基于ADPCM的语音编解码设计开题报告.doc

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告 题目基于ADPCM的语音编解码设计学生姓名刘 芳班级学号09401140201专业电子信息工程一、选题背景和意义随着社会发展,人类进入信息时代,对资源的利用要求越来越高,推动了语音编解码技术的飞速发展。同时,随着微电子技术的发展,超大规模集成电路设计技术的完善,使得语音边解码技术的应用越来越广泛,深入到消费电子领域、通信领域,如IP电话、数字录音笔、复读机等都是语音压缩编码技术典型的应用。 语音编码就是将模拟的语音信号数字化,利用数据的冗余度或者语音听觉上的制约来压缩信号的不必要的信息,增加传输速率,减少存储容量,然后进行传输、存储或者处理,而解码就是相反的一个过程。ADPCM是自适应差分脉冲编码调制的简称，最早使用于数字通信系统中。该算法利用了语音信号样点间的相关性，并针对语音信号的非平稳特点，使用了自适应预测和自适应量化，即量化器和预测器的参数能随输入信号的统计特性自适应于或接近于最佳的参数状态，在32kbps8khz速率上能够给出网络等级话音质量。ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)，是一种针对 16bits( 或8bits或者更高) 声音波形数据的一种有损压缩算法,它将声音流中每次采样的 16bit 数据以 4bit 存储,所以压缩比 1:4. 而且压缩/解压缩算法非常简单,所以是一种低空间消耗，高质量高效率声音获得的好途径。ADPCM 主要是针对连续的波形数据的，保存的是波形的变化情况，以达到描述整个波形的目的。二, 项目概述自从1937年AHReeves提出脉冲编码调制(PCM)以来，语音编码技术已有60余年的发展历史。尤其近20年随着计算机和微电子技术的发展语音编码技术得到飞速发展。CCITT于1972年确定64kbitsPCM语音编码G711建议，它已广泛的应用于数字通信、数字交换机等领域，至今，64kbits的标准PCM 系统仍占统治地位。这种编码方法可以获得较好的语音质量但占用带宽较多， 在带宽资源有限的情况下不宜采用。 CCITT于80年代初着手研究低于64kbs的非PCM编码算法，并于1984年通过了32kbitsADPCM语音编码G721建议，它不仅可以达到PCM相同的语音质量而且具有更优良的抗误码性能，广泛应用于卫星，海缆及数字语音插空设备以及可变速率编码器中。之后又先后于1986年、1988年做了进一步修改， 它能在32Kbits的码率，也就是一般PCM一半码率的速度下达到接近普通PCM的话音质量，其抗误码性能优于PCM。ADPCM算法思路清晰，软件编程实现方便，具有良好的语音跟踪性能，能够很好地压缩语音信号，从而大大缩减数据存储空间，并且提高数据的传输速度。与其它编码方式相比，ADPCM能提供跟高的压缩比，提高了频率利用率，因此在频带紧缺的现代通信中具有广泛的应用前景。三，总体方案设计： ADPCM是语音压缩算法的方法之一，它能有效的压缩语音，又能还原出高质量的语音。本课题主要就是针对这一特点来进行的一个研究。简述总体设计方案如下： 利用MATLAB软件搭建一个系统来实现语音的编解码，首先向编码系统输入模拟信源比拟语音信号及原信号波形，并对其数字化，用ADPCM算法对信源信息压缩编码，然后用MATLAB软件进行仿真，得出编码后波形。再将编码后的信号输入解码系统，对压缩编码运用ADPCM算法解码并还原其波形，运用MATLAB仿真得出波形，最后针对三次仿真波形对比分析，看能否实现最大可能低的编码速率和最大可能高的语音合成质量，能否改善优化算法复杂度及编解码的延时。 本课题的重难点在于如何保证编码后在语音质量一定的前提下进行高效率的压缩编码，以及如何在一定信息速率的前提下提高编码后语音质量。四， 设计进程安排1. 毕业实习及调研. 第23周2. 写开题报告。第4 周3. 收集、研究相关资料，明确设计所要达到的目标. 第5周4. 仔细研究相关资料，弄懂主要相关原理. 第6周5. 合理布置ADPCM的编解码总体布局及设计原理流程图. 第78周6. 初步设计编解码各功能模块. 第9周7. 进行各个模块的详细设计. 第10周8. 仿真模拟整套系统. 第11周9. 进行总体设计的验证和总结. 第12周10. 整理文档、输入文档、打印文档、毕业答辩准备. 第1314周 11. 毕业答辩 第15周五，设计参考文献1 张雄伟陈亮，杨吉斌现代语音处理技术及应用M北京：机械工业出版社，2003 2 蔡莲红，黄德智，蔡锐现代语音技术基础与应用M北京：清华大学出版社，2003 3 美ITWParsons著文成义，常国岑，王化周赖金福译语音处理M北京： 国防工业出版社，1990 4 张刚，张雪英，马建芬语音处理与编码M北京：兵器工业出版社，2000 5 胡光锐语音处理与识别M上海：上海科学技术文献出版社。1994 6 Michael Koerner著李逸波，郭天杰，王华驹译最新语音识别技术M北京：电子工业出版社1998 7美Bates，RJ，Gregory，DW著前导工作室泽最新语音和数据通信手册M 北京：机械工业出版社，1998 8 美Tom Lookabaugh,Dave Lindbergh，Richard LBaker著李煜晖，朱山风，段 上为译多媒体数字压缩原