現(xiàn)代通信原理第四章信源及壓縮編碼(已修改)
2025-01-13 02:23 本頁面
【正文】 第 4章 信源及壓縮編碼 概 述 語音信號的特征 語 音 編 碼 圖像信號的特征 圖像壓縮編碼 數(shù)據(jù)信號編碼 概 述 現(xiàn)代通信系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志是信源信號 、 傳輸系統(tǒng) 、 交換系統(tǒng)和信號處理等諸環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化 。而語言和圖像等信源信號都是模擬的 ， 他們在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)取值的變量 ， 是完全等同于原物理量的電信號 。 語音和圖像信號都包含大量的冗余 ， 信號的有些部分不包含什么信息 ， 有些可以根據(jù)其他部分估算出來 ，即具有一定的相關(guān)性 。 這種 “ 冗余 ” 是壓縮編碼的前提 。 壓縮編碼的方法大體上有以下 3類： (1) 概率匹配編碼： (2) 變換編碼： (3) 識別編碼： 語音信號的特征 1. 語音信號的模型 從聲學(xué)的觀點(diǎn)來說，不同的語音是由于發(fā)生器官中的聲音激勵(lì)源和口腔聲道的形狀不同引起的。根據(jù)激勵(lì)源和聲道模型的不同，語音主要可分成濁音和清音。 圖 濁音和清音的波形及頻譜 2. 語音信號的統(tǒng)計(jì)特性 語音信號是一隨機(jī)信號，只能用統(tǒng)計(jì)分析的方法來分析其特性。通常語音信號概率密度函數(shù)依賴于輸入信號頻帶寬度以及錄音條件。 圖 濁音和清音的波形及頻譜 語 音 編 碼 概述 抽樣定理和脈沖調(diào)制 (PAM、 PDM、 PAM) 脈沖編碼調(diào)制 PCM 簡單增量調(diào)制 ΔM 自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制 ADPCM 子帶編碼 (SBC) 聲碼器 概述 語音信號可以變換成電信號 (經(jīng)過調(diào)制或不經(jīng)過調(diào)制 )后直接在信道中傳輸 ， 但要在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸 ，就必須進(jìn)行 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換 ， 也即將模擬信號數(shù)字化后再進(jìn)行數(shù)字傳輸 。 這里提出的語音編碼就是指語音的A/D與 D/A變換 。 各種編碼技術(shù)對語音信號進(jìn)行處理 ，目的都是為了減少傳輸碼率和提高音質(zhì) 。 語音編碼技術(shù)可以分為兩類 ， 一類是波形編碼技術(shù) ， 另一類是參量編碼 。 波形編碼是將時(shí)間域信號直接變換為數(shù)字代碼 ， 其特點(diǎn)是重建的信號質(zhì)量好 。 較為常見的語音編碼及比特率如 表 。 表 各種語音編碼技術(shù) 編碼類型 編碼方法 比 特 率 信噪比或質(zhì)量評定波形編碼 P C M (C C IT T G .7 1 1 )A D P C M (C C I T T G .7 2 1 ) 瞬時(shí)壓擴(kuò) P C M A D M (C V S D 法 ) 子帶編碼 (S B C )時(shí)域諧波壓擴(kuò) A D P C M (A D P C M T D H S )6 4 k b / s3 2 k b / s4 0 k b / s3 2 k b / s3 2 k b
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