SPEECH CODING 语音编码 (2010 年度畅销榜NO.7174 )

本书从人的发育机理和听觉机理出发，以信号模型为基础，在介绍现代信号分析和压缩编码的基本理论之后，沿着激励和声道两条线逐步深入研究，以标准算法为范例，系统地闻述了语音信号压缩编码的基本原理。读者可以沿着这两条线看到各个阶段有代表性的语音信号压缩编码(声码器)的算法分析和典型设备的构成。由于书中收集了大量的实际参数和图表，因此具有较强的可操作性和参考价值。\r\n\r\n 全书共分12章。前5章是语音信号、信号模型和语音信号数字处理的基础知识，后7章是语音信号编码和各种典型的(公布的各种标准)压缩编码算法分析。每章后附有复习思考题或习题，供复习巩固之用。另附有参考文献供深入研究考证。书末附有英汉名词对照，供阅读外文资料时参考。\r\n\r\n 本书可作为高等学校理工科通信和信息处理及相关专业的高年级本科生和(硕士、博士)研究生的教材和参考书，也可供相关专业的工程技术人员和科研人员参考。\r\n
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第1章　语言. 语音及话音信号 \r\n\r\n 1. 1 概述 \r\n\r\n 1. 2 发音的生理机构与过程 \r\n\r\n 1. 3　汉语语音基本特性 \r\n\r\n 1. 3. 1　元音和辅音 \r\n\r\n 1. 3. 2　声母和韵母 \r\n\r\n 1. 3. 3 音调(字调) \r\n\r\n 1. 3. 4　音节(字)构成 \r\n\r\n 1. 3. 5 汉语的波形特征 \r\n\r\n 1. 3. 6 元音的频谱特性 \r\n\r\n 1. 3. 7 辅音的频谱特性 \r\n\r\n 1. 3. 8 汉语语音的韵律特征 \r\n\r\n 1. 4 听觉的生理器官与心理 \r\n\r\n 1. 4. 1 语音听觉器官的生理结构 \r\n\r\n 1. 4. 2 语音听觉的心理和两种听觉实验 \r\n\r\n 1. 5 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第2章　语音信号的模型 \r\n\r\n 2. 1 概述 \r\n\r\n 2. 2 声的传播 \r\n\r\n 2. 3 语音信号的无损声管模型 \r\n\r\n 2. 3. 1 嘴唇端 \r\n\r\n 2. 3. 2 声门端 \r\n\r\n 2. 4 级联无损声管与数字滤波器的关系 \r\n\r\n 2. 5 无损声管模型的传输函数 \r\n\r\n 2. 6 语音信号的数字模型 \r\n\r\n 2. 7 语音信号的共振峰模型 \r\n\r\n 2, 8 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第3章　语音信号时城处理方法 \r\n\r\n 3. 1 概述 \r\n\r\n 3. 2 语音信号的数字化和预处理 \r\n\r\n 3. 2. 1 语音信号的数字化 \r\n\r\n 3. 2. 2 语音信号的预处理 \r\n\r\n 3. 3 短时平均能量. 振幅. 过零率和上升过零间隔 \r\n\r\n 3. 3. 1 短时平均能量 \r\n\r\n 3. 3. 2　短时平均幅度 \r\n\r\n 3. 3. 3　短时平均过零率 \r\n\r\n 3. 3. 4 短时上升过零间隔 \r\n\r\n 3. 4 短时自相关函数和平均幅度差函数 \r\n\r\n 3. 4. 1 短时自相关函数 \r\n\r\n 3. 4. 2 短时平均幅度差函数 \r\n\r\n 3. 5 三电平中心削波法 \r\n\r\n 3. 6 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第4章 语音信号的线性预测分析 \r\n\r\n 4. 1 概述 \r\n\r\n 4. 2 线性预测的基本原理 \r\n\r\n 4. 2. 1 信号模型 \r\n\r\n 4. 2. 2 线性预测误差滤波 \r\n\r\n 4. 2. 3 语音信号的线性预测分析 \r\n\r\n 4. 3 线性预测分析的解法 \r\n\r\n 4. 3. 1 自相关法 \r\n\r\n 4. 3. 2 协方差法 \r\n\r\n 4. 4 斜格法及其改进 \r\n\r\n 4. 4. 1 斜格法基本原理 \r\n\r\n 4. 4. 2　斜格法的求解 \r\n\r\n 4. 4. 3　协方差斜格法 \r\n\r\n 4. 5 线性预测分析应用 \r\n\r\n 4. 5. 1 线性预测分析各种解法的比较 \r\n\r\n 4. 5. 2 LPC谱估计 \r\n\r\n 4. 5. 3 LPC倒谱 \r\n\r\n 4. 6　线谱对分析 \r\n\r\n 4. 6. 1 线谱对分析原理 \r\n\r\n 4. 6. 2 线谱对分析的求解 \r\n\r\n 4. 7 极零模型 \r\n\r\n 4. 7. 1　分段预测法 \r\n\r\n 4. 7. 2 同态预测法 \r\n\r\n 4. 7. 3　双全极模型法 \r\n\r\n 4. 8 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第5章 语音信号的矢量量化 \r\n\r\n 5. 1 概述 \r\n\r\n 5. 2 矢量量化的基本原理 \r\n\r\n 5. 3 失真测度 \r\n\r\n 5. 3. 1 欧氏失真--均方误差 \r\n\r\n 5. 3. 2 线性预测失真测度 \r\n\r\n 5. 3. 3　识别失真测度 \r\n\r\n 5. 3. 4　快速搜索问题 \r\n\r\n 5. 4 最佳矢量量化器和码本的设计 \r\n\r\n 5. 5 降低复杂度的矢量量化系统 \r\n\r\n 5. 5. 1 树形搜索的矢量量化系统 \r\n\r\n 5. 5. 2 多级矢量量化系统 \r\n\r\n 5. 6 有记忆的矢量量化 \r\n\r\n 5. 7 语音波形的矢量量化 \r\n\r\n 5. 8 语音参数的矢量量化 \r\n\r\n 5. 9 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第6章　语音信号编码 \r\n\r\n 6. 1 概述 \r\n\r\n 6. 2 语音信号的压缩编码 \r\n\r\n 6. 2. 1 基本原理 \r\n\r\n 6. 2. 2 语音信号的剩余度 \r\n\r\n 6. 2. 3　两种编码方法 \r\n\r\n 6. 3　脉冲编码调制 \r\n\r\n 6. 3. 1 均匀量化PCM \r\n\r\n 6. 3. 2 对数PCM \r\n\r\n 6. 3. 3 自适应量化PCM \r\n\r\n 6. 4 自适应预测编码 \r\n\r\n 6. 4. 1 基本的APC系统 \r\n\r\n 6. 4. 2 前馈与反馈自适应预测 \r\n\r\n 6. 4. 3 基于音调周期的预测 \r\n\r\n 6. 4. 4　噪声谱形变 \r\n\r\n 6. 4. 5 嫡编码 \r\n\r\n 6. 4. 6 差分脉冲编码调制 \r\n\r\n 6. 5 频域编码 \r\n\r\n 6. 5. 1 自适应变换编码 \r\n\r\n 6. 5. 2 子带编码 \r\n\r\n 6. 6 QMFB多相实现 \r\n\r\n 6. 6. 1 正交镜像滤波器组 \r\n\r\n 6. 6. 2 正交镜像滤波器的多相实现 \r\n\r\n 6. 6. 3 抽样率整数变化的抽取器内插器和 \r\n\r\n 多相FIR实现 \r\n\r\n 6. 6. 4 基于顺时针转换器模型的 \r\n\r\n 多相结构 \r\n\r\n 6. 6. 5 均匀DFT滤波器组 \r\n\r\n 6. 6. 6 DFT滤波器组的多相实现 \r\n\r\n 6. 6. 7 正交镜像滤波器组的多相实现 \r\n\r\n 6. 7 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 习题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第7章 线性预测声码器 \r\n\r\n 7. 1 概述 \r\n\r\n 7. 2 LPC-10声码器 \r\n\r\n 7. 2. 1 编码器 \r\n\r\n 7. 2. 2　计算声道滤波器参数RC \r\n\r\n 7. 2. 3 计算增益RMS \r\n\r\n 7. 2. 4 提取基音周期和检测清／浊音 \r\n\r\n 7. 2. 5 参数编码与解码 \r\n\r\n 7. 2. 6　收端译码器 \r\n\r\n 7. 2. 7 LPC-10合成语音与原始语音比较 \r\n\r\n 7. 2. 8 LPC-10声码器存在的问题 \r\n\r\n 7. 2. 9 LPC-10声码器发送比特流 \r\n\r\n 7. 3 增强型LPC-10e声码器 \r\n\r\n 7. 3. 1 激励源的改善 \r\n\r\n 7. 3. 2　基音提取方法的改进 \r\n\r\n 7. 3. 3 声道滤波器参数量化的改进 \r\n\r\n 7. 3. 4　LSF参数的矢量量化 \r\n\r\n 7. 4 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第8章 多脉冲激励及规则脉冲激励线性预测声码器 \r\n\r\n 8. l 概述 \r\n\r\n 8. 2 多脉冲激励线性预测声码器 \r\n\r\n 8. 2. 1 多脉冲激励线性预测的原理 \r\n\r\n 8. 2. 2 最佳激励参数的估值 \r\n\r\n 8. 2. 3　准最优顺序优化 \r\n\r\n 8. 3 规则脉冲激励线性预酗声码器 \r\n\r\n 8. 3. 1 规则脉冲激励线性预测编／解码原理 \r\n\r\n 8. 3. 2 规则脉冲激励序列 \r\n\r\n 8. 3. 3 规则脉冲激励序列最佳相位. 幅度估值 \r\n\r\n 8. 3. 4 RPE编码器的简化算法 \r\n\r\n 8. 4 GSMl3kb/sRPE-LTP语音编码 \r\n\r\n 8. 4. 1 编码器原理 \r\n\r\n 8. 4. 2 GSM 13kb／s RPE-LTP语音解码原理 \r\n\r\n 8. 4. 3 GSMl3kb／BRPE-LTP的性能与特点 \r\n\r\n 8. 5 RPE-LTP语音压缩技术的实现 \r\n\r\n 8. 5. 1 RPE-LTP编／解码原理与参数结构 \r\n\r\n 8. 5. 2 RPE-LTP解码原理 \r\n\r\n 8. 6 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第9章 码激励线性预测声码器 \r\n\r\n 9. 1 概述 \r\n\r\n 9. 2　CELP编码原理 \r\n\r\n 9. 3 CELP码本搜索算法 \r\n\r\n 9. 4 语音编码美国联邦标准FED-STD1016 \r\n\r\n 9. 4. 1 FED-STDl016基本原理 \r\n\r\n 9. 4. 2 随机码本(固定码本) \r\n\r\n 9. 4. 3 自适应码本 \r\n\r\n 9. 4. 4 自适应码字的编码 \r\n\r\n 9. 4. 5 自适应码字增益 \r\n\r\n 9. 4. 6 FED一STD1016CELP编码器特征 \r\n\r\n 9. 5 CCITTl6kb／s语音编码标准G. 728 \r\n\r\n 9. 5. 1 LD-CELP编／解码器原理 \r\n\r\n 9. 5. 2 加窗 \r\n\r\n 9. 5. 3 知觉加权滤波器 \r\n\r\n 9. 5. 4 综合滤波器 \r\n\r\n 9. 5. 5 后向预漓适配器 \r\n\r\n 9. 5. 6 后向矢量增益适配箭 \r\n\r\n 9. 5. 7 码本搜索方式 \r\n\r\n 9. 5. 8 同步及带内信号 \r\n\r\n 9. 5. 9 后置滤波器 \r\n\r\n 9. 5. 10 性能 \r\n\r\n 9. 6　VSELP声码器原理 \r\n\r\n 9. 6. 1 VSELP编／译码器 \r\n\r\n 9. 6. 2 VSELP激励码本搜索过程 \r\n\r\n 9. 6. 3 VSELP激励矢量增益量化 \r\n\r\n 9. 6. 4 VSELP编码方案性能及特点 \r\n\r\n 9. 7 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第10章 对结构代数码激励线性预测语音压缩编码 \r\n\r\n 10. 1 概述 \r\n\r\n 10. 2 ITU-T G. 729概述 \r\n\r\n 10. 2. 1 编码 \r\n\r\n 10. 2. 2 解码 \r\n\r\n 10. 2. 3 延时 \r\n\r\n 10. 3　编码器原理 \r\n\r\n 10. 3. 1 预处理 \r\n\r\n 10. 3. 2 线性预测分析和量化 \r\n\r\n 10. 3. 3 知觉加权 \r\n\r\n 10. 3. 4 脉冲响应的计算 \r\n\r\n 10. 3. 5 目标信号的计算 \r\n\r\n 10. 3. 6 自适应码本搜索 \r\n\r\n 10. 3. 7 固定码本的结构和搜索 \r\n\r\n 10. 3. 8　增益的量化 \r\n\r\n 10. 3. 9　修改存储器 \r\n\r\n 10. 4　解码器功能说明 \r\n\r\n 10. 4. 1　参数解码过径 \r\n\r\n 10. 4. 2 后置处理 \r\n\r\n 10. 4. 3 编码器和解码器的初始化 \r\n\r\n 10. 4. 4 隐蔽的帧删除 \r\n\r\n 10. 5 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第11章 多带激励声码器 \r\n\r\n 11. 1 概述 \r\n\r\n 11. 2　多带激励语音模型 \r\n\r\n 11. 3 多带激励语音分桥 \r\n\r\n 1I. 3. 1 基音估计及各次谐波幅度 \r\n\r\n 11. 3. 2 谐波频带内V/U判决 \r\n\r\n 11. 3. 3 实际时域计算 \r\n\r\n 11. 4 多带激励语音合成 \r\n\r\n 11. 5 小结 \r\n\r\n 复习思考题 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 第12章 混合激励线性预测声码器 \r\n\r\n 12. 1 概述 \r\n\r\n 12. 2　编码器原理 \r\n\r\n 12. 2. 1 预处理 \r\n\r\n 12. 2. 2 基音周期的计算 \r\n\r\n 12. 2. 3 带通声音强度的分析 \r\n\r\n 12. 2. 4　增益的计算 \r\n\r\n 12. 2. 5 线性预测分析 \r\n\r\n 12. 2. 6 非周期性标志 \r\n\r\n 12. 2. 7 傅氏级数幅值的计算 \r\n\r\n 12. 2. 8 量化 \r\n\r\n 12. 2. 9 纠错编码 \r\n\r\n 12. 2. 10　发送比特流 \r\n\r\n 12. 3　解码器原理 \r\n\r\n 12. 3. 1 比特流的解包和纠错 \r\n\r\n 12. 3. 2　增益的抑制 \r\n\r\n 12. 3. 3　参数的插值 \r\n\r\n 12. 3. 4 混合激励的生成 \r\n\r\n 12. 3. 5 自适应谱增强 \r\n\r\n 12. 3. 6 线性预测合成 \r\n\r\n 12. 3. 7 增益的校正 \r\n\r\n 12. 3. 8　脉冲整形滤波 \r\n\r\n 12. 3. 9　合成环路控制 \r\n\r\n 12. 4 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 附录 英汉名词对照 \r\n
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语音信号压缩编码是语音信号处理的一个方面, 它和通信领域联系最为密切. 而语音

识别. 语音合成. 语音增强等方面在理论和方法上与语音信号压缩编码有很多相通之处.

因此, 系统. 全面地掌握当今语音信号压缩的原理和方法, 对语音信号处理领域工作的开

展具有重要意义.

在多年教学与科研实践中, 编者试图将语音信号压缩编码的研究和发展系统化, 从中

理出规律性的东西, 给人以启示.

本书从人的发音机理和听觉机理出发, 以信号模型为基础, 在介绍现代信号分析和压

缩编码的基本理论之后, 沿着激励和声道两条线逐步深入研究, 以标准算法为范例, 构成

了语音信号压缩编码的发展史. 读者可以沿着这两条线看到各个阶段有代表性的语音信号

压缩编码(声码器)的算法分析. 典型设备的构成. 由于书中收集了大量实际参数和图表,

编者的同事们对每个系统认真地做了计算机模拟, 在理论和实践的结合上做了初步的尝

试, 因此本书具有较强的可操作性和参考价值, 对从事语音信号处理的本科生. 研究生及

广大工程技术人员会有所帮助.

本书内容安排如下：第1章为语言. 语音及语音信号, 第2章为语音信号的模型, 第3

章为语音信号时域火理方法, 第4章为语音信号的线性预测分析, 第5章为语音信号的矢

量量化, 第6章为语音信号编码, 第7章为线性预测声码器, 第8章为多脉冲激励及规则

脉冲激励线性预测声码器, 第9章为码激励线性预测声码器, 第l0章为对结构代数码激励

线性预测语音压缩编码, 第11章为多带激励声码器, 第12章为混合激励线性预测声码器.

每章后面都附有复习思考题或习题, 供复习巩固之用, 参考文献供深入研究之用. 书末附

有英汉名词对照表, 供阅读外文资料时参考. 本书对本科高年级学生讲授需80学时, 对硕

士研究生讲授需60学时.

本书的编写得到了解放军信息工程大学各级领导的关心和支持, 得到了国内广大学者

的支持和帮助. 尤其是课题组同志和研究生们的研究成果, 充实. 完善了本书的内容, 增

强了本书的可读性和可操作性. 西安电子科技大学易克初教授对本书提出了宝贵的修改意

见, 在此表示衷心的感谢. 书中引用了大量的文献资料, 在此向原作者表示深深的谢意.

虽经本人再三努力, 但因水平有限, 错漏之处在所难免, 望读者不吝赐教, 在此表示

哀心的感谢. 需要本书算法程序的读者请与作者联系, 联系地址为河南省郑州市100l信

箱837号(邮编：450002).