第3章聲音2數(shù)字語音的壓縮編碼(參考版)
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【正文】 濾波器用于模擬語音的生成過程。 Hauspie CELP 35k 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 50 數(shù)字語音編碼標準 標準 方法 比特率 質量 時間 應用 PCM 64 1972 PSTN ANSI 1015 LPC10 1976 保密通信 ADPCM 32 1984 PSTN GSM(歐洲蜂窩通信 ) RPECELP 13 1991 ANSI 1016 CELP 1991 低延時 CDCELP 16 1992 IS 54(北美 TDMA) VSELP 8 1992 IS 96(北美 CDMA) QCELP 18 1993 日本蜂窩通信 VSELP 1993 CSACELP 8 1995 IP電話 (, ) ACELP 1995 IP電話 半速率 GSM(歐洲蜂窩通信 ) AMR 56 1995 新的低速率 ANSI標準 MELP 1996 四、小結 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 52 從語音生成模型看語音編碼 ? 如果有足夠的比特精確地描述激勵信號，則對聲音模型的要求就可以低一些（波形編碼器） ? 如果分配給激勵信號的比特很少，激勵信號描述就很粗糙，那么對模擬語音生成過程的濾波器要求就很高（參數(shù)編碼器）； ? 采用合適的方法比較準確地描述激勵信號和濾波器結構，就能達到編碼效率高、聲音質量好的效果（混合編碼器）。 ? 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 CELP LDCELP CSACELP LPC10 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 49 演 示（ 2） 格式 碼率 1 min = Sample 11,025Hz 16bit PCM 1292k 8000Hz 16bit PCM 128kbs 11,025Hz 8bit PCM 646k 11,025Hz uLaw 646k 8,000Hz 8bit PCM 64kbs 8,000Hz uLaw 64kbs * toll quality telephone 11,025Hz 4bit ADPCM 323k 8000Hz 4bit ADPCM 32kbs 11,025Hz 18kbs 8,000Hz 13kbs * cell phone quality 8000Hz Lernout amp。使用有限數(shù)量的激勵信號存儲在存儲器中 (稱為碼本 )，以替代多脈沖激勵。 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，結束。 誤差信號按感知加權 誤差最?。? 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”。盡管它的音質比較低，但它的保密性能好，因此這種編譯碼器一直用在軍事上 . 三、數(shù)字語音的混合編碼 2020/11/4 南京大學多媒體研究所 41 1 參數(shù)編碼的不足 ? 參數(shù)編碼在降低碼率方面有很大突破，但語音質量尚不理想；原因是語音生成模型中的激勵信號的處理過于簡單： ? 不是清音就是濁音；實際上有些是濁音、清音的混合； ? 濁音的激勵信號是周期性的，實際上是準周期性的； 脈沖序列發(fā)生器 隨機噪聲發(fā)生器 基音周期 (聲帶振動 ) (聲帶不振動 ) 音源幅度 音源幅度 濁音 清音 線性濾波器 聲 道 參 數(shù) ... 語音 (聲道模型 ) 激勵信號 改進思路：設計更好的激勵信號。 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(
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