VOIP丢失包的语音估计工程研究

论文摘要

VoIP（Voice-Over-IP）是当前非常流行的一种基于在IP网络上传输的语音媒体流的技术。它以通信成本低和支持的业务丰富等优点,迅速发展起来。然而,由于IP网络的无法保证服务质量（QOS:Quality of Service）的固有特性。在语音包的接收端,由于网络路由,网络延时,网络拥塞或网络发生错误造成的语音包丢失,延迟到达或到达乱序都时有发生。语音包的丢失将带来在接受端语音解码后的话音实时回放质量的损失,劣化。由于语音业务是一种对实时性和交互性要求很高的业务,所以不可能利用丢失数据包重传的机制来改善性能。包丢失修复技术就是一种试图解决语音的实时性要求和改善语音听觉感受的技术。无论是基于发送和接收端或者单纯基于接收端的修复算法,都是产生重构包来替换丢失部分的语音,改善听觉质量。现有的国际标准对包丢失修复技术有很多的研究,如ANSI TI.521（Annex B）及ITU-T Rec.G711（Appendix I）,它们都是针对于G711语音编码器的,基于接受端的修复算法,有着较好的性能,但它们都是利用历史数据包,并未考虑应用后继数据包来重构丢失部分的语音。另外,在重构语音和真实语音拼接过程中,仍然有断续现象发生,特别是在从浊音到清音及音节间过渡时刻,这种断续现象比较明显。本论文的目的是对改进的语音丢失修复算法的研究。在后继包有效的前提下,同时应用历史包和后继包的信息。并且采用基于波形相似重叠相加算法来实现时间尺度的调整,重构丢失的语音部分。最后,在VoWIFI（VoIP Over WIFI）的实验系统上实现了这个算法,在模拟随机丢包率从1%到35%的测试环境下,算法表现了优越的性能和健壮性。

论文目录

• 论文摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 概述
• 1.2 研究范围及方法
• 1.3 国内外研究现状分析
• 第二章 语音信号在IP网络上的传输技术
• 2.1 VoIP简介
• 2.2 VoIP的特点和应用
• 2.3 IP协议
• 2.4 VoIP存在的问题
• 2.5 VoIP相关的标准
• 第三章 语音的线性预测技术
• 3.1 人的语音的产生及声学模型
• 3.2 人的语音特性
• 3.3 线性预测模型
• 3.4 短时自相关函数和语音信号的短时自相关函数
• 3.5 语音线性预测原理及分析
• 3.6 线性预测频谱参数的表示
• 第四章 语音的时间尺度调整技术
• 4.1 时间尺度调整技术定义
• 4.2 时间缩放功能
• 4.3 时间尺度压扩及应用
• 4.4 现存的时间尺度调整技术
• 4.5 短时傅立叶变换和重叠累加合成技术
• 4.6 时间尺度压扩技术
• 第五章 包丢失的修复算法实现
• 5.1 包丢失算法概述
• 5.2 现有的语音包丢失修复标准
• 5.3 包丢失修复算法
• 第六章 实验系统
• 6.1 实验系统的硬件结构
• 6.2 实验系统的软件结构
• 6.3 算法的实验实现过程
• 第七章 结论
• 7.1 未来工作的展望
• 参考文献
• 附录一
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录