文档介绍：上海大学
硕士学位论文
基于小波变换的语音压缩算法研究与DSP实现
姓名:吴吉
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:徐美华
20060201
摘要语音信号是当今多媒体应用中不可缺少的组成部分,媒体播放、视频会议、远程医疗等应用都离不开语音信号。可随着网络的飞速发展和通讯数据的益剧增,存储介质的容量和通信信道的带宽面临着容量受限问题,同时语音处理的实时性要求也越来越高。因此探索和研究有效的数据压缩算法、完成相应的硬件实现,对于降低传输和存储语音的代价,实现高质量的语音编码具有一定的科学研究意义和实际应用价值。小波/波包变换作为一种新的数学理论及工具,在数字信号处理及以媒体流为核心的多媒体信息处理等诸多领域中得到了广泛应用,小波变换在声音信号处理中的应用一直是媒体流信号研究领域内的重点。本文在小波变换理论和信息编码技术的研究基础上,完成了基于小波包变换的语音压缩编码模型和算法的设讨,并且采用处理系统完成了语音信号的Ⅱ鹾解压算法的硬件实现。整个系统分为衔换虳两大部分。上位机主要执行算法的功能仿真以及语音数据的采集、格式转换等。布低巢捎昧薚公司的芯片,主要完成语音数据的传输、压缩解压等工作。文中分析了小波理论在语音信号处理方面的独特优势,研究了现有的较为成熟的语音压缩编码模型纾琈一诖嘶∩辖蟹治觥⒓蚧和改进。压缩模型中设计了采用小波包变换的滤波器组,在滤波器组中由所选出的小波函数对数字语音信号进行滤波运算,将每个子带中经滤波后的系数进行有效值编码,即嗦胗肓阈谐瘫嗦胂嘟合的编码方法,得到压缩数据:解压时先从定义的格式文件中提取相关的文件信息,然后主要由综合滤波器组进行频带综合,完成信号的小波逆运算以恢复语音信号。所设计的压缩、解压算法首先通过/软件仿真,验证其可行性和有效性,随后在煽7⒒肪诚峦瓿闪算法的喑獭⒌魇院脱橹ぁ实验证明,小波子带编码压缩率达到,且能保留原始语音的能量为
关键词:小波/小波包变换,镆粞顾酰行е当嗦耄琎滤波器翊ィЧ钊寺狻V鞴厶醪馐越峁仓っ鳎指吹挠镆粜藕疟尘霸肷。甁确辨认度高,能保持良好的语音质量。有效、可靠和高质量的语音压缩编码技术和方法,是当今网络通信、数据存储等诸多通信系统领域的迫切需要。本文探索和研究的基于小波变换的语音压缩编码方法及迪郑仁嵌缘鼻敖衔3墒斓挠镆舯嗦敕椒ǖ募坛校钟兴创新,它将小波理论与语音编码相结合,借助小波变换对信号处理的多分辨特性,可在保证语音质量的前提下,提高压缩效率;用布迪郑岣吡怂法的运算速度,增强了系统的实时处理能力。汉H搜肌费宦凼
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翩躲避吼坠幽原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除闹刑乇鸺右员曜⒑椭滦坏牡胤酵猓畚闹胁话渌艘逊⒈或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的仔何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:日期:签名
第一章绪论引言世纪的通信在人与人之俺⑷擞牖髦涮峁└咧柿康奈薹斓男畔⒔换手段。无论何时、何地,以任何方式通信,语音通信都是最基本、最重要的方式之一。多媒体信息交换包括电话、电视电话会议、可视电话、语音信箱、【乱子邮件、图像传真、数据等等。无缝通信就是用户可以方便地综合使用这些手段,而不影响通信质量,并能随意地把一种通信手段转换为另一种通信手段;高质量是指通信质量不随用户环境及传输媒介的变化而降低,用户使用起来方便快捷。这取决于信息高速公路的建设和计算机、微电子、材料、网络、通信等诸多关键科学领域的发展,而语音压缩编码是最基本、最重要的技术之这是因为最终产生信息、获取信息的是人,而人是以语音作为主要通信手段的。话带语音压缩编码领域的研究已有几十年的历史。近余年来,人们对这一领域的研究兴趣大大地增长,已有大量的技术应用于远程通信和存储。一些国家和国际化标准组织相继制定了语音压缩编码的标准,直接推动了语音压缩编码的发展。家用和专业数字音响取得了商业成功。在市场牵动下,高保真音频压缩在近几年发展也很快。在通信系统中为了节省带宽,以及在语音存储系统中节省存储空间,音频信号的压缩编码技术有大幅度的发展,音频带宽也从幕按⒄沟嵋榈缡哟淼挠镆粞顾鹾音乐宽带音频信号压缩,尤其是芯控⒎⒌腁桨福蚱涠嗌馈⒘⑻迳雀弑U嫣氐悖驯幻拦0通信委员会,赡伞可见,随着数字通讯网络的飞速发展和通讯数据的日益剧增,存储介质的容量