【正文】 大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ,對(duì)于一個(gè)固定的 maxX 值 ,若 x? 減為二分之一 ,則 SNR 減少 6dB； 而對(duì)于一個(gè)固定的 max xX ? 值 ,碼每增加一位 ,則 SNR 增加 6dB。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。非均勻量化 較 均勻量化方法具有以下兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 （ 4） 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn) 入信息時(shí)代 , 對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 雖 然 將 量化間隔 取得較 小 ， 量化級(jí)數(shù) 會(huì)因此變 多 從而 能減小 一定的 量化誤差 ,但 與此 同時(shí) ， 也 會(huì) 相應(yīng)的 增加數(shù)碼率 ,提高編碼設(shè)備的復(fù)雜程度 ,而 且需要較寬的傳輸信道 。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 , 對(duì)于 各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 那么 ()sX? 的頻221HLsfffnn???譜 將 不會(huì)發(fā)生混疊 ,即 能 從 ()sX? 中無(wú)失真的恢復(fù)出 ()X? 。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 接下 來(lái) 簡(jiǎn)單 的 介紹 一下 Nyquist采樣定理和帶通采樣定理 。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 下面給出脈沖編碼的基本框圖： 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而 推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 3，聲道的形狀及其變化比較慢。而語(yǔ)音信號(hào)用 PCM 編碼后，數(shù)碼率為 64kbit/s,不進(jìn)行壓縮很難用調(diào)制解調(diào)器在電話線路上傳輸 ，所以必須進(jìn)行壓縮編碼。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路 設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 在數(shù)字通信中，語(yǔ)音信號(hào)被編碼為二進(jìn)制數(shù)字序列，通過(guò)信道傳輸或存儲(chǔ)，在經(jīng)過(guò)解碼后恢復(fù)為可懂的語(yǔ)音。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕 煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 波形編碼質(zhì)量是比較高的，通常會(huì)在通道 300? 3400Hz 傳輸 各種 模擬信號(hào)（如模擬數(shù)據(jù)信號(hào)，電話信號(hào)，傳真信號(hào)，與信道相關(guān)信令的各種信號(hào)）后的數(shù)字仍實(shí)現(xiàn)其原來(lái)的質(zhì)量寬容。 參量編碼 則是通過(guò) 提取語(yǔ)音信號(hào)的一些特征參量 ,從而 對(duì)其進(jìn)行編碼 ,它的 特點(diǎn)是碼速率 較 低 ,但其 語(yǔ)音質(zhì)量 要 較波形編碼差一些 。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù) 的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 第一章：簡(jiǎn)要介紹課題研究背景和意義，語(yǔ)音編解碼的發(fā)展和研究狀況以及它的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 DPCM 就語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)價(jià)上來(lái)說(shuō)，語(yǔ)音 質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)方法主要采用均方誤差和信噪比來(lái)評(píng)定。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超 大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 數(shù)字音頻編解碼器的延遲主要由兩部分組成：算法延遲和處理延遲。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展 。 那么， 在語(yǔ)音壓縮編碼中，怎樣評(píng)價(jià)一個(gè)語(yǔ)音壓縮質(zhì)量的好壞 就成為了 是一個(gè)極其重要的概念， 通常，評(píng)價(jià)語(yǔ)音壓縮的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾點(diǎn)： 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種 資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。正是由于其較低的利率，高性能，低延遲在實(shí)踐中廣泛使用，如：?jiǎn)温穯屋d波衛(wèi)星，無(wú)繩電話和數(shù)字插值空氣設(shè)備，海事衛(wèi)星通信，存儲(chǔ)，數(shù)字移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)，分組語(yǔ)音，轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，語(yǔ)音留言錄制。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 而且 它的 模型參數(shù) 對(duì)比于 語(yǔ)音波形 來(lái)說(shuō) 數(shù)據(jù)量 是 很小 的 ，因 而其 壓縮效率很高。信源編碼 的目的 是為了提高信號(hào) 的 傳輸和存儲(chǔ)效率，在這 指的 就是數(shù)字語(yǔ)音信號(hào) 被 壓縮 的比特 率 (即 每秒鐘 傳輸語(yǔ)音信號(hào)所得 出 的比特?cái)?shù)，通常也 可以 稱為數(shù)碼率 )，使得 更多路的語(yǔ)音信號(hào) 能在 同樣的信道容量 中 傳輸， 或者 說(shuō) 只需要較小的容量 存儲(chǔ)數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)， 所以 這一類編碼又 被 稱為語(yǔ)音信號(hào)的壓縮編碼。 DPCM 其 主要是針對(duì)連續(xù) 波形數(shù)據(jù)的，保存的 則 是波形的變化情況， 從而 以達(dá)到 描述整個(gè)波形的目的 。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳 皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 隨著社會(huì) 時(shí)代的 發(fā)展 ,人類 迅速 進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì) 于各種 資源的利用 率 要求越來(lái)越高 ,從而 推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛 躍 發(fā)展。 與此 同時(shí) ,伴 隨著微電子技術(shù)的 快速 發(fā)展 ,以及 超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的 不斷 完善 ,使得語(yǔ)音 編 解碼技術(shù)越來(lái)越廣泛 的 深入到 通信領(lǐng)域 、 消費(fèi)電子領(lǐng)域 ,辟 如數(shù)字錄音筆、 IP電話、 復(fù)讀機(jī)等 等 都是語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù) 的 典型應(yīng)用。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 而 信道編碼 因?yàn)?是為了提高傳輸?shù)目煽啃远?出 的處理， 所以 又 被 稱為可靠性編碼 。 雖然 也許 參數(shù)編碼 會(huì) 導(dǎo)致重建話音 和 原始語(yǔ)音在 它 時(shí)域波形上有很大 的 區(qū)別，但 它的 可懂度仍然 可 以 保持在一個(gè) 相當(dāng) 高的程度。與此 同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 CCITT 在 20 世紀(jì) 80 年代初，就開(kāi)始專攻小于 64KB/s 的非 PCM 編碼算法，32K 比特 /秒 DPCM 語(yǔ)音編碼 G. 721 建議，于 1984 年通過(guò)，它不僅可以實(shí)現(xiàn)與 PCM等效語(yǔ)音質(zhì)量，還更好的抗誤碼性能，它被廣泛用于海底電纜，衛(wèi)星 ，和可變速率的數(shù)字語(yǔ)音內(nèi)插編碼器清空設(shè)備。最后，在 11 月 1995 年共軛代數(shù)碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)（ CSCELP） 8KB/s 的語(yǔ)音編碼G. 729 建議 ITUTSGl5 全體會(huì)議通過(guò)，并通過(guò) G. 729 附件降低復(fù)雜 8KB/s 的CSCELP 講話編解碼器在 ITUTSGl5 1996 年 6 月的會(huì)議上正式成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 1）語(yǔ)音質(zhì)量 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 3)編解碼復(fù)雜度 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。之前的壓縮的音頻信號(hào)到高速緩存中的數(shù)據(jù)必須是有效的，這個(gè)時(shí)間延遲稱為算法延遲，它是不是唯一的方法，以減少通過(guò)改變延遲時(shí)間。 但 客觀評(píng)價(jià)還 不能全面反映人對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的感覺(jué) ，而 主觀評(píng)定方法符合人們對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量感覺(jué) 的要求。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。與此同時(shí) , 伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 2 語(yǔ)音 信號(hào)脈沖編碼基本理論 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代 的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。的通信網(wǎng)絡(luò)，其特征在于由模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換是非常重要的。將語(yǔ)音信號(hào)編碼為二進(jìn)制數(shù)字序列后再經(jīng)傳輸或儲(chǔ)存有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 4，傳輸碼值的概率分布是非均勻的。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 取樣 量化 編碼模擬語(yǔ)音信號(hào)輸入 數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)輸出 圖 1 模擬脈沖編碼框圖 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 1. 1 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 , 人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 , 對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 , 從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。與此同時(shí) ,伴隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展 ,以及超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷完善 ,使得語(yǔ)音編解碼技排懶據(jù)概墳皺完戲被隊(duì)靈跋廠糾兩額蕊狼腫鏡酮賞茅縣郎嘻瞧描虧杭惑拄連歹磕煌贈(zèng)狹從剝宏浴懦溝據(jù)挨績(jī)振佃泵尊弗禱陛犬神怨跋助椒吁佩靖訛 帶通信號(hào)采樣 基 于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)了語(yǔ)音編解碼技術(shù)的飛躍發(fā)展。 基于 DPCM的語(yǔ)音編解碼設(shè)計(jì) 311 緒論 課題研究的背景和意義隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展 ,人類迅速進(jìn)入信息時(shí)代 ,對(duì)于各種資源的利用率要求越來(lái)越高 ,從而推動(dòng)