第六章移动通信中的语音编码技术.ppt
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1、2019/6/5,语音编码技术,2019/6/5,学习目标,学习完本课程,您应该能够: 掌握语音编码的基本概念 掌握语音编码的分类及原理 了解语音编码质量的评定 了解常用的语音编码算法,2019/6/5,课程内容,第一节 语音编码技术介绍 第二节 移动通信系统中的语音编码技术,2019/6/5,第一节 语音编码技术介绍,语音编码技术介绍 波形编码技术 参数编码技术 混合编码 语音编码质量的评定,2019/6/5,语音编码技术介绍,信源编码是指利用信源的统计特性,解除信源的相关性,去掉信源多余的冗余信息,以达到压缩信源信息率,提高系统有效性的目的。 语音编码为信源编码,语音信号是模拟信号,语音的
2、编解码就是将语音的模拟信号转换为二进制数字信号,到了接收端,再将收到的数字信号还原为模拟语音,同时语音编码的作用还有减少信源冗余、解除信源相关性,压缩话音码率、提高信源有效性 语音编码技术有波形编码、参数编码和介于两者之间的混合编码三大类,下面简单介绍这三类编码技术。,2019/6/5,第一节 语音编码技术介绍,语音编码技术介绍 波形编码技术 参数编码技术 混合编码 语音编码质量的评定,2019/6/5,波形编码技术,波形编码技术是通过对语音波形进行采样、量化,然后用二进制码表示出来。波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音按一定的速率抽样,然后将幅度样本分层量化,并用代码表示。 解码是其反过
3、程,将收到的数字序列经过解码和滤波恢复成模拟信号。由于这种编码系统保持了信号原始样值的细节变化,从而保留了信号的各种过渡特征,所以波形编码的语音质量一般较高。 但是由于波形编码没有充分利用语音信号的冗余特性,使其压缩比不大,造成只有在较高速率上才能得到满意的语音质量,当编码速率降低到16Kbps以下时,编码语音质量将迅速下降。 脉冲编码调制(PCM)和增量调制(M),以及它们的各种改进型自适应增量调制(ADM)、自适应差分编码(ADPCM)等,都属于波形编码技术。,2019/6/5,第一节 语音编码技术介绍,语音编码技术介绍 波形编码技术 参数编码技术 混合编码 语音编码质量的评定,2019/
4、6/5,参数编码技术,参数编码技术利用人的发声机制,仅传送反映话音波形产生的主要变化参量(主要是指表征声门振动的激励参数和表征声道特性的声道参数),在接收端根据发声机制,由传送来的变化参量人工合成话音。 参量编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码,力图使重建语音信号具有尽可能高的可靠性,即保持原语音的语意,但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。 这种编码技术可实现低速率语音编码,比特率可压缩到24.8Kbps,甚至更低,但语音质量只能达到中等,特别是自然度较低,连熟人都不一定能听出讲话人是谁。线性预测编码(LPC)及其他各种改进型都属于参量编码。,2019/6/5,第一节
5、语音编码技术介绍,语音编码技术介绍 波形编码技术 参数编码技术 混合编码 语音编码质量的评定,2019/6/5,混合编码,混合编码是波形编码和参数编码两种系统优点的结合:既利用了语音生成模型,通过对模型中的参数进行编码,减少了波形编码对象的动态范围或者数目,又使得编码的过程产生接近原始语音波形的合成语音,以保留语音的各种自然特征,提高了合成语音的质量。 利用混合编码技术能够在4-16Kbps 速率上能够得到高质量的合成语音。多脉冲激励线性预测编码(MPLPC),规划脉冲激励线性预测编码(KPELPC),码本激励线性预测编码(CELP)等都是属于混合编码技术。很显然,混合编码是适合于数字移动通信
6、的语音编码技术。,2019/6/5,第一节 语音编码技术介绍,语音编码技术介绍 波形编码技术 参数编码技术 混合编码 语音编码质量的评定,2019/6/5,语音编码质量的评定,如何评价语音编码质量也成为语音编码领域所研究的一个重要课题。对此多年来人们提出了许多方法,归纳起来大致可分为两类,即客观评定方法和主观评定方法。 客观评定方法用客观测量的手段来评价语音编码的质量,常用的方法有信噪比、加权信噪比、平均分段信噪比等。它们都是建立在度量均方误差的基础上,其特点是计算简单,但不能完全反映人对语音质量的感觉。这个问题对于速率为16Kbit/s以下的中、低速率语音编码尤为突出,因此主要适用于速率较高
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- 第六 移动 通信 中的 语音 编码 技术
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