1.一种基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
101、在编码端,对输入的语音信号进行分段,以N毫秒为一个子帧,相邻五个子帧组成一个超帧,将超帧的语音数据存储在数据缓存器结构中。
102、提取每一子帧的语音特征参数,包括:线谱对频率、基音周期、增益和带通清/浊音强度;
103、根据每子帧的清/浊音状态判断出超帧的类型,对五个子帧的语音特征参数进行多帧联合量化编码;
104、利用多帧联合量化编码后的剩余比特对重要的语音特征参数进行差错控制,最后组成二进制比特流传送给解码端;
105、在解码端,从接收到的比特流中解析出超帧类型和语音特征参数,然后进行语音特征参数完整性重构,利用重构的语音特征参数生成激励信号,再经过自适应谱增强、合成滤波器、增益控制和脉冲散布滤波后得到合成语音信号。
2.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤101对输入的语音信号进行分段前还包括滤除工频干扰在内的预处理步骤,及对语音信号加窗截断的步骤。
3.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤101数据缓存器结构:1到350是前一超帧后350个语音样点的存储区域,351到1150是当前超帧的五个子帧共800个语音样点的存储区域。
4.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤102中提取带通清/浊音强度。每个子帧的语音信号通过滤波器组分解为5个子频带,计算出每个子频带的清/浊音强度值,当判断出某子频带为清音状态,用“0”表示,如果为浊音状态,则用“1”表示,其中第一子频带的清/浊音状态决定该子帧的清/浊音状态。
5.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤103中超帧类型有16种。判断出超帧的连续五个子帧的清/浊音状态后,五个子帧的清/浊音状态值视为一种超帧结构;统计出每种超帧结构出现的概率;取概率最大的16种结构做为超帧类型,剩余16种超帧结构归类到与之相近的超帧类型中。
6.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤103对五个子帧的语音特征参数进行多帧联合量化包括;将传输的参数按其在帧结构中分配的比特数进行标量量化或矢量量化,具体参数的量化包括:A1、超帧类型的量化:对超帧类型进行4bit标量量化;
A2、基音周期的量化:对于没有浊音子帧的超帧,不传输基音周期参数;对只有一个浊音子帧的超帧,只对浊音子帧的基音周期进行对数化,再进行7bit标量量化;对有两个浊音子帧的超帧,将5个子帧的基音周期进行对数化后,再组成一个矢量,进行9bit的矢量量化;
对于有两个以上浊音子帧的超帧,将5个子帧的基音周期进行对数化后,再组成一个矢量,进行11bit矢量量化;
A3、带通清/浊音强度的量化:除了最低子频带外,将五个子帧的其余4个子频带的清/浊音状态值组成一个20维矢量。如果超帧没有浊音子帧,不传输带通清/浊音强度值;如果超帧只有一个浊音子帧,对超帧的20维清/浊音状态矢量进行4bit的矢量量化;对于有两个或两个以上浊音子帧的超帧,对超帧的20维清/浊音状态进行5bit矢量量化;
A4、增益的量化:每子帧提取2个增益值,五个子帧的增益组成一个10维矢量,进行8bit矢量量化;
A5、线谱对频率的量化:只对超帧中的2或3个子帧的LSF参数进行量化。若子帧为清音帧,进行9bit的矢量量化;若子帧为浊音帧,进行16bit的矢量量化。
7.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤104对重要的语音特征参数进行差错控制,具体包括:A1、如果超帧是UUUUU模式
步骤一:将增益值Gain量化后的8bit平均分成两个部分,每部分进行汉明(8,4)编码保护;
步骤二:对超帧类型值Type进行汉明(8,4)编码保护;
步骤三:对多级矢量量化后的线谱对频率LSF进行保护。对第一子帧的第一级5bit的高
4位进行汉明(7,4)编码保护,对剩余的1bit联合第二级的高3bit进行汉明(7,4)编码保护,对第一子帧第二级剩余的1bit联合第三子帧第一级的高3bit进行汉明(7,4)编码保护;
A2、如果超帧是VUUUU模式
对量化后增益值Gain的高4位进行汉明(7,4)编码保护;
A3、如果超帧是UUUUV模式
对量化后增益值Gain的高4位进行汉明(7,4)编码保护。
8.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述步骤105利用重构的语音特征参数生成激励信号,包括步骤:将残差谐波幅度和抖动值设置为默认值;
根据步骤105解析出的超帧类型,判断出每个子帧的清/浊状态。若为浊音子帧,利用残差谐波幅度和带通清/浊音强度生成周期性脉冲激励信号;若为清音子帧,激励为白噪声信号,激励信号经合成滤波器后,得到重构的语音信号。
9.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,步骤105中的合成滤波器的系统函数为 其中,αi是通过解码重构出的线谱对频率经转换后得到的线性预测系数值。
10.根据权利要求1所述的基于混合激励线性预测的600bps甚低速率语音编解码方法,其特征在于,所述N取值为20。