internet多媒體課件第二章(下)(編輯修改稿)
2025-08-31 09:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。以后的計(jì)算機(jī)發(fā)展更促進(jìn)了通信的數(shù)字化，并逐步與通信相結(jié)合。 ?PCM 編碼是對(duì)連續(xù)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行空間采樣、幅度值量化及用適當(dāng)碼字將其編碼的總稱(chēng)。PCM方法可以按量化方式的不同，分為均勻量化 PCM、非均勻量化 PCM和自適應(yīng)量化 PCM等幾種。 如果采用相等的量化間隔對(duì)采樣得到的信號(hào)作量化，那么這種量化稱(chēng)為均勻量化。 均勻量化就是采用相同的“等分尺”來(lái)度量采樣得到的幅度，也稱(chēng)為線(xiàn)性量化。 均勻量化 PCM就是直接對(duì)聲音信號(hào)作 A/D轉(zhuǎn)換，在處理過(guò)程中沒(méi)有利用聲音信號(hào)的任何特性，也沒(méi)有進(jìn)行壓縮。 該方法將輸入的聲音信號(hào)的振幅范圍分成個(gè)等份（ B為量化位數(shù)），所以落入同一等份數(shù)的采樣值都編碼成相同的 B位二進(jìn)制碼。 只要采樣頻率足夠大，量化位數(shù)也適當(dāng)，便能獲得較高的聲音信號(hào)數(shù)字化效果。 為了滿(mǎn)足聽(tīng)覺(jué)上的效果，均勻量化 PCM必須使用較多的量化位數(shù)。這樣所記錄和產(chǎn)生的音樂(lè)，可以達(dá)到最接近原聲的效果。當(dāng)然提高采樣率及分辨率后，將引起儲(chǔ)存數(shù)據(jù)空間的增大。 圖 均勻量化 圖 ? 律的壓縮特性 改進(jìn) PCM編碼技術(shù)的一個(gè)方法是采用非均勻量化 ，即讓量化級(jí)高度隨信號(hào)振幅而變化 。 信號(hào)振幅小則縮小量化級(jí)高度 ， 信號(hào)振幅大時(shí)則增大量化級(jí)高度 。 這樣就可以在滿(mǎn)足精度要求的情況下用較少的位數(shù)實(shí)現(xiàn)編碼 。 在聲音數(shù)據(jù)還原時(shí) ， 采用相同的規(guī)則 。 在非均勻量化中 ， 采樣輸入信號(hào)幅度和量化輸出數(shù)據(jù)之間定義了兩種對(duì)應(yīng)關(guān)系 ， 一種稱(chēng)為 ? 律（ ?Law） 壓 （ 縮 ） 擴(kuò) （ 展 ） 算法 ， 另一種稱(chēng)為 A律 (ALaw) 壓 （ 縮 ） 擴(kuò) （ 展 ） 算法 。 這兩種算法主要用于數(shù)字電話(huà)通信中 。 ? 律的計(jì)算公式如下： )]([)1l n (]x ( n )u1l n [)( m a xm a x nxs i g nuXXny??? 其中 Xmax是信號(hào) x(n)的最大幅度 ， u是控制壓縮程序的參數(shù) ，u越大壓縮就越厲害 圖 47給出了按 ?律壓擴(kuò)算法的輸入輸出特性曲線(xiàn) ， ?為確定壓縮量的參數(shù) ， 它反映最大量化間隔和最小量化間隔之比 。 由圖可見(jiàn) ， ?值越大 ， 壓縮量越大 。 由于 ? 律壓擴(kuò)的輸入和輸出關(guān)系是對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系 ， 所以這種編碼又稱(chēng)為對(duì)數(shù) PCM。 A律壓擴(kuò)與 ?律壓擴(kuò)相比 ， 則壓縮的動(dòng)態(tài)范圍略小些 ， 小信號(hào)振幅時(shí)質(zhì)量要比 ?律稍差 。 無(wú)論是 A律還是 ?律算法 ， 它們的特性在輸入信號(hào)振幅小時(shí)都呈線(xiàn)性 ， 在輸入信號(hào)振幅大時(shí)呈對(duì)數(shù)壓縮特性 。 對(duì)于采樣頻率為 8kHz，樣本精度為 16位的輸入信號(hào)，使用A律壓擴(kuò)或 ?律壓擴(kuò)編碼，經(jīng)過(guò) PCM編碼器之后每個(gè)樣本的精度為 8位，輸出的數(shù)據(jù)率為 64kb/s。這個(gè)數(shù)據(jù)就是CCITT ,（國(guó)際電話(huà)與電報(bào)顧問(wèn)委員會(huì)）推薦的 ：話(huà)音頻率脈沖編碼調(diào)制。 音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和算法 編碼類(lèi)型 算法 名稱(chēng) 數(shù)據(jù)率 標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用 質(zhì)量 波形 編碼 PCM 均勻量化 公共網(wǎng) ISDN 配音 μ(A) μ(A) 64kbit/s APCM 自適應(yīng)量化 DPCM 差值量化 ADPCM 自適應(yīng)差值量化 32kbit/s SBADPCM 子帶一自適應(yīng)差值量化 64kbit/s 參數(shù) 編碼 LPC 線(xiàn)性
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