[工學]5第三講語音信號數(shù)字化及壓縮編碼-文庫吧資料
2025-01-25 10:47本頁面
【正文】 號的高動態(tài)范圍而采用了多位的量化 ?對每個采樣點都進行量化，沒有考慮語音信號的前后相關(guān)性 2022/2/16 3 ? 預測編碼的概念 ? 相鄰樣點之間可能只有一個量化間隔或少數(shù)個量化間隔的差別， PCM傳送的信息存在冗余 ? 在編碼前就去掉相關(guān)性很強的冗余，然后再進行編碼傳送 ? 預測編碼，就是根據(jù)過去的信號樣值預測下一個樣值，并且把預測值與現(xiàn)實的采樣值之差進行量化加以編碼和傳送 ? 在接收端，經(jīng)過相同的預測和濾波，即可得到原始信號波形 抽樣 ∑ 量化 預測 ∑ x( t ) e( K T s ) + + + 編碼 傳輸 解碼 ∑ 預測 濾波 輸出 + + 2022/2/16 4 ? DPCM基本原理 )()()()()()()()()()()(kdkdkSkSkekdkSkSkSkSkdqrqere????????2022/2/16 5 ? DPCM性能 ? 一般總是大于 1，稱為 DPCM處理增益，其值主要取決于預測的效果 ? 由于量化的是樣值與預測值的差值信號，因此動態(tài)范圍可以減小，同時也可有效減小量化誤差，從而使DPCM在較低的編碼率下獲得較高的信噪比質(zhì)量 ? 需要研究的問題是：如何設(shè)計預測器獲得更好的 SNR ?零點預測器 ?極點預測器 ?最佳預測器 qp SNRGkeEkdEkdEkSEkeEkSESNR ???)]([)]([)]([)]([)]([)]([222222pG2022/2/16 6 ? 極點預測器 ? N階預測器的輸出是前 N個本地重建值的線性組合 ? 由于 H（ Z）只有極點，稱這種預測器為全極點預測器 稱為重建濾波器如果不考慮量化誤差?????????????????NiiiqqrNiiirqNirieZaZHZHZdZDZdZSZaZSZdZDikSakS11111)()()()(/)()(1)(/)()()()(量化器?編碼 解碼全極點預測器??? ?)( ns)( ns e )( ns e)( ns r)( ns r)( nd )( ndq )( nd q)( nI全極點預測器DPCM工作原理圖全極點預測器2022/2/16 7 ? 零點預測器 ? M階預測器的輸出是前 M個量化值的線性組合 零點預測器由于只有零點，稱為全＝重建濾波器重建信號??????????????MiiiMiiiqqrMiqieZbZHZbZdZHZdZSikdbkS1111)()1)(()()()()()(全零點預測器量化器 編碼 解碼全零點預測器全零點預測器DPCM)( ns?)( nd )( ndq)( ndq)( nse)( nse)( nsr2022/2/16 8 全零點預測器全極點預測器量化器 編碼 解碼全零點預測器全極點預測器零極點混合預測器DPCM)( ns?)( nd )( ndq)( ndq)( nse)( nse)( nsr)( nsr ? 零極點預測器 ? 把零點預測器和極點預測器組合在一起，即構(gòu)成零極點預測器 ????????? NiiiMiiizazbZH1111)(2022/2/16 9 ? 最佳預測器 ? 確定一組最佳預測系數(shù)，使得 最小 ? 在全極點模型下，并忽略量化誤差 ? 最終輸出的信噪比與預測階數(shù)有關(guān) ][ 2dE)]()([)()()2()1()0()1()2()0()1()1()1()0(.0][]))()([(]))()([(][1121o p t22122ikSkSEiRNRRRRNRNRRRNRRRrRaaaaadEikSakSEkSkSEdEssssN o p to p to p tiiNiie????????????????????????????????????????????????????????其中＝由此可得＝最佳預測系數(shù)應滿足2022/2/16 10 增量調(diào)制（ ， Delta－ M） M?(1) 簡單增量調(diào)制 可以認為是 一位編碼時的特例 ，但編碼的是差值信號 。 編碼過程 M? DPCM重建值為前一樣值前一樣值重建值本地譯碼值＝預測值＝輸入信號樣值 )(?)1(?)( )( )(nSnSnSnSnSll???2022/2/16 11 Q[] 數(shù)碼 形成 Z1 C(n) S(n) e(n) + Sl(n) )(? ne)(? nS解碼 )(? ne?)(nC? )(? nS?1?Z增量調(diào)制編碼器 增量調(diào)制解
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