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基于Kolmogorov-Arnold网络的混合激励线性预测语声编码改进算法
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作者 俞英健 王德清 +1 位作者 魏云龙 张龙基 《应用声学》 北大核心 2025年第6期1641-1651,共11页
高效、高质量的极低码率语声压缩技术,是水声通信等极端通信的迫切需求。混合激励线性预测(MELP)编码通过线谱频率(LSF)等参数的量化实现压缩,是常用的语声编码方法,但其低比特率量化会带来量化失真,导致语声质量下降。为了提高MELP编... 高效、高质量的极低码率语声压缩技术,是水声通信等极端通信的迫切需求。混合激励线性预测(MELP)编码通过线谱频率(LSF)等参数的量化实现压缩,是常用的语声编码方法,但其低比特率量化会带来量化失真,导致语声质量下降。为了提高MELP编码的语声质量和效率,该文提出一种基于Kolmogorov-Arnold网络(KAN)和残差向量量化技术的KAN-AE自编解码器网络,对MELP编码中LSF参数的量化进行改进,从参数层提取接近语义层次的信息,从而减少冗余信息,实现更高效的编码。实验结果表明,在1.96 kbit/s的码率,LSF参数量化比特低于15 bit时,该方法的语声质量感知评价评分约为2.6,短时客观可懂度评分约为0.68,在多种语言和不同噪声环境下的性能良好,在嵌入式STM32MP135F-DK开发板的测试模型运行时间为2.74 ms,实时性较好。 展开更多
关键词 深度学习 重构性 低速率语声编码 混合激励线性预测
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混合激励线性预测语音编码标准中线谱频率量化的研究 被引量:4
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作者 肖东 莫福源 +1 位作者 陈庚 马力 《应用声学》 CSCD 北大核心 2012年第2期109-117,共9页
线谱频率(Line Spectral Frequency,LSF)是线性预测频谱系数(Linear Predication Coefficient,LPC)有效的编码形式。语音线性预测模型中,LPC反映了声道调制的模型,是影响语音听觉感知重要的参数之一。在混合激励线性预测语音编码(Mixed ... 线谱频率(Line Spectral Frequency,LSF)是线性预测频谱系数(Linear Predication Coefficient,LPC)有效的编码形式。语音线性预测模型中,LPC反映了声道调制的模型,是影响语音听觉感知重要的参数之一。在混合激励线性预测语音编码(Mixed Excitation Linear Prediction,MELP)标准中,对LSF采用4级码本进行分级式矢量量化。首先,为减少其量化冗余度以降低编码速率,本文提出了一种改进的选择算法,生成了一个2级码本替换之。其次,为提高合成语音质量,依据LSF矢量量化的精度与合成语音质量的关系的实验结果,提出根据人耳听觉感知特性进行LSF量化和评价的方法,并予以实验证明。 展开更多
关键词 混合激励线性预测语音编码 线谱频率 码本 矢量量化
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2.4kbit/s多带混合激励线性预测语音编码器的模拟 被引量:3
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作者 王都生 铁满霞 樊昌信 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期476-479,共4页
基于LPC参数模型 ,引入了混合激励源、非周期脉冲、自适应谱增强、脉冲散布及傅氏幅度模型来进一步改善合成语音的质量 .计算机模拟及非正式的语音试听结果表明 ,新的多带混合激励线性预测语音编码器在 2 4kbit/s编码速率重建的语音质... 基于LPC参数模型 ,引入了混合激励源、非周期脉冲、自适应谱增强、脉冲散布及傅氏幅度模型来进一步改善合成语音的质量 .计算机模拟及非正式的语音试听结果表明 ,新的多带混合激励线性预测语音编码器在 2 4kbit/s编码速率重建的语音质量接近于 4 8kbit/sCELP算法的质量 . 展开更多
关键词 语音编码 多带混合激励 线性预测
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一种改进的混合激励线性预测的基音周期估计算法 被引量:5
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作者 吕声 王炳锡 《信号处理》 CSCD 2001年第1期56-59,共4页
本文详细讨论了混合激励线性预测(MELP)的基音周期估计算法及其改进算法。该算法采用了分数基音周期、倍数检测等技术,保证了基音周期估计的精度。同时又采用了滑动窗的方法,使得对基音周期不规则的不平稳的语音段进行基音周期... 本文详细讨论了混合激励线性预测(MELP)的基音周期估计算法及其改进算法。该算法采用了分数基音周期、倍数检测等技术,保证了基音周期估计的精度。同时又采用了滑动窗的方法,使得对基音周期不规则的不平稳的语音段进行基音周期估计时的误差减小。本文最后给出了该算法的测试结果及优缺点。 展开更多
关键词 混合激励线性预测 基音周期 滑动窗 语音信号处理 算法
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一种基于回归神经网络的码本激励非线性预测话音编码算法 被引量:3
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作者 马霓 韦岗 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第10期31-37,共7页
为改善预测类声码器中长时预测器特性 ,本文引入了一种全连接回归神经网络 (FRNN)非线性预测器并将其应用于话音编码算法中。FRNN在隐层单元不仅有来自自身的反馈 ,也有来自输出单元的反馈 ,因此其预测性能好于常规预测器。将其应用于... 为改善预测类声码器中长时预测器特性 ,本文引入了一种全连接回归神经网络 (FRNN)非线性预测器并将其应用于话音编码算法中。FRNN在隐层单元不仅有来自自身的反馈 ,也有来自输出单元的反馈 ,因此其预测性能好于常规预测器。将其应用于码本激励话音编码系统 (CELP)中 ,可得到较低的传输码率 ,同时亦可改善编码质量。 展开更多
关键词 线性预测 回归神经网络 话音编码 码本激励
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码激励线性预测语音编码快速算法和评价 被引量:2
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作者 鲍长春 赵国谦 戴逸松 《电子科学学刊》 CSCD 1995年第1期69-78,共10页
本文研究了近年来在码激励线性预测(CELP)编码方案中涌现出来的一些典型快速算法,对其进行了分类,比较了它们的计算复杂度和存贮要求。
关键词 语音处理 线性预测 激励 编码
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一种改进的4.8kbit/s码激励线性预测编码方案 被引量:2
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作者 俞捷 诸庆麟 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1990年第6期34-37,共4页
码激励线性预测(CELP)编码在中低速率上与传统的LPC声码器相比可以提供更加自然的语音质量。本文介绍了CELP的基本原理及激励码本的构成。然后提出了在4.8 kbit/s速率上改进话音质量的两种方法:①计算长时预测参数的半闭环搜索法;②激... 码激励线性预测(CELP)编码在中低速率上与传统的LPC声码器相比可以提供更加自然的语音质量。本文介绍了CELP的基本原理及激励码本的构成。然后提出了在4.8 kbit/s速率上改进话音质量的两种方法:①计算长时预测参数的半闭环搜索法;②激励码本的时变修正法。计算机模拟结果表明,采用这两种方法可使语音质量得到改善。 展开更多
关键词 语音 线性预测编码 激励 编码
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基于线性预测系数自适应前后向量化的可变速率MELP语音编码 被引量:3
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作者 铁满霞 王都生 樊昌信 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期919-923,共5页
该文基于LPC的自适应前后向量化技术,提出了一种可变速率的混合激励线性预测MELP语音编码算法。该算法中,采用当前语音帧(前向LPC)或前面某帧已合成语音帧(后向LPC)进行线性预测,当采用后向LPC时,只需传输时间序列编码,故减少了LPC系数... 该文基于LPC的自适应前后向量化技术,提出了一种可变速率的混合激励线性预测MELP语音编码算法。该算法中,采用当前语音帧(前向LPC)或前面某帧已合成语音帧(后向LPC)进行线性预测,当采用后向LPC时,只需传输时间序列编码,故减少了LPC系数的平均编码比特。计算机模拟表明,该算法与标准MELP算法合成的语音质量相当,但显著减少了LPC的传输带宽,从而明显降低了MELP平均编码速率。 展开更多
关键词 混合激励线性预测编码 线性预测 自适应前后向量化 可变速率 语音编码
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全矢量量化多序列激励线性预测低速率语音编码 被引量:1
9
作者 诸庆麟 徐万静 冯重熙 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第2期8-14,81,共8页
本文研究了一种新型的语音多序列激励线性预测(MSLPC)模型。它将激励用有限个长时规则序列表示。MSLPC激励模型中的长时特征使它能较好地利用语音浊音中的长时多余度,并能推出快速搜索算法。 本文在介绍了MSLPC模型的基本概念后,重点讨... 本文研究了一种新型的语音多序列激励线性预测(MSLPC)模型。它将激励用有限个长时规则序列表示。MSLPC激励模型中的长时特征使它能较好地利用语音浊音中的长时多余度,并能推出快速搜索算法。 本文在介绍了MSLPC模型的基本概念后,重点讨论了MSLPC激励参数的块模式最大互关快速搜索算法,以及激励序列幅度矢量的两种乘积码矢量量化(VQ)的设计。实验结果表明,MSLPC模型能用于实现在2.4 kb/s至4.8 kb/s速率段的低速率语音编码。 展开更多
关键词 语音编码 线性预测 多序列激励
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各种速率矢量和激励线性预测(VSELP)编码器的实现
10
作者 丘晖 刘波涛 匡镜明 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第6期780-784,共5页
研究并改进了矢量和激励线性预测(vectorsumexcitedlinearprediction,VSELP)语音编码器.介绍了8kbit/sVSELP编码方案的实现及在此基础上利用矢量量化LPC参数、减少激励码本数... 研究并改进了矢量和激励线性预测(vectorsumexcitedlinearprediction,VSELP)语音编码器.介绍了8kbit/sVSELP编码方案的实现及在此基础上利用矢量量化LPC参数、减少激励码本数和子块分裂等方法;改进的6.4kbit/s,4.8kbit/s及2.4kbit/sVSELP的方案和结果.试听结果表明,6.4kbit/s,4.8kbit/s方案的合成语音质量接近8kbit/s的,具有较高的可懂度和自然度,而2.4kbit/s的质量明显下降. 展开更多
关键词 激励线性预测 矢量量化 语音编码 语音合成
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码激励线性预测及其在中低速语音编码中的应用
11
作者 刘永庆 沈兰荪 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 1996年第4期103-109,共7页
介绍了近年来中低速语音编码的发展情况。详细讨论了这一领域中最为成功的编码方案:码激励线性预测(CELP)的编码原理及其在实际应用中需要解决的一些问题。
关键词 语音编码 激励线性预测 中低速语音编码
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码激励线性预测语音编码器中的非均匀和部分搜索域代数码书
12
作者 白燕宁 鲍长春 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2041-2044,共4页
该文基于代数码激励线性预测(ACELP)语音编码算法提出了非均匀和部分搜索域代数码书。非均匀代数码书由代数码书的脉冲非均匀统计特性确定,部分搜索域代数码书则由代数码书矢量的周期性确定,该方法有效地弥补了低比特率情况下代数码书... 该文基于代数码激励线性预测(ACELP)语音编码算法提出了非均匀和部分搜索域代数码书。非均匀代数码书由代数码书的脉冲非均匀统计特性确定,部分搜索域代数码书则由代数码书矢量的周期性确定,该方法有效地弥补了低比特率情况下代数码书中脉冲数不足的缺点。在使用上述两项技术时,为保持基音的连续性,该编码器对语音段和非语音段采用了不同的基音估计方法。主观和客观的听力测试表明,当该技术应用于4kb/s散布脉冲码激励线性预测(DP-CELP)语音编码器时,重建语音的质量得到明显改善,尤其是对女性讲话者。 展开更多
关键词 语音编码 激励线性预测 散布脉冲码书 部分搜索域代数码书
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低复杂性代数码激励线性预测语音编码
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作者 成德源 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第S1期75-79,共5页
基于码激励线性预测(CELP)语音编码技术,提出一种低复杂性8kb/s代数码激励线性预测(ACELP)语音编码.代数码本中的码矢量具有多值脉冲幅度,码本搜索采用次最佳部分码本快速搜索法,基频延迟仅采用整数延迟,增益系... 基于码激励线性预测(CELP)语音编码技术,提出一种低复杂性8kb/s代数码激励线性预测(ACELP)语音编码.代数码本中的码矢量具有多值脉冲幅度,码本搜索采用次最佳部分码本快速搜索法,基频延迟仅采用整数延迟,增益系数与LSP频率采用标量量化.解码器中采用自适应基频前置滤波器与频谱后置滤波器。 展开更多
关键词 代数码激励线性预测 激励线性预测 语音编码
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低码率语音编码中过渡帧对合成语音的影响 被引量:2
14
作者 肖东 莫福源 +1 位作者 陈庚 马力 《应用声学》 CSCD 北大核心 2016年第1期77-83,共7页
过渡段对语音清晰度、可懂度和人耳听觉感知都起到不可忽视的作用。参数语音编码中,包含有过渡段的语音帧能否得到恰当处理,是决定其合成语音是否清晰可懂的关键。本文以混合激励线性预测编码为参考,将其中的语音帧划分为静音、清音、... 过渡段对语音清晰度、可懂度和人耳听觉感知都起到不可忽视的作用。参数语音编码中,包含有过渡段的语音帧能否得到恰当处理,是决定其合成语音是否清晰可懂的关键。本文以混合激励线性预测编码为参考,将其中的语音帧划分为静音、清音、浊音、过渡四大类后分别处理,在以往低码率语音编码(<1 kbps)工作基础上,比较了八种过渡帧划分方法对合成语音PESQ MOS的影响。经分析后发现:不同的过渡帧对PESQ MOS的贡献也不同。由清、静音向浊音变化的过渡帧的贡献最大;介于浊辅音与元音之间的过渡帧的贡献也不应被忽略。 展开更多
关键词 低码率语音编码 混合激励线性预测编码 过渡段
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超低速率MELP语音编码算法研究 被引量:7
15
作者 戚银城 张巍 苑津莎 《声学技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期1196-1200,共5页
在语音编码算法中,混和激励线性预测(MELP)算法因为能更好的模拟自然语言特征,在低速率上能合成较高质量的语音,而成为现代低速率语音编码中最有潜力的算法之一。但在无线通信、卫星通信以及军用和保密通信中,信道带宽成为一个突出的问... 在语音编码算法中,混和激励线性预测(MELP)算法因为能更好的模拟自然语言特征,在低速率上能合成较高质量的语音,而成为现代低速率语音编码中最有潜力的算法之一。但在无线通信、卫星通信以及军用和保密通信中,信道带宽成为一个突出的问题,因此对更低速率语音压缩编码技术乃至超低速率的语音压缩编码技术的研究是非常有必要的。针对语音通信中关于极低速率的要求,深入分析了现今的几种基于MELP的低速率语音编码算法,对其原理以及关键技术进行了归纳总结,并对语音质量进行了比较。 展开更多
关键词 语音编码 线性预测 多帧联合量化 混合激励 线谱对频率
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SMV语音编码算法及仿真 被引量:7
16
作者 宁更新 方敏群 韦岗 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第29期84-86,共3页
介绍了第三代通信系统中的可选模式语音声码器(SMV)语音编码方式,简要描述了SMV的编、解码基本原理。并进行了该算法的定点C代码仿真,给出了算法的性能、计算复杂度及存储空间等仿真结果。
关键词 可选模式 多码皋激励预测 线性预测 语音编码
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一种基于重构性深度网络的MELP语音编码改进算法 被引量:3
17
作者 张雄伟 吴海佳 +1 位作者 张梁梁 邹霞 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2015年第2期307-318,共12页
为了提高深度模型的编码重构性能,本文为传统对比散度(Contrastive divergence,CD)添加了基于交叉熵的重构误差约束。利用改进后的算法训练了重构性深度自编码机(Reconstructive deep auto-encoder,RDAE),并用RDAE替换混合激励线性预测... 为了提高深度模型的编码重构性能,本文为传统对比散度(Contrastive divergence,CD)添加了基于交叉熵的重构误差约束。利用改进后的算法训练了重构性深度自编码机(Reconstructive deep auto-encoder,RDAE),并用RDAE替换混合激励线性预测编码(Mixed excitation linear prediction,MELP)语音编码器中LSF参数的矢量量化方法。测试结果表明,改进后的算法在损失一定模型似然度的条件下获得了重构性能的提升,当RDAE隐藏层结点设为19bit时,本文方法所测得的加权LSF距离、重构语音质量、谱失真指标在训练集和测试集上均优于25bit矢量量化方法,即利用本文方法改进的MELP编码器,在不降低语音质量的条件下,可将MELP编码速率从2.4kb/s降低至2.1kb/s,编码速率降低了12.5%。 展开更多
关键词 深度学习 深度自编码 重构性 低速率语音编码 混合激励线性预测
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基于ACELP的嵌入式语音编码算法 被引量:5
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作者 范睿 鲍长春 李锐 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期48-54,共7页
为实现对激励信号的精细描述,提出了一种基于ACELP模型的嵌入式语音编码算法,该算法通过逐层增加脉冲数以及采用一种新的自适应码书结构,能够保证各层编码的相对独立性以及编码器参数的最佳匹配。与以往基于ACELP模型的嵌入式编码算法相... 为实现对激励信号的精细描述,提出了一种基于ACELP模型的嵌入式语音编码算法,该算法通过逐层增加脉冲数以及采用一种新的自适应码书结构,能够保证各层编码的相对独立性以及编码器参数的最佳匹配。与以往基于ACELP模型的嵌入式编码算法相比,实现的编码器能够获得具有嵌入结构的码流,不仅能够保证核心层的合成语音质量,而且在增强层也取得了与对应速率的现有标准编码器相当的合成语音质量。 展开更多
关键词 语音编码 激励线性预测 嵌入式编码 自适应码书 代数码书
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自适应多码率语音编码流的可靠传输 被引量:5
19
作者 赵训威 张平 王檀 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期175-181,共7页
自适应多码率语音编码已入选为第三代移动通信系统的语音压缩编码方案。本文提出了一种适合压缩语音传输的联合信源信道编码方法并对其性能进行了统计比较。利用压缩语音比特流中的固用冗余的信道译码算法是本文的研究重点。仿真结果表... 自适应多码率语音编码已入选为第三代移动通信系统的语音压缩编码方案。本文提出了一种适合压缩语音传输的联合信源信道编码方法并对其性能进行了统计比较。利用压缩语音比特流中的固用冗余的信道译码算法是本文的研究重点。仿真结果表明利用信源冗余信息的信道译码器可以获得较大的编码增益。本文所用的信道编码方案为适合语音传输的卷积码。 展开更多
关键词 联合信源信道编码 自适应多码率语音编码 代数码本激励线性预测 信道编码 最大后验概率译码
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改进的MELP低速率语音编码器 被引量:2
20
作者 冯晓荣 刘晓明 田雨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第29期131-133,217,共4页
在混合激励线性预测(MELP)语音编码算法中,语音帧的突变转换导致合成语音质量的下降成为一个突出问题。为解决该问题,提出一种基于过渡帧判决算法的改进MELP模型,提高了参数估计的准确度,有效实现了语音的降噪处理。引入动态清浊音判决(... 在混合激励线性预测(MELP)语音编码算法中,语音帧的突变转换导致合成语音质量的下降成为一个突出问题。为解决该问题,提出一种基于过渡帧判决算法的改进MELP模型,提高了参数估计的准确度,有效实现了语音的降噪处理。引入动态清浊音判决(U/V判决)门限将语音帧分为3种类型:浊音帧、清音帧、过渡帧,通过区分过渡帧和清浊音帧,避免了传统的U/V判决错误和清浊音帧的突变转换。给出了改进MELP编码参数比特分配表,通过PESQ—MOS测试表明,合成语音质量尤其是高频女声合成语音质量有了明显的改进。 展开更多
关键词 混合激励线性预测(MELP) 清/浊音(U/V)判决 语音编码
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