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【討論】線性預(yù)測(cè)編碼中Levinson-Durbin算法在音頻信號(hào)去相關(guān)應(yīng)用中的問題
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很多論文中指出對(duì)音頻激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)白處理后得到近似白噪聲，將與處理后的音頻信號(hào)輸入NLMS自適應(yīng)濾波器，得到的殘差相比未預(yù)白的原始信號(hào)所得殘差要小，而且NLMS自適應(yīng)濾波器的收斂速度也會(huì)加快，而且常用的方法有使用線性預(yù)測(cè)去除原始音頻信號(hào)的自相關(guān)性，通過解格型預(yù)測(cè)器可以得到預(yù)測(cè)器的系數(shù)，常用的方法為L(zhǎng)evinson-Durbin算法。 于是我查閱了Levinson-Durbin算法原理及其實(shí)現(xiàn)的資料，并將該算法用c語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，對(duì)于某一幀音頻信號(hào)，我求得p階預(yù)測(cè)器的系數(shù)為a0,a1,...,ap，其中a0=1，由此可知，如果該組系數(shù)對(duì)的話所得的預(yù)測(cè)語(yǔ)音和原始語(yǔ)音將非常相似，而且其差值e=s(n)+a1s(n-1)+a2s(n-2)+...+aps(n-p)，將非常的小，而且相關(guān)性很小，近似為高斯白噪聲。而且根據(jù)該組系數(shù)和所得殘差序列將能夠獲得原始信號(hào)，s(n)=e-(a1s(n-1)+a2s(n-2)+...+aps(n-p))。 可是仿真的結(jié)果卻并非如此，殘差序列比較大，而且通過系數(shù)和殘差序列返回的原始信號(hào)與原始信號(hào)有較大差異，尤其是音頻信號(hào)值較大時(shí)。 是不是Levinson-Durbin算法不適合音頻信號(hào)的去相關(guān)，可是有的資料卻介紹使用該算法，而且在返回時(shí)的誤差可能是因?yàn)榻財(cái)嗪皖愋娃D(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的，可是按理說該值將很小，可是在音頻數(shù)據(jù)較大時(shí)，該值卻非常大，有時(shí)從某一正值編程某一負(fù)值，這樣的誤差太離譜了。 有研究該鄰域的蟲友用到過Levinson-Durbin算法嗎，它有些什么樣的特性，而誤差有時(shí)如何產(chǎn)生的，請(qǐng)蟲友幫忙回答，感謝萬分。 [ Last edited by mze04532 on 2011-2-22 at 08:25 ] |
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誤差是由于在LD算法的求自相關(guān)系數(shù)是產(chǎn)生的，由于其大幅度音頻信號(hào)下該幀的自相關(guān)系數(shù)值非常的大，32bit的存儲(chǔ)空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，所以產(chǎn)生了溢出，以至于LD算法產(chǎn)生的去相關(guān)濾波器系數(shù)不準(zhǔn)確，而同時(shí)在返回時(shí)也產(chǎn)生了同樣的問題，將其改為64bit數(shù)據(jù)類型后，該誤差消失，同時(shí)卻在返回時(shí)產(chǎn)生了+-1的誤差，該誤差是由于float型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為short int型產(chǎn)生的，做以下處理可以解決： out = (short int)buffer; if(buffer-(float)out>0.5) out +=1; else if(buffer-(float)out<-0.5) out -=1; 同時(shí)另一解決方案為： #define WORD2INT(x) ((x) < -32767.5f ? -32768 : ((x) > 32766.5f ? 32767 : floor(.5+(x)))) out = WORD2INT(buffer); 歡迎做音頻信號(hào)處理的蟲友們一起討論。。 |
2樓2011-02-22 11:06:40
3樓2011-03-27 09:10:02
4樓2011-03-27 15:09:42
5樓2011-04-01 08:31:53
6樓2014-02-18 20:24:13
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