語(yǔ)音通信中波形域抗丟包技術(shù)研究.pdf

1、雖然各類通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了很多年，但是語(yǔ)音通信作為基礎(chǔ)傳統(tǒng)通信方式，依然面臨諸多問(wèn)題，這些問(wèn)題迄今仍未得到有效解決。丟包現(xiàn)象作為影響語(yǔ)音通信質(zhì)量的主要因素之一，因此，研究語(yǔ)音抗丟包技術(shù)非常重要。
　　本文研究了語(yǔ)音波形域抗丟包技術(shù)，對(duì)多種丟包隱藏算法進(jìn)行了改進(jìn)方案的設(shè)計(jì)，從而更加有效地提升了語(yǔ)音通信質(zhì)量。通過(guò)C/Matlab語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了G.711iplc改進(jìn)程序、單邊/雙邊波形復(fù)制改進(jìn)程序、模板匹配改進(jìn)程序和時(shí)域修正改進(jìn)程序。其

2、中，部分程序測(cè)試結(jié)果超過(guò)了ITU-T G.711iplc官方標(biāo)準(zhǔn)程序性能，得到了一些令人滿意的結(jié)果。本文主要工作可歸納為以下幾點(diǎn)。
　　第一，設(shè)計(jì)了語(yǔ)音抗丟包整體方案，著重于波形域抗丟包整體方案研究。
　　第二，研究了波形替代丟包隱藏算法，對(duì)單邊/雙邊波形復(fù)制、模板匹配丟包隱藏算法進(jìn)行了深入研究。針對(duì)單邊/雙邊波形復(fù)制丟包隱藏程序的改進(jìn)策略包括：對(duì)連續(xù)丟幀引入每幀20％線性衰減，避免嚴(yán)重的回聲效應(yīng)；對(duì)幀邊界進(jìn)行三角窗疊加平滑

3、過(guò)渡。針對(duì)模板匹配丟包隱藏程序的改進(jìn)策略包括：對(duì)連續(xù)丟幀引入每幀20%線性衰減、對(duì)幀邊界采用三角窗疊加平滑過(guò)渡、歸一化處理原始互相關(guān)函數(shù)、在模板匹配之后引入短時(shí)過(guò)零率檢測(cè)以精確匹配模板位置。
　　第三，研究了基音波形復(fù)制丟包隱藏算法，深入分析了G.711iplc算法，進(jìn)行了模塊化改進(jìn)，包括：簡(jiǎn)化程序流程、修改關(guān)鍵參數(shù)、修改連續(xù)丟幀處理方式、修改基音緩存更新方式、AMDF替換互相關(guān)函數(shù)提取基音周期、在原始互相關(guān)函數(shù)提取基音周期之后引

4、入短時(shí)過(guò)零率檢測(cè)以細(xì)化基音周期的提取。
　　第四，研究了時(shí)域修正丟包隱藏算法，設(shè)計(jì)了多種基于波形相似疊加算法和實(shí)時(shí)迭代頻譜逆置算法的丟包隱藏程序方案，通過(guò)拉伸語(yǔ)音波形來(lái)隱藏丟包區(qū)域。此外，對(duì)RTISI丟包隱藏程序進(jìn)行了改進(jìn)，包括：調(diào)整修正窗系數(shù)、在相位估計(jì)處引入正態(tài)分布隨機(jī)數(shù)以調(diào)節(jié)相位，降低共鳴回聲效應(yīng)。
　　最后，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)估比較了各類典型丟包隱藏改進(jìn)方案抗丟包性能。
　　測(cè)試結(jié)果表明，在1%~8%低丟包率區(qū)