13章语音的压缩编码.pptVIP

如何确定LPC的系数(1) 对声音波形的编码实际就转化为如何提取语音生成模型的参数，经典的方法是线性预测编码LPC。 每一个样本都用过去10个样本的线性组合来预测： spre(n) = - [a1s(n-1)+a2s(n-2)+…+a10s(n-10)] 样本s(n)的预测误差为: e(n) = s(n) - spre(n) = s(n) + a1s(n-1)+a2s(n-2) +…+a10s(n-10) 10个样本 s(n-10) s(n-2) s(n-1) s(n) 问题：对给定的一帧信号s(n) ，n=[0..159]，怎样选择系数ai 使得预测误差e(n)的平方和为最小？ 即 E=∑[s(n)+a1s(n-1)+a2s(n-2) +…+a10s(n-10)]2 最小 为此，上式对a1, a2, …, a10 分别求偏导数得到一组差分方程 dE/da1 =0, ∑[s(n)+a1s(n-1)+a2s(n-2) +…+a10s(n-10)]s(n-1)=0 dE/da2 ＝0, ∑[s(n)+a1s(n-1)+a2s(n-2) +…+a10s(n-10)]s(n-2)=0 ….. , dE/da10 ＝0, ∑[s(n)+a1s(n-1)+a2s(n-2) +…+a10s(n-10)]s(n-10)=0 如何确定LPC的系数(2) 求解系数 ai的线性方程组 R(1,1) R(1,2) R(1, 3) ….. R(1,10) a1 -R(0,1) R(2,1) R(2,2) R(2, 3) ….. R(2,10) a2 -R(0,2) R(3,1) R(3,2) R(3, 3) ….. R(3,10) a3 -R(0,3) . . . . . . . . . R(10,1)R(10,2) R(10, 3) ….. R(10,10) a10 -R(0,10) = 其中 R(i, j) ＝ ∑s(n-i)·s(n-j), 是信号s(n)的自相关性 n=0 159-k 如何确定LPC的系数(3)  —如何确定其他3个参数(V/UV,G,T) 浊音/清音的判定 比较困难，不正确的分类会大大降低语音质量 使用语音信号过零点的数目来判定； i∈[12,140] 基音周期T的估计 是生成高品质、高清晰语音的关键 常用方法：SIFT基音检测法，AMDF基音检测法 激励信号的增益G 例1 2.4kb/s LPC语音编码器 20ms作为1帧，按帧进行编码 LPC系数的比特分配为：34 bit 增益G ：7 bit 浊音/清音及浊音的基音周期T：7 bit 码率: 48x50＝2.4kb/s 例 LPC-10编码器(ANSI 1015 , 2.4kb/s) 22.5ms作为1帧，以帧为单位进行编码， LPC系数共10位，采用协方差方法计算， 浊音的基音周期T采用平均幅值差分函数(AMDF)计算，共60个值，范围51.3-400Hz，半对数表示， 激励信号：浊音采用标准化的存储波形 码率：54 x 1000/22.5 = 2.4 kb/s 参数 浊音 清音 a1 5 5 a2 5 5 a3 5 5 a4