第3章聲音2數(shù)字語音的壓縮編碼-wenkub
2022-10-09 16:14:52 本頁面
【正文】 較 極低 低 中 碼率 (kb/s) 1 2 4 8 16 32 64 優(yōu) 良 中 差 壞 語音質(zhì)量 模型編碼 （ 源編碼 ） ? 參數(shù) 編譯碼器(source codecs) 混合編碼 ? 混合編譯碼器(hybrid codecs) 波形編碼 ? 波形編譯碼器(waveform codecs) 二、數(shù)字語音的波形編碼 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 10 波形編譯碼器 ? 算法比較簡單，容易實現(xiàn)，低延遲， ? 壓縮效率不高，數(shù)據(jù)速率在 16 kbps以上， ? 聲音質(zhì)量相當好， ? 通用性好，適用于任意類型的數(shù)字聲音， ? 很成熟，有一系列國際標準： CCITT PCM 64kb/s CCITT ADPCM 32Kb/s CCITT ADPCM 48, 32, 24, 16 Kb/s ? 已廣泛應用于電話語音的中繼線傳輸 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 11 1. CCITT (脈沖編碼調(diào)制 ) Pulse Code Modulation (PCM) of Voice Frequency ? 編碼過程： 對數(shù)變換 (壓縮編碼 ) F(n) 低通濾波 (LPF) Xa(t) x(n) A/D (13位 ) 取樣 (8kHz) X(n) ?分析： ?方法簡單，易實時處理， ?語音質(zhì)量好， ?壓縮效率不高，碼率為 64kbps。 碼率＝ 104 kbps 碼率＝ 8位 x 8k＝ 64 kbps 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 12 對數(shù)變換 F=ln(x) ? 目的 : 適應聽覺的非線性特性；壓縮數(shù)據(jù)。 nnn ffe 39。 ) 實際樣本值 線性預測公式： Xn = A1*Xn1 + A2*Xn2 + ... + Am*Xnm _ 線性預測器 逆量化器 Q 1 + 預測值 差值 重建信號 DPCM 編碼輸出 ? 利用樣本與樣本之間存在的相關(guān)性進行編碼，即根據(jù)前面的樣本估算當前樣本的大小，然后對預測誤差進行量化編碼。 ? ADPCM應用： ? 數(shù)字語音通信 ? 多媒體應用中的語音（解說詞） 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 23 3. Subband coding (子帶編碼 ) ? 基本原理： ? 利用帶通濾波器 (BPF)把聲音信號按頻率范圍劃分成幾個組成部分 (子頻帶，子帶 ) ? 低頻部分能量較集中，量化精度要高，取樣頻率可稍低。 提取語音生成參數(shù) 語音生成模型 （編碼器） 語音參數(shù) 數(shù)字語音 使用參數(shù)合成語音 語音生成模型 （解碼器） 重建的語音 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 28 語音生成過程 （ 1） ? 空氣由肺部呼出，經(jīng)過聲帶，送入聲道，最后從嘴唇呼出，產(chǎn)生聲音。 E ＝ ∑e(i)2 i=0 159 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 35 求解系數(shù) ai的線性方程組 R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) R(6) R(7) R(8) R(9) a1 R(1) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) R(6) R(7) R(8) a2 R(2) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) R(6) R(7) a3 R(3) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) R(6) a4 R(4) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) a5 R(5) R(5) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) R(4) a6 R(6) R(6) R(5) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) R(3) a7 R(7) R(7) R(6) R(5) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) R(2) a8 R(8) R(8) R(7) R(6) R(5) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) R(1) a9 R(9) R(9) R(8) R(7) R(6) R(5) R(4) R(3) R(2) R(1) R(0) a10 R(10) = 其中 R(k) ＝ ∑s(n) 誤差信號按感知加權(quán) 誤差最小？ 原始語音 s(n) e(n) 線性濾波器 濾 波 器 參 數(shù) ... 合成語音 激勵信號的 生成或選擇 激勵信號 u(n) s(n) ＾ ? 編碼器通過“合成”許多不同的近似值來“分析”輸入話音信號，所以稱為“合成 分析編碼器”。 i1個脈沖的幅度和位置已經(jīng)確定，則確定第 i個脈沖的幅度與位置； ? 上述過程重復 k次，結(jié)束。 ? 在 CELP基礎上制定的話音編碼標準 : ? 美國的 ANSI的 kbps codec ? ITU的 “ lowdelay 16 kbps codec 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 48 演 示（ 1） A lathe is a big tool. Grab every dish of sugar. 原始聲音（ PCM） ADPCM
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