[发明专利]一种语音编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及软件编码领域，具体涉及一种语音编码方法。

背景技术

语音是人们传达信息最便利，最有效以及最常用的途径，它不仅可以传递语义信息，还能传达情绪，态度以及其他个人信息。由于语音在人类通信中的重要位置，它的分析及应用也成为信息与信号处理领域的重要研究方向之一。目前，语音处理主要包括以下领域：语音编码，语音增强，语音识别及说话人识别还有语音合成。因此，对语音及其模型进行深入，多角度分析，取得语音特性并进行下一步处理具有十分重要的意义。随着互联网的迅速发展，出现一种基于Internet的电话新业务－VoIP业务。VoIP(Voice over IP, 基于IP的语音通信)也称IP电话，是建立在Internet上的新型数字化传输技术。VoIP的使用，可以极大地降低用户的通信费用，而互联网的蓬勃发胀也促进VoIP技术的迅猛发展。为使VoIP网络电话能够可靠地进行语音通信，必须解决好两个问题：一是在保证一定话音质量的前提下尽可能地降低编码比特率；二是在IP网络环境下保证一定的通话质量。前者是语音编码所采用的编码技术，同一语音信号，采用不同的编码方式，其编码后的比特率各不相同，在IP网络环境下的通话质量也不一样。VoIP主要采用的语音压缩编码技术标准有ITU-T定义的G.723.1,G.729,G.729A等，这些技术标准都使用一定的速率对语音信号进行编码，而对于IP网络环境不稳定的特点，如何使用更加有效的语音编码技术在保证一定话音质量的前提下尽可能地降低编码比特率是所需要克服的问题。当今使用的大多数语音编解码系统是基于现有电话带宽窄带语音，这种语音带宽通常被限制在约300Hz-340Hz，采样速率为8kHz.传统公共交换电话网（PSTN）的这种内在的带宽限制，制约了语音通讯质量的进一步提高，致使在语音的自然度，音乐处理以及一些特殊处理等方面还不尽人意。这虽然不至于严重降低语音的主观质量，但是在其他许多应用中，如娱乐，语音广播，电话会议，多煤炭通信以及高清晰度电视等场合，迫切需要更高质量的语音。

语音编码技术的研究已经有几十年的历史，最近是一个高速发展的时期，一些标准制定出了不少语音编码标准，但是绝大多数都是针对窄代语音的。 

发明内容

为了解决目前存在的不足，本发明提供了一种实用性强的语音编码方法。

一种语音编码方法，所述语音编解码方法主要包括编码器和解码器两个模块，输入语音中的高频信号经高频滤波器及高频编码器处理后传输至分接器，输入语音中的低频信号经低频滤波器及窄带编码器处理后传输至分接器，经分接器后信号通过信道传输至对方的复接器，从该复接器输出的高频信号经高频解码器解码后输出，低频信号经窄带解码器解码后，与高低频信号整合输出。

优选的,所述语音编码方法的采样率为6kHz，传输码率为6.4－25.85kbit／s。

优选的,所述窄带编码器的高频滤波为90Hz。

优选的,所述窄带编码器中计算时LPC参数使用LSF表示并量化插值，具体方法为：

首先将LSF（10）向量用3个小向量（3，3，4）表示，然后使用传统的向量量化（VQ）对其分别进行量化，对于每一个小向量，首先设计一个编码本，这三个编码本的大小分别为：

然后使用设计好的编码本去量化，整个量化过程有如下三步：

a. 使用大小为64的编码本去量化前三个（1～3）LSF参数。

b. 使用大小为128的编码本去量化随后的三个（4～6）LSF参数。

c. 使用大小为128的编码本去量化最后的四个（7～10）LSF参数。

检测LSF的稳定性，如果LSF是稳定的，便开始对其进行插值；整个插值过程需要初始的LSF参数（lsf1,lsf2）和量化后的LSF参数(qlsf1,qlsf2)，经过标准化插值，可以得到两组滤波器，对应于初始LSF参数的滤波器为：

对应于量化后的LSF参数的滤波器为：

。

优选的,所述窄带编码器的处理中，还包括使用分析滤波器计算残余信号。

优选的,所述窄带编码器的处理中，还包括对各个帧子块的编码处理，帧子的编码包括用来编码三种样本块：包含起始状态的2个子块中剩下的23／22帧； 在起始状态前的子块；在其是状态后的子块，整个编码过程如下：

1）使用编码本解码已经编码的残余信息；

2）根据解码结果新建一个内存池；

3）使用过滤器过滤内存池，并且使用权重过滤器过滤；

4）在编码本中寻找与目标最匹配的向量；