一种低比特率语音编码器

摘要

本发明公开了一种语音编码器，特别涉及一种基于局部余弦变换的低比特率语音编码器，适用于要求低比特率语音编码的通信系统中。它应用了一个可以灵活调整的整形函数，利用这个整形函数对Donoho采用的钟函数进行整形，得到一个能够提高谱能量聚集性的新的钟函数；对局部余弦变换系数的编码，采用分维量化方法，对于每一维矢量，均采用LGB方法设计码书；编码中码书的搜索采用树形结构搜索方法，实现了一种在局部余弦变换域内具有优良的低比特语音编码器。经客观参数评价和非正式听力测试表明，该编码器比LPC-10e编码器具有更好的自然度和可理解性。

主权项

1.一种低比特率语音编码器，它基于局部余弦变换，由高通滤波预处理器对输入编码器的原始语音信号进行处理，然后进行局部余弦变换处理，其特征在于：所述的局部余弦变换中的钟函数b_new(n)符合如下条件： $b_{\mathrm{new}}\left(n\right)=\left\{\begin{array}{cc}\sin [\mathrm{\pi x}\left(n\right)/2]·{\xi }_{\left[n\right]}\left(n\right)& 1\le n\le m\\ 1& m+1\le n\le 3m\\ {\{1-[\sin (\mathrm{\pi x}(n-3m)/2)·{\xi }_{\left[n\right]}(n-3m)\left]\right\}}^{1/2}& 3m+1\le n\le 4m\end{array}\right.,$ 其中m＝80，ξ_[n](n)为采用的整形函数，符合条件 ${\xi }_{[n+1]}\stackrel{\mathrm{def}}{=}{\xi }_{\left[n\right]}\left[\sin (\mathrm{\pi t}/2)\right]$ 和 ${\xi }_{\left[0\right]}\left(t\right)\stackrel{\mathrm{def}}{=}\xi \left(t\right),$ 其中： $\xi \left(t\right)=\left\{\begin{array}{cc}0& t\le -1\\ \sin [\pi (1+t)/4]& -1<t<1\\ 1& t\ge 1\end{array}\right.$ 下标n为该整形函数的迭代次数；钟函数在1～4m的宽度上取值；对获得的局部余弦变换系统进行分维矢量量化处理，每一帧经过局部余弦变换后的局部余弦变换系数，先按从低频到高频分别40、40、40、20进行分维矢量维数的划分，再利用四个不同的分维矢量量化码书进行分维矢量量化，从第一维矢量到第四维矢量分配的比特位分别依次为12、12、8、8比特，每一帧的增益量化采用8比特标量量化，按照从第一分维矢量比特位到第四分维矢量比特位、增益量化比特位的顺序输出比特位为48比特，用6个字节表示每一帧输出的比特流。