(Luận văn thạc sĩ) thực hiện thuật toán nén thoại và thực nghiệm trên KIT TMS320C6713

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM HUỲNH QUANG THÀNH THỰC HIỆN THUẬT TOÁN NÉN THOẠI VÀ THỰC NGHIỆM TRÊN KIT TMS320C6713 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM HUỲNH QUANG THÀNH THỰC HIỆN THUẬT TOÁN NÉN THOẠI VÀ THỰC NGHIỆM TRÊN KIT TMS320C6713 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ– 605270 TP Hồ Chí Minh, tháng 4/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ PHẠM HUỲNH QUANG THÀNH THỰC HIỆN THUẬT TOÁN NÉN THOẠI VÀ THỰC NGHIỆM TRÊN KIT TMS320C6713 NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ – 605270 Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS HỒNG ĐÌNH CHIẾN TP Hồ Chí Minh, tháng 4/2014 LÝ LỊCH KHOA HỌC LÝ LỊCH SƠ LƢỢC I Họ& tên: Phạm Huỳnh Quang Thành Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 31/01/1987 Nơi sinh: Đồng Nai Quê quán: Đồng Nai Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: F12, Kp3, Phƣờng Tam Hòa, Biên Hòa, Đồng Nai Điện thoại quan: Nhà riêng: 0913 119 190 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO II Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2006 đến 01/2011 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại học Lạc Hồng Ngành học: Điện tử Viễn thông Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUAN TRẮC BẰNG GSM Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 2010 Khoa Điện – Điện tử trƣờng Đại học Lạc Hồng Ngƣời hƣớng dẫn: Th.S Huỳnh Tấn Dũng III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: i Nơi công tác Thời gian Công việc đảm nhiệm 201005/2012 Kỹ sƣ bán hàng+Nhân viên đội động bàn giao Công ty Trung tâm Viễn thông Điện Lực Thông tin Viễn thông Điện Miền nam+Tập đoàn Viettel lực Việt Nam Tập đoàn Viettel 2012-2014 Công tác cấp giấy phép karaoke, bar, vũ trƣờng, thẩm định văn hóa phẩm doanh Sở Văn hóa Thể thao Du lịch Đồng nghiệp địa bàn Đồng Nai Nai Hỗ trợ đội Thanh tra liên ngành(814) phòng chống tệ nạn xã hội Đồng Nai IV CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC: Conference [2014] Thanh Pham –Quang Huynh, Phuc Truong-Quang, Chien Hoang-Dinh, “Voice Compression Algorithm Based On LPC-10e and TMS320C6713 Implementation”, The International Conference on Digital Signal Processing ICDSP, May, 22-23, Berlin, Germany [accepted for representation at ICDSP] 2014 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tp.Hồ Chí Minh, ngày … tháng năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm Luận văn tốt nghiệp, nhận đƣợc nhiều giúp đỡ hƣớng dẫn từ PGS.Ts Hồng Đình Chiến – Trƣờng Đại học Bách khoa Tp.HCM thầy cô Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh Tơi xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc chân thành đến ngƣời nhiệt tình giúp đỡ chia khó khăn thời gian qua Nguời thực đề tài xin gởi lời cảm ơn đến cha mẹ, ngƣời thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Điện – Điện tử, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM tận tình giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập trƣờng Dù có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót nên tơi mong nhận đƣợc đóng góp q báu từ q thầy Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Học viên Phạm Huỳnh Quang Thành iv Danh sách hình vẽ ix Danh sách bảng xi Các từ viết tắt xii Chƣơng .1 TỒNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Mã hóa tiếng nói 1.2.1 Mã hoá miền thời gian 1.2.2 Mã hoá miền tần số 1.2.3 Mã hoá nguồn 1.2.3 Mã hoá lai .6 1.3 Phát triển mã LPC-10e .7 1.4 Cấu trúc luận văn Chƣơng .8 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tín hiệu tiếng nói 2.1.1 Cơ chế phát âm tiếng nói 2.1.2 Đặc tính âm học tiếng nói 11 2.1.3 Đặc tính vật lý tiếng nói .13 2.1.3.3 Trƣờng độ 15 2.1.3.4 Âm sắc 15 2.1.3.5 Tần số vƣợt qua điểm không 15 2.1.3.6 Tần số 15 2.1.3.7 Formant 16 2.1.4 Phân loại đơn giản dạng sóng tiếng nói .17 2.2 Số hóa tiếng nói 18 vii 2.3 Tổng quan phân tích/tổng hợp tiếng nói 19 2.3.1 Giới thiệu chung 19 2.3.2 Phân tích LPC 20 2.3.3 Tổng hợp tiếng nói .21 2.4 Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng thoại 24 2.4.1 Phƣơng pháp đánh giá chủ quan 24 2.4.2 Các phƣơng pháp so sánh dựa mơ hình giác quan 26 2.4.2.1 Phƣơng pháp PESQ 26 2.5 Bộ xử lý tín hiệu số TMS320C6713 27 2.6 Code composer studio(CCS) .30 2.7 Tổng quan kit DSKTMS320C6713 32 2.7.1 Bộ biến đổi AIC 23 33 2.7.3 McBSP (Multichannel Buffered Serial Port) .37 2.7.4 EDMA kết hợp với McBSP 37 2.7.5 Kỹ thuật vào Ping Pong 38 2.7.6 Vận chuyển liệu kiểu Ping-Pong 40 2.7.7 Móc nối cấu hình Ping-Pong 40 2.7.8 Luồng điều khiển 41 2.7.9 Kỹ thuật vào cho hệ thống .42 Chƣơng 43 THỰC NGHIỆM TRÊN MATLAB 43 VÀ KIT TMS320C6713 43 3.1 Phân tích tiếng nói .43 3.2 Tổng hợp tiếng nói 44 3.2.1 Tổng hợp dự đốn tuyến tính tín hiệu hữu 45 3.2.2 Tổng hợp tiếng nói âm vô 51 3.3 Thay đổi thơng số chƣơng trình Matlab .52 viii Chƣơng TỒNG QUAN VỀLĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung Mãhóatiếngnóilàứngdụngcủalĩnhvựcxửlýtínhiệu,việcxửlýnàymụcđích xétđếnlàhiệuquảtrong làgiảmtốcđộbit, việctruyền nghĩa tải vàlƣutrữ Việcmãhóatiếngnói,mục làtốcđộbit mỗigiây,trong trìđƣợchìnhdạngcủadạngsóngbanđầu.Trongtrƣờnghợpnày,chất tiếngnóiđƣợcđánh giánhƣsau:sựtựnhiên,dễhiểu,vàsựnhận tiêu khiđóvẫnduy lƣợngcủa dạngkhiphát qualoa[3],[4] Bảng 1.1 phân loại mã tiếng nói theo tốc độ bit Bảng 1: Phân loại theo tốc độ bit Stt Phân loại High bit-rate Medium bit-rate Low bit-rate Very low bit-rate Tốc độ Bit >15 kbps đến 15 kbps đến kbps