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基于DTW的編碼域說(shuō)話(huà)人識(shí)別研究人民分析

2010-10-18 00:00:00   作者：   來(lái)源：   評(píng)論：0 點(diǎn)擊：


　　說(shuō)話(huà)人識(shí)別又被稱(chēng)為話(huà)者識(shí)別，是指通過(guò)對(duì)說(shuō)話(huà)人語(yǔ)音信號(hào)的分析處理，自動(dòng)確認(rèn)說(shuō)話(huà)人是否在所記錄的話(huà)者集合中，以及進(jìn)一步確認(rèn)說(shuō)話(huà)人的身份。說(shuō)話(huà)人識(shí)別的基本原理如圖1所示。
'></center><br /> 　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)傳遞語(yǔ)音的網(wǎng)絡(luò)電話(huà)VoIP(Voice over IP)技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為人們?nèi)粘＝涣鞯闹匾侄危絹?lái)越多的用戶(hù)拋棄傳統(tǒng)的通信方式，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等媒介進(jìn)行語(yǔ)音交流。由于VoIP工作方式的特點(diǎn)，語(yǔ)音在傳輸中經(jīng)過(guò)了語(yǔ)音編譯碼處理，VoIP設(shè)備端口同時(shí)要處理多路、海量的壓縮話(huà)音數(shù)據(jù)。所以VoIP說(shuō)話(huà)人識(shí)別技術(shù)主要研究的是如何高速、低復(fù)雜度地針對(duì)解碼參數(shù)和壓縮碼流進(jìn)行說(shuō)話(huà)人識(shí)別。<br /> 　　現(xiàn)有的針對(duì)編碼域說(shuō)話(huà)人識(shí)別方法的研究主要集中在編碼域語(yǔ)音特征參數(shù)的提取上，香港理工大學(xué)研究從G.729和G.723編碼比特流以及殘差中提取信息，并采用了分?jǐn)?shù)補(bǔ)償?shù)姆椒āＶ袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)主要研究了針對(duì)AMR語(yǔ)音編碼的說(shuō)話(huà)人識(shí)別。西北工業(yè)大學(xué)在說(shuō)話(huà)人確認(rèn)中針對(duì)不同的語(yǔ)音編碼差異進(jìn)行了補(bǔ)償算法研究，并且研究了直接在G.729編碼的比特流中提取參數(shù)的方法。說(shuō)話(huà)人模型則主要采用在傳統(tǒng)說(shuō)話(huà)人識(shí)別中應(yīng)用最廣泛的GMM-UBM(Gaussian Mixture Model-Universal Background Model)。GMM-UBM的應(yīng)用效果和混元數(shù)目密切相關(guān)，在保證識(shí)別率的基礎(chǔ)上，其處理速度無(wú)法滿(mǎn)足VoIP環(huán)境下高速說(shuō)話(huà)人識(shí)別的需求。<br /> 　　本文研究VoIP語(yǔ)音流中G.729編碼域的說(shuō)話(huà)人實(shí)時(shí)識(shí)別,將DTW識(shí)別算法成功應(yīng)用在G.729編碼域的文本相關(guān)的說(shuō)話(huà)人實(shí)時(shí)識(shí)別。<br /> <b>1.G.729編碼比特流中的特征提取</b><br /> 　　<b>1.1 G.729編碼原理</b><br /> 　　ITU－T在1996年3月公布G.729編碼，其編碼速率為8 kb/s，采用了對(duì)結(jié)構(gòu)代數(shù)碼激勵(lì)線(xiàn)性預(yù)測(cè)技術(shù)(CS-ACELP)，編碼結(jié)果可以在8 kb/s的碼率下得到合成音質(zhì)不低于32 kb/s ADPCM的水平。 G.729的算法延時(shí)為15 ms。由于G.729編解碼器具有很高的語(yǔ)音質(zhì)量和很低的延時(shí)，被廣泛地應(yīng)用在數(shù)據(jù)通信的各個(gè)領(lǐng)域，如VoIP和H.323網(wǎng)上多媒體通信系統(tǒng)等。<br /> G.729的編碼過(guò)程如下：輸入8 kHz采樣的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)先經(jīng)過(guò)高通濾波預(yù)處理,每10 ms幀作一次線(xiàn)性預(yù)測(cè)分析，計(jì)算10階線(xiàn)性預(yù)測(cè)濾波器系數(shù)，然后把這些系數(shù)轉(zhuǎn)換為線(xiàn)譜對(duì)（LSP）參數(shù)，采用兩級(jí)矢量量化技術(shù)進(jìn)行量化。自適應(yīng)碼本搜索時(shí)，以原始語(yǔ)音與合成語(yǔ)音的誤差知覺(jué)加權(quán)最小為測(cè)度進(jìn)行搜索。固定碼本采用代數(shù)碼本機(jī)構(gòu)。激勵(lì)參數(shù)（自適應(yīng)碼本和固定碼本參數(shù)）每個(gè)子幀（5 ms，40個(gè)樣點(diǎn)）確定一次。<br /> 　　<b>1.2 特征參數(shù)提取</b><br /> 直接從G.729 編碼流中按照量化算法解量化可以得到LSP參數(shù)。由于后段的說(shuō)話(huà)人識(shí)別系統(tǒng)還需要激勵(lì)參數(shù)，而在激勵(lì)參數(shù)的計(jì)算過(guò)程中經(jīng)過(guò)了LSP的插值平滑，所以為了使特征矢量中聲道和激勵(lì)參數(shù)能準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)起來(lái)，要對(duì)解量化的LSP參數(shù)采用插值平滑。<br /> <center><img src=共 2 頁(yè)：1 2 

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