基本 CELP 算法

资 源 简 介

基本 CELP 算法

详 情 说 明

CELP（Code Excited Linear Prediction）是一种广泛应用于语音编码领域的算法，它结合了线性预测编码和激励码本技术。该算法以帧为单位处理语音信号，通过分析语音信号的短期相关性和长期周期性来实现高效压缩。

在CELP算法中，线性预测分析起着核心作用。它通过构建一个全极点滤波器来模拟人的声道特性，能够有效地去除语音信号中的冗余信息。算法首先对输入语音进行分帧处理，然后为每一帧计算线性预测系数，这些系数描述了当前语音帧的频谱包络特征。

激励信号的处理是CELP的另一关键环节。算法使用两个码本：固定码本和自适应码本。固定码本包含一组预定义的随机序列，而自适应码本则存储了过去的最佳激励信号。通过在这两个码本中搜索最匹配当前语音帧的激励向量，CELP能够精确重建原始语音信号。

MATLAB实现中通常包含以下几个主要步骤：预处理（如高通滤波去除直流分量）、线性预测分析、开环基音周期估计、闭环激励搜索和参数量化。随机码本的使用提高了算法对清音等非周期性语音的编码效率，而自适应码本则擅长处理浊音中的周期性成分。

CELP算法的优势在于其良好的语音质量和适中的计算复杂度，这使得它成为许多语音通信标准的基础，如G.729和GSM-EFR等。理解CELP的基本原理和实现方法，对于从事语音编码研究和开发工作具有重要意义。