Luận án Đặc tính của tín hiệu tiếng nói và các phương pháp mã hóa

Mục lục

Lời nói đầu . 1

Chương I . Tín hiệu tiếng nói . 6

1. Quá trình phát âm của con ng-ời: . 6

2. Đặc tính thống kê của tín hiệu tiếng nói: . 9

2.1, Hàm phân bố mật độ xác suất(pdf). . 10

2.2, Hàm tự t-ơng quan(ACF). 10

2.3, Hàm mật độ phổ công suất PSD. 11

3. Các mô hình biểu diễn. 13

a. Cơ quan phát âm (vocal tract). 13

b. Mô hình sự kích thích. 14

Chương II . Mã hoá vùng thời gian. . 18

1. Công nghệ PCM: . 18

1.1 Cấu hình cơ bản của kiểu truyền tin PCM: . 18

1.2 Lấy mẫu:. 19

1.3 Lượng tử hoá: . 21

1.4 Sự nén và giãn: . 22

1.5 Mã hoá và Giải mã: . 25

2.Các phương pháp mã hoá khác:. 27

2.1 Phương pháp mã hoá DPCM ( Điều xung mãvi sai): . 27

2.2 Phương pháp DM ( điều chế delta): . 29

2.3. Điều chế Deta tự thích nghi (ADM):. 31

3 Phương pháp mã hoá ADPCM (Điều chế xung mã vi sai thích ứng)

(DAPTIVE DIFFERENTIAL PULSE CODEMODULATION ): . 32

3.1. Tổng quan:. 32

3.1.1. Mã hoá ADPCM(ADPCM encoder):. 34

3.1.2 Giải mã ADPCM (ADPCMdecoder):. 34

3.2. Nguyên lý mã hóa ADPCM( ADPCM encoder principles): . 35

3.2.1. Biến đổi định dạng đầu vào(Input PCM format conversion):. 35

3.2.2. Tính toán tín hiệu vi sai (Difference signal computation):. 35

3.2.3. Bộ l-ợng tử t-ơng thích (Adaptive quantizer):. 35

3.2.3.1. Tốc độ 40 kbps(Operation at 40 kbit/s): . 35

3.2.3.2. Tốc độ 32 kbps(Operation at 32 kbit/s): . 36

3.2.3.3. Tốc độ 24kbps(Operation at 24 kbit/s): . 37

3.2.3.4. Tốc độ 16 kbps(Operation at 16 kbit/s): . 38

3.2.4. Bộ l-ợng tử hoá t-ơng thích ng-ợc( Inverse adaptive quantizer): 38

3.2.5. T-ơng thích hệ số phân thang bộ l-ợng tử (Quantizer scale

factor adaptation):. 39

3.2.6. Điều khiển t-ơng thích tiếng nói(Adaptation speed control):. 40

3.2.7. Bộ tinh toán tín hiệuhồi phục và bộ phỏng đoán t-ơng thích

(Adaptive predictor and reconstructed signal calculator):. 42

3.2.8 Bộ phát hiện truyền và tone (Tone and transition detector):. 43

3.3. Nguyên lý giải mã ADPCM(ADPCM decoder principles):. 43

3.3.1. Bộ lượng tử thích ứng đảo (Inverse adaptive quantizer):. 43

3.3.2.Bộ lượng tử tương thích hệ số thang (Quantizer scale factor

adaptation):. 44

3.3.3. Điều khiển tốc độ thích ứng ( Adaptation speed control): . 44

3.3.4. Bộ tính tín hiệu hồi phục và bộ tiến đoán t-ơng thích (Adaptive

predictor and reconstructed signal calculator): . 44

3.3.5. Phát hiện truyền và tone (Tone and transition detector): . 45

3.3.6. Biến đổi định dạng đầu ra PCM (Output PCM format

conversion): . 45

3.3.7. Điều chỉnh mã hoá đồng bộ (Synchronous coding adjustment): . 45

Chương III . Mã hoá vùng tần số. 46

1. Mã hoá dải nhỏ(Sbc). . 47

2. Mã hoá biến đổi thích nghi (ATC). . 53

chương IV. Phương pháp mã hoá tham số nguồn (resourd parameters method) . 55

1. Bộ mã hoá nguồn theo kênh: . 57

2. Bộ mã nguồn tiếng nói formant. 57

3. Bộ mã nguồn tiếng nói phổ tách. 58

4 Phương pháp dự đoán tuyến tính LPC . 58

5. Bộ mã hoá nguồn tiếng nói âm thanh đ-ợc kích thích. . 64

• Mã hoá CELP . 65

A. RPE- LPT (Bộ lập mã và giải mãtiên đoán thời hạn dài kích thích

xung đều đặn). . 68

B. V-CELP (mã hoá tiên đoán kích thích xung tổng hợp): . 70

C. Phương pháp LD-CELP(mã hoá tiên đoán kích thích xung có độ trễ

nhỏ). 73

D. Phương pháp CS-ACELP . 90

Chương V. Phương pháp đánh giá:. 107

I. Kiểm tra định l-ợng . 109

1. Tính tỉ số tín hiệu trên nhiễu(SNR):. 109

2 Chỉ số độ rõ AI (articulation index): . 111

3. Khoảng phổ Log. 112

II. Phương pháp đánh giá định tính : . 113

1. Kiểm tra độ dễ hiểu : . 113

2. Kiểm tra chất lượng:. 116

Kết luận . 120

Mục lục. 121