第3章聲音（2）數(shù)字語音的壓縮編碼-預覽頁
【正文】 MDF基音檢測法 ? 激勵信號的增益 G ???? 1 )()0( i i iRaRG? ?? ???????????? mNmnmNmnmNmninsnsinsnsiv 1 1 21221 )]()([)()()(2020/11/4 南京大學多媒體研究所 37 例 1 ? 20ms作為 1幀，按幀進行編碼 ? LPC系數(shù)的比特分配為：34 bit ? 增益 G ： 7 bit ? 濁音 /清音及濁音的基音周期 T： 7 bit ? 碼率 : 48x50＝ 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 38 例 LPC10編碼器 (ANSI 1015 , ) ? 1幀，以幀為單位進行編碼， ? LPC系數(shù)共 10位，采用協(xié)方差方法計算， ? 濁音的基音周期 T采用平均幅值差分函數(shù) (AMDF)計算，共 60個值，范圍 ，半對數(shù)表示， ? 激勵信號：濁音采用標準化的存儲波形 ? 碼率： 54 x 1000/ = kb/s 參數(shù) 濁音 清音 a1 5 5 a2 5 5 a3 5 5 a4 5 5 a5 4 a6 4 a7 4 a8 4 a9 3 a10 2 V/UV 1 1 T 6 6 G 5 5 同步 1 1 誤差保護 21 總計 54 54 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 39 3 波形編碼與參數(shù)編碼的比較 波形編碼 參數(shù)編碼 1 碼率高 碼率低 2 音質(zhì)好 音質(zhì)差 3 算法簡單 算法復雜 4 可處理任何聲音信號 僅處理語音信號 ? 參數(shù)編碼的數(shù)據(jù)率在 24 kbps左右，產(chǎn)生的語音雖然可以聽懂，但其質(zhì)量遠遠低于波形編碼。） 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 43 ? 激勵信號生成的方法： 1. 多脈沖線性預測編碼 MPLPC(multiple pulse LPC) 2. 等間隔脈沖激勵 RPE (regularpulse excited) 3. 碼激勵線性預測 CELP (code excited linear predictive) 最佳激勵信號 u(n)的生成方法 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 44 4 多脈沖線性預測編碼 －－ MPLPC ? 將原始語音分為 20ms長度的幀 , 對每一幀計算出 LPC的系數(shù)； ? 假設(shè)激勵信號由 k個脈沖組成，每個脈沖的幅度和位置待定； ? 從第 1個脈沖開始，確定其幅度和位置； ? 若 1， 決定第 i個脈沖的幅度與位置 多脈沖激勵發(fā)生器 LPC合成器 感知權(quán)重 i=1..k 原始語音 合成語音 u(n) 重復k次 1 2 3 4 5 i i+1 k t 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 45 5 等間隔脈沖激勵 LPC編碼器 — RegularPulse Excited LPC ? 每一幀使用 4組激勵信號 (即每 5 ms有 1組激勵信號 ), 每一組激勵信號使用 13個脈沖，間隔時間相同， ? 編碼器每 5ms計算 一次激勵信號的參數(shù)（ 第 1個激勵脈沖的位置和所有其他脈沖的幅度），目標是使 40120個樣本范圍的預測誤差序列的自相關(guān)達到最大： 56 bit / 5ms –第一個激勵脈沖的位置 (相位 2bit+量化因子 6bit ) –13個脈沖的幅值 (13x3bit) –長時預測 (LTP)系數(shù) (2bit), 長時預測延時 (7bit) ? 每 20ms進行一次短時預測，確定 LPC的系數(shù)（共 36比特） 每 20ms需 4x56+36=260bit, 碼率＝ =13kb/s 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 46 例 GSM (13kbps)語音編碼器 (Global System for Mobile munications) 每 5ms產(chǎn)生一組由 13個脈沖組成的激勵信號序列 (56bit) 每 5ms計算一次，使 40120個樣本范圍的短時預測誤差序列的自相關(guān)達到最大 LPC濾波器有 8個系數(shù)，共 36bit，每 20 ms 計算一次 每 20ms生成 4x56+36=260bit, 碼率＝ =13kb/s 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 47 6. 碼激勵線性預測編碼器 ( CELP， Code Excited LPC ) ? CELP算法 , 1985提出。 Hauspie SBC 8,000Hz DSP Group TrueSpeech 9kbs 8,000Hz Lernout amp。
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