数字语音处理 第8章 语音编码ppt课件.ppt

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1、第8章语音编码135768.1概述8.3语音编码性能的评价指标8.4语音信号波形编码48.5语音信号参数编码8.2语音编码的分类及特性28.7语音信号宽带变速率编码8.6语音信号混合编码8.1概述1、语音数字信号的优点2、编码分类3、编码的目的4、编码后语音信号的特点5、语音压缩编码的应用①更好的话音质量；②更强的抗干扰性，易于进行加密；③更易于存储和处理；④节省带宽，更有效地利用网络资源。1.语音数字信号的优点提高传输的可靠性2.编码的分类信源编码信道编码提高编码的有效性目的：在保证语音音质和可懂度的条件下（

2、可接受的失真度），采用尽可能少的比特数来表示语音。途径：采用各种编码技术，以减少传输码率或存储量，最终提高传输或存储的效率。传输码率也称为数码率或编码速率，表示传输每秒钟语音信号所需的比特数。通常所说的“语音编码”，是特指通信传输系统中代表口语发声的300Hz~3400Hz的信号。3.语音编码的目的①可在窄带信道传输；②更能克服信道失真；③误码率一定时，需要的发射功率更小；④容量一定时，允许通过更多的信道；⑤所需存储器容量更少；⑥具有更大的抗噪声与抗干扰能力。4.压缩编码后语音的特点5.语音压缩编码的应用语音信

3、号的数字传输这类应用为数字电话通信系统和保密语音系统，如：数字通信系统、移动无线电、蜂窝电话及保密话音系统语音信号的数字存储这类应用为数字语音录放系统，如：数字录音电话、语音信箱、发音字典等按编码方式语音编码分为三种：波形编码参数编码混合编码8.2语音编码的分类及特性波形编码是将时间域或变换域信号直接变换为数字信号，力求使重建语音波形保持原始语音信号的波形形状。要求重建语音信号的各个样本尽可能地接近原始语音信号s(n)的样本值，因此在波形编码中，信噪比总是一个有用的性能评定标准。8.2.1波形编码——定义波形编

4、码优点：适应能力强，算法简单，易于实现，语音质量好。波形编码缺点：编码速率高，一般在16kbit/s~64kbit/s之间。8.2.1波形编码——优缺点传统的波形编码方法分类：脉冲编码调制(PCM)自适应增量调制(ADM)自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)各种波形编码方法的编码速率：脉冲编码调制PCM编码速率:64kbit/s自适应增量调制ADM编码速率:32kbit/s~16kbit/s自适应差分脉冲编码调制ADPCM编码速率:32kbit/s8.2.1波形编码——分类参数编码又称声码器编码，是将信源信号在

5、频域或其它变换域提取特征参数，然后对这些特征参数进行编码和传输，在译码端再将接收到的数字信号译成特征参数，根据这些特征参数重建语音信号。8.2.2参数编码——定义参数编码的优点:编码速率低。参数编码的缺点：这类编码器对讲话环境噪声较敏感，需要安静环境才能给出较高的可懂度。8.2.2参数编码——优缺点8.2.2参数编码——分类参数编码器有：共振峰声码器线性预测声码器余弦声码器混合编码技术产生于二十世纪80年代。优点：保留参数编码技术精华，并引用波形编码准则去优化激励源信号，克服了原有波形和参数编码的弱点，而吸取了

6、它们各自的长处。缺点：算法复杂、运算量很大。编码速率：4kbit/s~16kbit/s8.2.3混合编码——优缺点混合编码包括：多脉冲激励线性预测编码(MPELP)码激励线性预测编码(CELP)8.2.3混合编码——分类最简单的数字化方法是直接对语音信号进行模/数转换，只要满足一定的采样率和量化要求，就能够得到高质量的数字语音。但这时语音的数据量仍旧非常大，因此在进行传输和存储之前，往往要对其进行进行压缩编码，以减少其传输码率或存储量。8.2.4语音压缩编码的依据语音可进行压缩编码的依据：语音信号中存在大量的冗

7、余人耳的听觉特性来源语音信号幅度分布的非均匀性语音样点之间的相关性主要利用语音信号的相关性，在时域上采用短时和长时预测，在频域上采用谱平整方法，可以达到压缩编码比特率的目的。1）语音信号中的冗余——语音样点之间存在相关性具有动态的、时变的、多维的暂态概率密度分布的随机过程。统计时间长度不同，它表现的概率密度分布形式不同。一般长时(几十秒以上)统计幅度特性接近于gamma分布，短时(几到几十毫秒)统计幅度特性接近于高斯分布。但无论哪种统计特性，语音信号总是小幅度出现概率大，大幅度出现概率小。1）语音信号中的冗余—

8、—语音信号幅度统计特性语音信号中的冗余最主要的部分：①语音信号样本间的相关性，及其短时谱不平坦。②浊音段具有周期性。③声道的形状及其变化比较缓慢。④传输码值的概率分布是非均匀的。人耳能听到的声音的动态范围和带宽是有限的，可允许语音有一定的失真度。2）人耳的听觉特性①人耳的“掩蔽效应”。②人耳对低频端比较敏感，而对高频端不太敏感。③人耳对信号的相位特性不敏感。④人耳对语音幅度分辨率是有限