第三代移动通信中自适应语音编码技术研究

1、- 214 - 自适应多码率编码器可以在多变的信道条件下提供高质量的话音通信本文介绍了编码技术的基本原理和基本算法并对其信令和链路适配进行了具体分析自适应信令一话音是承载信息的一个主要载体而且传播条件恶劣如何为这样一个多变的信道提供高质量的话音通信以前的数字移动通信中主要是以全速率使用固定的速率和相同的容错度以此来在理想信道和有扰信道中提供一种折中的解决方法传统的编码方案不能对信道的变化做出反映因此尽可能节省频率资源同时提高话音质量是欧洲电信标准化协会为系统所订制的语音编解码标准提供了一种自适应的解决方案来跟踪快速变化的无线信道环境和本地流量具有编码速率为和等种模式适时地选择多种码率中的一种已

2、成为新一代系统的语音编码标准下面就的基本原理及其几项关键技术进行分析讨论自适应多码率语音编码原理AMR 各编码模式均基于码本激励线性预测语音编码模型 Analysis-by-Synthesis 是一种典型的混合编码方案且抗噪声和多次转接性能好声码器取样频率为8000Hz 每帧160个样点LP 滤波器参数解码器对接受到的数据进行解码最后产生合成语音- 215 -AMR 声码器采用非对称结构它包括以下模块LPC分析自适应码本搜索CELP 及AMR 声码器的具体分析过程见参考文献14三交谈的双方是交替进行的在平均意义下在输入信号仅为背景噪声的情况下将浪费较多的比特可以判断出20ms 长的语音帧中是否

3、有话音信号就能够在无话音时使用源速率控制机制来降低编码速率可以保证在网络负载减少和语音质量提高的同时提高网络使用效率AMR 中的差错隐藏机制AMR 算法的帧结构由两部分组成另一部分为模式与速率信息编码AMR 算法对语音编码数据进行了分级纠错传输分为A C 三类A 类包含对误码最为敏感的比特信息必须采用差错隐藏机制来恢复对其解码没有实际意义 - 216 -五AMR 模式集中的每个声码器都有最佳的工作范围AMR 编码模式的选择必须满足两个条件(2各模式之间必须能够实现无缝切换和平滑过渡否则用来确定工作模式的模式索引会占据过多的频带资源在AMR 的模式切换中最频繁时可以每隔一个语音帧就发生一次信道模

4、式的切换则相对比较缓慢而稳定在通话过程中一般不再发生切换因此AMR 模式集中每种信源编码模式对应一种信道编码信道编码的设计有两个准则(2在冗余度一定的条件下六包括移动台和基站链路的适配依赖于当前的信道状况收端需要通过反向信道通知编码端模式选择所必须的信息所以码速率控制机制依赖传输的方向而变化- 217 -信道质量预测是AMR 编码技术实现的基础才能根据判决准则对编码模式做出正确的选择获取信道预测信息的方法很多也可以在AMR编码器中增加信道预测模块在实际应用中但是又不能对信道的变化过于敏感模式请求命令和模式索引子的传输用下行链路从基站到移动台传输的编解码器模式转换命令以上介绍的这种AMR 系统的

5、设计方式称为集中式移动台只向基站端发送下行连路的链路质量移动端只负责链路信息AMR 系统结构设计还有一种方式在分布式系统中能够独立对各自的接收链路进行测试这种方式便于实现而且控制精度高七即声码模型相同量化比特等方式实现变速率基于多种声码器模型和PWI等此外AMR 的功率控制信道切换等方面值得进一步讨论AMRÔÚÐÅÔ´±àÂëºÍÐŵÀ±àÂëÖ®¼ä¶¯Ì¬·ÖÅä±àÂë±ÈÌز»½öÌá¸ßÁ˺ϳ&#