说话人识别算法的定点DSP实现

图 ３ ＭＦ Ｃ 特 征 提 取 过 程 Ｃ
说 话 人 识 别 建 模 的方 法 主 要 有 矢 量 量 化 （ ＶＱ） 高 斯 、
混合模 型 （ ＧＭ Ｍ） 支 持 向 量 基 （ ＶＭ ） 人 工 神 经 网 络 、 Ｓ 、
（ ＡＮＮ） 以及 动 态 时 间 规 整 （ ， ＤＴＷ ） ］ 等 。综 合 考 虑 嵌 入 式 系 统 上 算 法 的 识别 率 和 计 算 量 ， 文 采 用 ＤＴＷ 方 法 实 本 现 文 本 相 关 的 说话 人 识 别 。
１ 系 统 组 成
说 话 人 识 别 系统 是 一 个 模 式 识 别 的过 程 ， 体 上 分 为 总
两个 步 骤 ： 一 个 步 骤 是 训 练 说 话 人 模 型 ， 二 个 步 骤 是 第 第
通过 比对 模 型库 对 输 入 的信 号 进 行 说 话 人 识 别 。其 识 别 过程 如 图 １所 示 。
３ 定 点 算 法 实 现 和 优 化
图 １ 模 式 识 别 过 程
ＴＤＳ ＤＭ６ ２是 ＴＩ 司推 出 的定 点 ＤＳ ４ 公 Ｐ芯 片 ， 有 性 具 价 比高 、 运算 速 度快 的优 点 ， 是 定 点 Ｄ Ｐ对 于 浮 点 运 算 但 Ｓ 比较 困难 ， 此在 系 统实 现 时需 要 对 算 法 进 行 浮 点 到定 点 因 的 移植 。同 时 ， 了使 Ｄ Ｐ上 的代 码 获 得 最 好 的 性 能 ， 为 Ｓ 还 应该 根 据 ＴＤ ＤＭ６ ２芯 片 片 内资 源 的特 征 进 行 优 化 。优 Ｓ ４
集 、 型 训 练 、 配 识 别 ３个 任 务 。本 文 采 用 ＴＤＳ 模 匹 ＤＭ６ ２ ４ Ｅ ＶＭ 平 台实 现 说 话 人 识 别 系 统 ， 结 构 框 图如 图 ２所 示 。 其 该 系 统 通 过 ＡＩ ３实 现 语 音 信 号 采 集 和 播 放 的 功 能 ， Ｃ２ 输
可 以 明 显 提高 代 码 执 行 速 度 ， 减 小 代 码 尺寸 。 并
说 话 人 识 别 当 中 ， 算 耗 时 最 长 的是 ＭＦ Ｃ参 数 的 计 Ｃ 提取 和参 数 模 型 Ｍｃｏ ｏ ｔ ｌ ｒ ｉｒｃ ｎｒ ｌ ｓ＆ Ｅ ｅ ｄ ｄＳ ｓｅ ｓ ｏｅ ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔｍ
过 程 如 图 ３所 示 。
为 数 字 处 理专 用 芯 片 在 复 杂 数 学 算 法 的实 现 上 起 着 越 来 越 重要 的作 用 。参 考 文 献 ［ ３ ＤＳ ２在 Ｐ上 实 现 了 说 话 人 确
认 ， 应用 于 汽 车声 纹 锁 。本 文 以 ＴＩ 司 的 ＴＤ ＤＭ６ ２ 并 公 Ｓ ４ Ｅ ＶＭ 为 平 台 ， 现 了 实 时 的 说话 人 身 份识 别 系统 。 实
２ ０ 第３期 １ ７年
ＷＷＷ． ｓ ｅ ． ｏ ｃ ｍｅ ｎ ｔｃ ｍ． ｎ
化 的方 法 有 编 译 优 化 、 件 流 水 、 软 内联 函 数 等 。通 过 优 化
在 训 练 注 册 阶 段 ， 统 主 要 完 成 说话 人 的 特 征 提 取 以 系 及 模 型 特 征 库 的建 立 。在 识 别 阶 段 ， 统 根 据输 入 的 语 言 系
信 号 提 取 相 应 的 特 征 ， 后 再 与模 型 库 中 的模 型 进行 匹 配 然 判 决 ， 后 给 出识 别 结 果 。 最 说 话 人 识 别 在 嵌 入 式 系 统 中 实 现 时 主 要 完 成 语 音 采
特 征 提 取 ， 到模 型 建 立 ， 说 话 人 识 别 中 涉 及 的 主 要 算 再 对
图 ２ 说 话 人 识 别 系 统 结构 框 图
法 进 行 了 详 细 的综 述 ， 比 较 了各 种算 法 的优 劣 。 并
实 现 基 于 嵌人 式 的 实 时 说 话 人 识 别 系 统 是 说 话 人 识
别走 向应 用 的 关 键 步 骤 。 随 着 ＤＳ Ｐ技 术 的发 展 ， Ｐ作 ＤＳ
２ 系统 算 法描 述
说 话 人 识 别 的算 法 主 要 包 括 特 征 提 取 和 模 式 识 别 两 个 方 面 。ＭＦ Ｃ特 征 参 数 是 从 频 率 域 提 取 语 音 信 号 的 特 Ｃ 征 参 数 ， 根 据 人 耳 的 听 觉 特 性 进 行 降 维 ， 可 减 小 计 算 并 既 复杂 度 ， 能 获 得 良好 的 识 别 效 果 。 ＭＦ Ｃ 特 征 提 取 又 Ｃ
进 行 身 份 认 证 的 一 种 生 物 特 征 识 别 技 术 。说 话 人 识 别 经 过 ６ ０多 年 的研 究 ， 已经 逐 步 应 用 到 法 律 、 行 等 各 个 领 银
域 。说 话 人识 别 通 过 对语 音 信 号进 行 处 理 ， 提取 说 话 人 语
音 当 中 的 生 物 学个 性 特 征 ， 在特 征 空 间建 立 不 同个 体 的 特 征 模 型 ， 而 实 现说 话 人 的 识别 。识 别 的关 键 算 法 包 括 特 从 征 提 取 和 建立 模 型 两 个 方 面 ， 考 文 献 ［ ］ 基 本 概 念 到 参 １从
入 的 语 音 信 号 经 过 ＴＤＳ ＤＭ６ ２处 理 后 ， 过 ＬＥ 显 示 识 ４ 通 Ｄ 别 结 果 。ＲＯＭ 中包 含 说 话 人 识 别 程 序 和 训 练 出 的模 型 数
据 ， 可 以 实 时 更新 。 Ｓ 并 ＤＲＡＭ 则 提 供 了 系 统 运 行 时所 需 的 内存 。
说 话 人 识 别 算 法 的定 点 Ｄ Ｐ实 现 Ｓ
申志 生 ’ 于 明 ，
（ ．河 北 工 业 大 学 信 息 工 程 学 院 ， 津 ３ ０ ０ ；２ １ 天 ０ ４ １ ．河 北工 业 大 学 计 算 机 科 学 与 软件 学 院 ）
引 言
说 话 人识 别 又 称 声 纹识 别 ， 通 过说 话 人 的 声音 特 征 是