【正文】 率小時 ， 量階小 。 ADM具有動態(tài)范圍大的特點。 84 南通大學計算機應用教研室 差值脈沖編碼調制（ DPCM） ?DPCM：根據前些時刻的樣值來預測現時刻的樣值，只要傳遞預測值和實際值之差，而不需每個樣值的編碼都傳。 ?舉例說明 DPCM過程： ????? ?? 1,0,1,),( nnx)1()(~ ?? nxnx)(~)()( nxnxnd ??信 號 x ( t ) ， 抽 樣 值 為假 設 預 測 值 即 位 前 一 時 刻 樣 值 ，差 值85 南通大學計算機應用教研室 DPCM 框圖 C ( n ) x ( n ) + d ( n ) )(?nd )(?nd + )(? nx y ( n ) _ + )(~nx )(~nx )(? nx Q[ 。 ] P ( z ) 編碼 譯碼 P ( z ) 圖 中 Q [ 。 ] 為 量 化 器P ( z ) 為 線 性 預 測 器 的 轉 移 函 數x ( n ) 為 抽 樣 信 號 的 實 際 值 ， 即 輸 入 信 號 為 x ( n ) 的 預 測 值 ； 為 x ( n ) 的 重 建 信 號 ；d ( n ) 是 差 值 信 號 ， 即 實 際 值 與 預 測 值 的 差 值 ； 是 d ( n ) 的 量 化 值 ；C （ n ） 編 碼 值 ， 既 是 D P C M 碼)(~nx)(? nx)(?nd86 南通大學計算機應用教研室 （ DPCM）（圖） x ( t ) 量化范圍 [ 4 ， 4] 碼位為 3 比特 … 1 2 3 4 5 6 7 8 t d ( n ) 2 . 5 2 . 5 0 . 5 1 0 . 5 0 . 5 1 1 . 5 D P C M 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 101 87 南通大學計算機應用教研室 (說明 ) ?由于差值序列信息可以代替原始序列中的有效信息，二差值信號的能量遠小于原樣值，這就可以使量化電平數減小，從而大大地壓縮了數碼率。在接收端，只要把差值序列疊加在預測序列之上，即可以恢復原始信號。 88 南通大學計算機應用教研室 自適應 DPCM系統 ADPCM ?由于 DPCM系統的輸入信號是隨機變化的 ，要使 DPCM系統有最好的性能 ， 需采用自適應的方法 。 ?自適應：語音信號的動態(tài)范圍較大 ， 只有采用自適應系統 ， 才能得到最佳的性能 。 89 南通大學計算機應用教研室 ADPCM ?ADPCM系統的自適應包含 兩個方面 ： ?自適應預測： 預測系數能匹配于語音信號瞬時變化最自適應調整 ， 得到較高的預測增益 G的過程 。 ?自適應量化： 量化器的量化量化間隔能隨著信號的瞬時值變化做自適應調整 ，得到較高的信噪比 。 90 南通大學計算機應用教研室 ADPCM 框圖 C ( n ) x ( n ) + d ( n ) )(?nd )(?nd + )(? nx y ( n ) _ + )(~nx )(~nx )(? nx A — D PC M Q[ 。 ] P( z ) 編碼 譯碼 P( z ) Q[ 。 ] 可 以 看 出 A D P C M 是 在 D P C M 的 基 礎 上 增 加 了 自 適 應 功 能 :1 . 量 化 器 [ Q [ 。 ] ] 自 適 應 ， 即 量 化 自 適 應 ；2 . 逆 量 化 器 [ P ( z ) ] 自 適 應 ， 即 預 測 自 適 應 。 .結 論 ： A D P C M 系 統 較 P C M 可 改 善 1 6 ~ 2 1 d B , 碼 位 數 可 以 減 小 3 ~ 4 位 。這 樣 可 以 使 6 4 K b / s 的 P C M 系 統 與 3 2 K b / s 的 D P C M 系 統 的 性 能 相 當 。91 南通大學計算機應用教研室 （ LPC） ? 基本原理： 1. LPC通過分析話音波形來產生 聲道激 勵 和轉移函數 的 參數 。 2. 對這些參數進行 編碼 。 3. 在接收端 使用這些參數重構話音。 92 南通大學計算機應用教研室 LPC的基本原理圖 語音 語音 線性預測分析 清、濁音判別，基音提取 量化與編碼 解碼器 語音合成 93 南通大學計算機應用教研室 LPC主要缺點 1） 損失了語音的自然度 2） 抗噪聲能力下降 3） 譜包絡的估值可能產生很大的失真 。 原因： 主要是 未將 編碼端的余數 （ 誤差 ） 信號發(fā)送到接收端 。 94 南通大學計算機應用教研室 改善方法 ?采用較復雜的激勵模型代替簡單的清 /濁音判決模型； ?另一種方法是利用一部分余數信息。 95 南通大學計算機應用教研室 規(guī)則脈沖激勵長期預測 LPC編碼（ RPE— LTP） ?RPE— LTCLPC編譯碼系統框圖 : 語音 預處理 — 短時分析濾波 — 長時預測 — RPE 編碼 —— 信道 語音 — 后處理 — 短時分析濾波 — 長時預測 — RPE 譯碼 —— 96 南通大學計算機應用教研室 RPELTP 與 LPC比較 ?LPC編碼器在保證一定可懂度條件下，使編碼速率在 ～ ?RPE— LTC在編碼速率為 13Kb/s，有相當好的語音質量。 應用：目前 GSM采用 13Kb/s的 RPE— LTC編碼方案。 ?本章介紹的編碼算法主要應用于話音編碼。對于聲音的編碼可以應用 MPEG Audio的子帶編碼（ SBC） 97 南通大學計算機應用教研室 思考題 (1) 用自己的語言說出下面 3種話音編譯碼器的基本想法。 ① 波形編譯碼器，②音源編譯碼器， ③混合編譯碼器 什么叫做均勻量化？ 什么叫做非均勻量化？ 什么叫做 181。 率壓擴？ 什么叫做 A率壓擴？ 98 南通大學計算機應用教研室 思考題 (2) 自適應脈沖編碼調制 (APCM)的基本思想是什么？ 差分脈沖編碼調制 (DPCM)的基本思想是什么？ 自適應差分脈沖編碼調制 (ADPCM)的兩個基本思想是什么？