将增益进行去均值处理然后进行矢量量化，均值进行线性均匀量化；基音周期pitch=(p₁,p₂,p₃)，取对数后进行矢量量化，量化码本的尺寸依照三帧信号的清浊动态变化；带通信号的清浊vp中第一子带的清浊vp₁作为整帧信号的清浊全部传送，后四个子带的清浊则按顺序组成一个12维的矢量进行矢量量化，量化码本尺寸固定；步骤六：将之前步骤所得的参数进行7,4汉明码和8,4汉明码的差错控制编码，组成二进制比特流进行传送；解码端的基本步骤如下：步骤一：从获取的比特流中恢复参数量化的标号，并依照对应的量化码本进行索引查询获取初步的参数恢复，参数的初步码本恢复工作完成后进行参数完全性重构,即对于基音周期p依照清浊从不同的码本中进行索引查询；线谱对频率参数采用动态权值加权的帧间线性预测带通清浊vp第一子带清浊直接从码流中解码，后四个子带清浊需要从码本获取；增益参数G在经过码本索引之后进行加均值处理步骤二：采用上述参数生成的激励信号经过合成滤波器得到重构语音信号，滤波器公式为基于信号清浊情况浊音时激励为周期性脉冲信号，清音时为白噪声信号；步骤三：重构的语音信号进行增益控制和脉冲整形滤波。