[发明专利]一种基于SILK的语音编码器编码效率提高方法

权利要求书

1.一种基于SILK的语音编码器编码效率提高方法，其特征在于，其包括编码端的编码步骤及解码端的解码步骤，其中基于SILK的语音编码器编码效率提高方法，步骤具体为：

101、输入语音信号，首先对输入语音信号进行VAD处理，检测出语音中出现的停顿、静默间隔和有效语音成分，同时，将语音信号通过截止频率为70Hz的高通滤波器，消除所有直流偏置和50Hz或60Hz嗡嗡声；

102、对语音信号进行基音分析，SILK通过开环基音分析对语音信号进行清/浊音判决，对浊音信号的基音周期进行估计，得到基音的自相关系数和基音时延；

103、将高通滤波的输出信号进行噪声整形分析，利用噪声整形分析得到预滤波器和噪声整形量化器中使用的增益和滤波器系数；

104、将基音分析和噪声整形分析得到的信号，输入生成模拟信号模块，同时对基音分析输出信号进行LTP分析，对噪声整形分析的输出进行前置滤波处理；

105、对经过生成模拟信号模块和高通滤波处理后的语音信号进一步进行预测分析，然后提取出LSF参数，并采用多级矢量量化来提取特征参数，再将量化之后的参数转换为LPC系数，通过这一转换实现编解码的同步；

106、在步骤105的基础上进行噪声整形量化，通过噪声整形使得噪声频谱跟随信号的频谱变化，使噪声不易被听见；

107、对所提取到的语音特征参数进行区间编码，实现整个编码过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于SILK的语音编码器编码效率提高方法，其特征在于步骤104中，生成模拟信号模块采用包含时变源滤波器模型来编码语音信号，该编码器由以下部分组成：

输入由包含一些列连续帧的语音信号组成；

第一个信号处理模块，旨在通过对输入的语音信号帧添加特定噪声信号的方法，来实现对一系列连续帧中的每一个语音信号生成模拟信号的操作；

第二个信号处理模块，旨在确定基于模拟信号帧的LPC系数信号，进一步确定基于输入信号的LPC系数的LPC残差信号；

第三个信号处理模块，旨在通过对LPC系数和LPC残差信号进行算数编码来生成代表语音信号的编码信号；

模拟信号生成步骤具体步骤如下：

A1：首先将输入语音信号和噪声整形滤波器的输出相加作为模拟输出信号的第一个输入，其中噪声整形滤波器由长时整形和短时整形滤波器组成；

A2：将白化噪声和由噪声整形分析得到的量化增益作为模拟输出信号的第二个输入，其中，白化噪声具有如下特点，即它的方差和量化噪声的方差相同的；

A3：将步骤A1和A2所得两个模拟信号的输出相加即可得到最后的模拟输出信号，完成步骤104中模拟信号的生成。

3.根据权利要求2所述的一种生成模拟信号模块实现方法，其特征在于：步骤A4中的编码器由以下部分组成：

输入由包含一些列连续帧的语音信号组成；

第一个信号处理模块，旨在通过对输入的语音信号帧添加特定噪声信号的方法，来实现对一系列连续帧中的每一个语音信号生成模拟信号的操作；

第二个信号处理模块，旨在确定基于模拟信号帧的LPC系数信号，进一步确定基于输入信号的LPC系数的LPC残差信号；

第三个信号处理模块，旨在通过对LPC系数和LPC残差信号进行算数编码来生成代表语音信号的编码信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于SILK的语音编码器的编码效率的提高方法，其特征在于：步骤106中噪声整形量化器单独对信号和编码噪声谱整形，使其能够在相同比特率下获得更高的语音质量，首先预滤波器输出信号乘以一个在NSA过程中计算出的补偿增益G，然后与合成整形滤波器的输出相加，再与一个预测滤波器的输出相减，最后得到一个残差信号，将该残差信号和NSA得到的量化增益相乘，将得到的结果输入一个格型量化器，量化器的量化指标代表输入到区间编码器的激励索引，预测滤波器的输出和激励信号相加从而得到量化的输出信号，同时又将量化输出信号作为合成整形和预测滤波的输入。