最新-第二章聲音和語音編碼-PPT精品課件

1、第二章 聲音和語音編碼1南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼脈沖編碼調(diào)制（PCM）PCM應用其它編碼方法2南通大學計算機應用教研室2.1 聲音概述聲音是一種連續(xù)的波，具有普通波的一切特性：反射、折射、衍射等。聲音信號是由許多頻率不同的信號組成聲波的分類（按頻率）次聲波 ( 0 20 Hz )聲波 (20 20 KHz) 人類聽覺范圍超聲波 ( 20KHz ) 強的方向性應用：B超、探測儀、主動聲納3南通大學計算機應用教研室2.1 聲音概述（續(xù)）聲音的幅度人類能夠感知的范圍是：0120dB之間超出120dB人耳可能會感動疼痛補充：什么是dB（分貝）數(shù)？4南

2、通大學計算機應用教研室什么是dB（分貝）數(shù)？一種相對量單位，在專業(yè)音響設備的調(diào)節(jié)刻度上經(jīng)常會遇到，例如增益大小、衰減量、提升量、電平量等。其定義是：dB數(shù)=20lgA/B但在功率級、聲強級及能量級中，其定義是：dB數(shù)=10lgA/B式中，A是被比較的絕對量，例如電壓、電流等；B為比較的標準量。采用dB數(shù)表示量值的優(yōu)點是縮小了數(shù)值大小，使量值表示更簡單更具體，使運算簡化。同時，對一些變化范圍很寬的物理量作圖表示或刻度與非常方便，一目了然。5南通大學計算機應用教研室2.1 聲音概述（續(xù)）音寬與頻帶：頻帶寬度或稱為帶寬，它是描述組成復合信號的頻率范圍。 圖2.1 聲音的頻帶6南通大學計算機應用教研室

3、2.1.1 音頻信號的指標 一. 頻帶寬度：音頻信號的頻帶越寬，所包含的音頻信號分量越豐富，音質(zhì)越好。 圖2.2 聲音的頻帶寬度7南通大學計算機應用教研室2.1.1 音頻信號的指標 (續(xù))二動態(tài)范圍: 動態(tài)范圍越大，信號強度的相對變化范圍越大，音響效果越好。 音質(zhì)效果 AM廣播FM廣播數(shù)字電話 CDDA 動態(tài)范圍（dB） 406050100動態(tài)范圍20log（信號的最大強度 / 信號的最小強度） 單位：（dB） 表2.1 聲音的動態(tài)范圍抑揚頓挫8南通大學計算機應用教研室2.1.1 音頻信號的指標 (續(xù))三信噪比：信噪比SNR（Signal to Noise Ratio）是有用信號與噪聲之比的簡

4、稱。噪音可分為環(huán)境噪音和設備噪音。信噪比越大，聲音質(zhì)量越好 9南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼脈沖編碼調(diào)制（PCM）PCM應用其它編碼方法10南通大學計算機應用教研室2.2 聲音的數(shù)字化模擬信號與數(shù)字信號聲音信號的數(shù)字化采樣頻率采樣精度聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率11南通大學計算機應用教研室2.2.1 模擬信號與數(shù)字信號模擬信號時間上、幅度上均連續(xù)的 信號。采樣 在某一時刻對模擬信號的幅度進行測量，將其時間上離散化量化 將采樣得到的信號幅度的取值離散化。如采樣得到的幅度為0,255,一種離散化的方法是取值0,1,2,255采樣和量化后得到的信號就是數(shù)字信號12南

5、通大學計算機應用教研室2.2.1 模擬信號到數(shù)字信號為什么要從模擬信號過渡到數(shù)字信號？以前聲音長途傳輸用電信號來模擬聲波，對電信號的處理，采用模擬電氣元件，受環(huán)境影響很大（溫度、電磁場干擾），難以糾錯。采用數(shù)字信號，采用數(shù)字信號處理器（DSP）進行數(shù)學運算，受環(huán)境影響較小，可以實現(xiàn)容錯處理。13南通大學計算機應用教研室2.2.1 數(shù)字信號處理的優(yōu)點數(shù)字信號計算是一種精確的計算方法，不受時間和環(huán)境變化的影響；用數(shù)學運算來實現(xiàn)（模擬）原來的物理部件的功能相對比較容易可以通過改變數(shù)學運算的方法，實現(xiàn)不同的功能，而不需更換物理部件(DSP)。即只需對DSP編程。14南通大學計算機應用教研室2.2.2

6、聲音信號的數(shù)字化聲音信號的數(shù)字化步驟：采樣 得到一個個時間上離散的幅度值量化 得到一個個離散的幅度值連續(xù)時間的離散化通過采樣，一般采用均勻采樣(uniform sampling) 連續(xù)幅度的離散化通過量化，可采用線性量化, 或非線性量化 15南通大學計算機應用教研室2.2.2 聲音信號的數(shù)字化 (圖)圖2.3 聲音信號的數(shù)字化16南通大學計算機應用教研室采樣和量化示例如有一聲音信號，對其進行采樣和量化。量化表用 1，2，3，4，5，6，7，8 ，四舍五入方法。結(jié)果如下表2.2采樣序列1.532.203.614.83量化序列224517南通大學計算機應用教研室2.2.2聲音信號的數(shù)字化目前應用較

7、為廣泛的采樣方式:奈奎斯特(Nyquist)采樣正交采樣帶通采樣Sigma-Delta()采樣等18南通大學計算機應用教研室2.2.2 聲音信號的數(shù)字化需要解決的兩個問題：采樣頻率應該是多少？量化的精度？bps(bit per sample)19南通大學計算機應用教研室2.2.3 采樣頻率采樣頻率是指一秒鐘內(nèi)采樣的次數(shù)。奈奎斯特采樣定理(Nyquist theory):如果對某一模擬信號進行采樣，則采樣后可還原的最高信號頻率只有采樣頻率的一半；或者說只要采樣頻率高于輸入信號最高頻率的兩倍，就能從采樣信號系列重構(gòu)原始信號。 20南通大學計算機應用教研室2.2.3 采樣頻率奈奎斯特采樣定理:fs

8、= 2 fmax fs為采樣頻率，fmax為信號最高頻率對聲音信號而言，fmax為聲音信號的最高頻率。在實際應用中，為了使前級抗混疊濾波器易于實現(xiàn)，提高輸入信號的信噪比，一般fs取fmax的2.5倍以上。 21南通大學計算機應用教研室2.2.3 采樣頻率根據(jù)斯特采樣定理，CD 激光唱盤采樣頻率為44KHz，可記錄的最高音頻為22KHz，這樣的音質(zhì)與原始聲音相差無幾，也就是我們常說的超級高保真音質(zhì)。聲音采樣的三個標準頻率分別為：44.1KHz22.05KHz 11.025KHz。 22南通大學計算機應用教研室2.2.3 采樣頻率人耳聽覺上限是20KHz，根據(jù)奈奎斯特的理論，數(shù)碼音頻的取樣頻率應當

9、是40 KHz，可為何定了44.1 KHz這么一個特殊的標準？對模擬聲音信號進行處理時，20KHz處有比較明顯的衰減，因此把信號截止頻率提高到22 KHz 為使交流電紋波的負面影響降到最低，需要取一個既大于44 KHz,又為50Hz和60Hz(國際通行的兩種交流電頻率)公倍數(shù)的數(shù)據(jù)。23南通大學計算機應用教研室2.2.4 量化精度 量化位數(shù)量化位數(shù)是對模擬音頻信號的幅度軸進行數(shù)字化，它決定了模擬信號數(shù)字化以后的動態(tài)范圍。由于計算機按字節(jié)運算，一般的量化位數(shù)為8位和16位。量化位越高，信號的動態(tài)范圍越大，數(shù)字化后的音頻信號就越可能接近原始信號，但所需要的存貯空間也越大。 類似于你銀行的存款位數(shù)2

10、4南通大學計算機應用教研室2.2.4 量化精度 量化位數(shù) 例如用8位表示一個聲音采樣的樣本，則樣本值是0到255之間的256個整數(shù)值，此時采樣精度就是1/256.量化精度、存儲空間、聲音質(zhì)量、處理速度之間的矛盾。（理解）25南通大學計算機應用教研室2.2.4 量化精度 信噪比表示信噪比SNR(signal-to-noise ratio)公式： SNR= 10 log(Vsignal)2/(Vnoise)2 = 20 log(Vsignal /Vnoise)說明：Vsignal表示信號電壓Vnoise表示噪聲電壓SNR的單位為分貝(dB)如何理解信噪比公式 (思考題)26南通大學計算機應用教研室

11、2.2.4 量化精度 信噪比計算舉例：假設Vnoise=1;采樣精度為1bit時，Vsignal21，此時它的信噪比： SNR= 20 log(Vsignal /Vnoise) = 20 log( 21 / 1 ) = 20 log 2 = 20 *0.3 = 6 dB27南通大學計算機應用教研室2.2.4 量化精度 信噪比計算舉例：假設Vnoise=1;采樣精度為8bit時，Vsignal28，此時它的信噪比： SNR= 20 log(Vsignal /Vnoise) = 20 log( 28 / 1 ) = 20* 8 *log 2 = 20 * 8 *0.3 = 48 dB28南通大學計

12、算機應用教研室2.2.4 采樣精度 （表）表2-3 采樣位數(shù)與信噪比對照表量化位 等份 信噪比(dB)應 用 126825648數(shù)字電話166553696CD-DA29南通大學計算機應用教研室2.2.5 聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率聲道數(shù)：有單聲道和雙聲道之分。雙聲道又稱為立體聲，在硬件中要占兩條線路，音質(zhì)、音色好，但立體聲數(shù)字化后所占空間比單聲道多一倍。數(shù)據(jù)率：為每秒bit數(shù)，(bps). 數(shù)據(jù)率是計算機處理時要掌握的基本技術(shù)參數(shù)。聲音質(zhì)量與數(shù)據(jù)率的對應 參見教材表2-1 p1130南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼脈沖編碼調(diào)制PCM應用其它編碼方法31南通大學

13、計算機應用教研室2.3 電子合成音樂 MIDI樂器數(shù)字接口MIDI（Musical Instrument Digital Interface），泛指數(shù)字音樂的國際標準，它是音樂與計算機結(jié)合的產(chǎn)物。MIDI不是把音樂的波形進行數(shù)字化采樣和編碼，而是將數(shù)字式電子樂器的彈奏過程記錄下來，如按了哪一個鍵、力度多大、時間多長等等。當需要播放這首樂曲時，根據(jù)記錄的樂譜指令，通過音樂合成器生成音樂聲波，經(jīng)放大后由揚聲器播出。 32南通大學計算機應用教研室2.3.1 MIDI術(shù)語一、音樂合成器（Musical Synthesizer）：用來產(chǎn)生并修改正弦波形的疊加，然后通過聲音產(chǎn)生器和揚聲器發(fā)出特定的聲音。泛

14、音的合成決定聲音音質(zhì)。二、復調(diào)聲音：簡稱為復音（Polyphony），指合成器同時演奏若干音符時發(fā)出的聲音。它著重于同時演奏的音符數(shù)。33南通大學計算機應用教研室2.3.1 MIDI術(shù)語三、多音色（Timbre）：指同時演奏幾種不同樂器時發(fā)出的聲音。它著重于同時演奏的樂器數(shù)。四、MIDI標準1、MIDI電子樂器：能產(chǎn)生特定聲音的合成器，其數(shù)據(jù)傳送符合MIDI通信約定。34南通大學計算機應用教研室2.3.1 MIDI術(shù)語2、MIDI消息 ( message ) 或指令：樂譜的一種記錄格式，相當于樂譜語言。3、MIDI接口（interface）：MIDI硬件通信協(xié)議4、MIDI通道 ( chann

15、el )：共16個通道，每種通道對應一種邏輯的合成器35南通大學計算機應用教研室2.3.1 MIDI術(shù)語 5、MIDI文件：由控制數(shù)據(jù)和樂譜信息數(shù)據(jù)構(gòu)成6、音序器 ( Sequencer )：用來記錄、編輯和播放MIDI文件的軟件。36南通大學計算機應用教研室2.3.2 計算機上MIDI的產(chǎn)生過程 MIDI電子樂器通過MIDI接口與計算機相連。計算機可通過音序器軟件來采集MIDI電子樂器發(fā)出的一系列指令。這一系列指令可記錄到MIDI文件中。在計算機上音序器可對MIDI文件進行編輯和修改。最后，將MIDI指令送往音樂合成器，由合成器將MIDI指令符號進行解釋并產(chǎn)生波形，然后通過聲音發(fā)生器送往揚聲

16、器播放出來。37南通大學計算機應用教研室2.3.2 計算機上MIDI的產(chǎn)生過程圖2.4 MIDI的產(chǎn)生過程38南通大學計算機應用教研室2.3.3 MIDI合成的產(chǎn)生方式1、頻率調(diào)制合成( Frequency Modulation ) 通過硬件產(chǎn)生正弦信號，再經(jīng)處理合成音樂。合成的方式是將波形組合在一起，理論上可以有無限多組波形，但實際上做不到。其泛音的合成與模擬比較困難，實際的質(zhì)量不高。2、波形表（Wavetable）合成 其原理是在ROM中已存儲各種實際樂器的聲音樣本，需要時，調(diào)用相應樣本來合成該樂器的樂音。ROM的容量越大，合成效果越好，價格也越貴。 39南通大學計算機應用教研室2.3.4

17、 兩種音頻文件的比較 表2-4 MIDI和WAVE文件的比較MIDIWAVE文件內(nèi)容 MIDI指令數(shù)字音頻數(shù)據(jù)音源 MIDI樂器Mic,磁帶,CD唱盤,音響容量 小與音質(zhì)成正比 效果與聲卡質(zhì)量有關(guān) 與編碼指標有關(guān) 適用性 易編輯 聲源受限 數(shù)據(jù)量很小 不易編輯聲源不限 數(shù)據(jù)量大 40南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼 (教材第三章)脈沖編碼調(diào)制PCM 應用其它編碼方法41南通大學計算機應用教研室2.4 語音編碼實現(xiàn)方法波形編碼將波形直接變換成數(shù)字碼流。特點：比特率較高、解碼后質(zhì)量較高、延時較小?？梢苑譃椋簳r域波形編碼，如PCM、ADPCM、M等；頻域波

18、形編碼，如子帶編碼（SBC）、自適應變換編碼等。參數(shù)編碼 從信源信號的某個域中提取特征參數(shù)，并變換成數(shù)字碼流。特點：比特率較低、解碼后質(zhì)量較低、延時較大。如：各種聲碼器。 線性預測編碼(LPC)42南通大學計算機應用教研室2.4 語音編碼實現(xiàn)方法混合編碼將以上二種方法混合，特點：以較低的比特率獲得較高的質(zhì)量，延時適中，復雜。如：GSM的語音編碼。 43南通大學計算機應用教研室語音編碼歷史：數(shù)字電話（1） 波形編碼 PCM原理（37年，法Alec Reeres）電子管PCM（46年，Bell實驗室）晶體管PCM（62年，市話擴容，64kb/s）單片IC PCM（70年代，微波、衛(wèi)星、光纖） 增量

19、編碼原理（46年，法De Loraine）自適應增量 CVSD（60年代末，軍用，32、16kb/s） Continuously Variable Slope Delta Modulator 連續(xù)變化斜率增量調(diào)制器 其他編碼（70年代，ADPCM、SubBand、ATC、APC等） 在16kb/s以上得到較好的話音質(zhì)量。 特點：話音質(zhì)量好，且編碼速率高。44南通大學計算機應用教研室語音編碼歷史：數(shù)字電話（2） 參數(shù)編碼 波形編碼通道聲碼器（39年，Dudly，二次大戰(zhàn)保密電話） LPC聲碼器（67年，Atal、Schroeder） 共振峰聲碼器（71年，Rabiner、Schafer、Elan

20、agan） 波形插值（91年，W.B. Kleijn） 特點：編碼速率低，自然度差。 混合編碼器利用線性預測、VQ、A-B-S、感覺加權(quán)、后濾波等技術(shù)。 規(guī)則脈沖激勵線性預測（RPELP 1985 Deprettere、Kroon） 碼本激勵線性預測（CELP 1985 Manfred、Schroeder、Atal） 特點：話音質(zhì)量高、編碼速率低，但算法復雜。45南通大學計算機應用教研室語音編碼的優(yōu)點 提高傳輸?shù)馁|(zhì)量 便于處理使用靈活，便于多種媒體（視頻、音頻、文字、數(shù)據(jù)）相結(jié)合應用 易于加密 適合大規(guī)模集成 可靠性高、體積功耗小 價格便宜46南通大學計算機應用教研室表2.2 語音編碼的應用4

21、7南通大學計算機應用教研室壓縮的必要性表2.3 幾種類型信號的參數(shù)88.125KB/s（一般了解）48南通大學計算機應用教研室語音壓縮依據(jù)1) 冗余度時域樣點之間相關(guān)（短時、長時）頻域譜的非平坦性（譜包絡、譜離散）統(tǒng)計特性2) 人耳聽覺特性人耳分辨能力人耳對不同頻段聲音的敏感程度不同，通常對低頻比對高頻更敏感人耳對語音信號的相位不敏感人耳掩蔽效應 Masking Effect （一般了解）49南通大學計算機應用教研室語音壓縮依據(jù)說明： 對人耳聽不到或感知極不靈敏的聲音分量都不妨視為冗余。利用聽覺心理特性、感覺加權(quán)、量化、去除多余分量、后濾波、。（一般了解）50南通大學計算機應用教研室語音編碼性

22、能評價（1）1) 編碼速率：（Kbps、Kb/s） 信號帶寬： 可懂度、自然度、透明度。 2003400Hz,507000Hz,1020000HZ 采樣速率：8KHz,16KHz,32KHz,44.1/48KHz。 編碼位數(shù)：R（b/樣點），總速率I（kb/s）。 （一般了解）51南通大學計算機應用教研室語音編碼性能評價（2）2）重建語音質(zhì)量客觀評價： 信噪比 分段信噪比 （一般15dB以上較好，20dB以上相當好） 主觀評價: MOS分（Mean Opinion Score） 51分： Excellent、Good、Fair、Poor、Bad如： 4分：長途通信質(zhì)量 （一般了解）52南通大學

23、計算機應用教研室語音編碼性能評價（3）3) 編解碼延時（ms） 公眾網(wǎng)（25ms） 回聲控制或回聲抵消 正常通話秩序 與重建質(zhì)量關(guān)系4) 算法復雜度 硬件、成本 浮點、定點 5) 其他 抗隨機誤碼和突發(fā)誤碼能力 抗丟包和丟幀能力 對不同信號編碼能力 級聯(lián)或轉(zhuǎn)接能力（一般了解）53南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼脈沖編碼調(diào)制PCM應用其它編碼方法54南通大學計算機應用教研室2.5 脈沖編碼調(diào)制 PCM概念：在一定的時間間隔內(nèi)，連續(xù)測量信號的幅度值，并對測量值編碼。原理：（見下圖）55南通大學計算機應用教研室2.5 脈沖編碼調(diào)制 PCM步驟三個步驟: 抽

24、 樣 即采樣量 化 測量采樣值編 碼 對量化值進行處理并記錄56南通大學計算機應用教研室2.5.1 PCM 量化概念1、定義：將幅度連續(xù)變化的信號變成幅度離散信號的處理過程稱為量化。2、量化器的基本參數(shù) 1）量化范圍 如V1，V2，語音信號為雙極性對稱信號，通常量化范圍是-V，+V2）量化級數(shù)N，在V1，V2內(nèi)分N個段落。57南通大學計算機應用教研室2.5.2 PCM 量化參數(shù)3）量化間隔i，也稱量階，量化級 4）量化值 5）編碼位數(shù)n，二進制編碼時，需滿足 2n N 6）量化方法 均勻量化： 量化間隔相等； 非均勻量化：量化間隔不相等。 58南通大學計算機應用教研室2.5.3 量化器特性 1

25、）量化器特性曲線：量化器的輸入和輸出之 間的關(guān)系曲線2）量化器誤差特性曲線：量化器的輸入與量化誤差之間的關(guān)系曲線。59南通大學計算機應用教研室2.5.3 均勻量化器的特性曲線和誤差曲線60南通大學計算機應用教研室2.5.3 均勻量化的特點及其應用特點： 1）量化信噪比與信號功率成正比 2）編碼位數(shù)多。應用：用于信號分布范圍小且較均勻的場合。如遙測、遙控、儀表等方面。結(jié)論：在通信系統(tǒng)中，語音信號不適合采用均勻量化編碼改進方法：采用非均勻量化。 61南通大學計算機應用教研室2.5.4 非均勻量化 非均勻量化 基本思想： 在對輸入信號進行量化時候，大的輸入信號采用大的量化間隔，小的輸入信號采用小的量

26、化間隔。非均勻量化有兩種方法： 1. 律壓擴 2. A 律壓擴62南通大學計算機應用教研室2.5.4 壓擴壓縮與擴展壓縮與擴張的過程如下:1. f(x)壓縮器均勻量化編碼2. 譯碼擴張器f(x) 63南通大學計算機應用教研室2.5 律壓縮律1. 律壓縮律 律曲線為 越大，小信號的壓縮律越高。 64南通大學計算機應用教研室2.5 A律壓縮律2 . A律壓縮律 A律壓縮曲線為 65南通大學計算機應用教研室2.5 分段量化折線壓縮律 由于連續(xù)曲線的壓縮律電路實現(xiàn)較為困難，通常用折線來近似。 常用的有A13折線和15折線。 66南通大學計算機應用教研室2.5 A13折線畫法A13折線畫法如下：1） x

27、軸采用對折方式分16份2） y軸均勻分割16份3） 將x,y軸對應的坐標點連接起來， 得到16段折線。簡稱為A13折線。應用：中國，歐洲等 67南通大學計算機應用教研室2.5 A13折線畫法 （圖）82條 線段68南通大學計算機應用教研室2.5 15折線壓縮律 15折線壓縮律是在曲線上取坐標點，然后連成折線而得。 69南通大學計算機應用教研室2.5 15折線畫法畫法如下：1）x軸坐標點為，非均勻分割16份2）y軸均勻分割16份3）將x,y軸對應的坐標點連接起來， 得到16段折線。稱為15折線。 應用：日本，美國，加拿大等。 70南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音

28、樂語音編碼脈沖編碼調(diào)制（PCM）PCM應用其它編碼方法71南通大學計算機應用教研室2.6 PCM在通信中的應用 PCM編碼早期的最重要應用就是話音通信中的多路復用。一般來說，電信網(wǎng)中傳輸媒體費用約占總成本的65%，設備費用約占成本的35%，因此提高線路利用率是一個重要課題.提高線路利用率通常用下面兩種方法： (1) 頻分多路復用FDM (frequency-division multiplexing)(2)時分多路復用TDM (time-division multiplexing) 72南通大學計算機應用教研室2.6.1頻分多路復用FDM把傳輸信道的頻帶分成好幾個窄帶，每個窄帶傳送一路信號:例

29、如，一個信道的頻帶為1400 Hz，把這個信道分成4個子信道：820-990 Hz, 1230-1400 Hz, 1640-1810 Hz和2050-2220 Hz，相鄰子信道間相距240 Hz，用于確保子信道之間不相互干擾。每對用戶僅占用其中的一個子信道。這是模擬載波通信的主要手段。73南通大學計算機應用教研室2.6.2 時分多路復用TDM把傳輸信道按時間來分割，為每個用戶指定一個時間間隔，每個間隔里傳輸信號的一部分，這樣就可以使許多用戶同時使用一條傳輸線路。這是數(shù)字通信的主要手段。例如，話音信號的采樣頻率f8000 Hz，它的采樣周期125 m s，這個時間稱為1幀(frame)。在這個時

30、間里可容納的話路數(shù)有兩種規(guī)格：24路制和30/32路制。74南通大學計算機應用教研室24路制的重要參數(shù)如下 每秒鐘傳送8000幀，每幀125 m s。 12幀組成1復幀(用于同步)。 每幀由24個時間片(信道)和1位同步位組成。 每個信道每次傳送8位代碼，1幀有24 8 1193位(比特)。 數(shù)據(jù)傳輸率R80001931544 kbps。 每一個話路的數(shù)據(jù)傳輸率80008=64 kbps。 律參看：教材P32 圖 31075南通大學計算機應用教研室30路制的重要參數(shù)如下 每秒鐘傳送8000幀，每幀125 m s。 16幀組成1復幀(用于同步)。 每幀由32個時間片(信道)組成。 每個信道每次傳

31、送8位代碼。 數(shù)據(jù)傳輸率：R80003282048 kbps。 每一個話路的數(shù)據(jù)傳輸率80008=64 kbps。 A律 76南通大學計算機應用教研室應 用 時分多路復用(TDM)技術(shù)已廣泛用在數(shù)字電話網(wǎng)中，為反映PCM信號復用的復雜程度，通常用“群(group)”這個術(shù)語來表示，也稱為數(shù)字網(wǎng)絡的等級。 PCM通信方式發(fā)展很快，傳輸容量已由一次群(基群)的30路(或24路)，增加到二次群的120路(或96路)，三次群的480路(或384路)，。77南通大學計算機應用教研室本章主要內(nèi)容聲音概述聲音的數(shù)字化電子合成音樂語音編碼 (教材第三章)脈沖編碼調(diào)制PCM 應用其它編碼方法78南通大學計算機應

32、用教研室 7 .其它編碼方法DM /ADMAPCM/DPCM /ADPCM LPCRPE-LTP79南通大學計算機應用教研室2.7.1增量調(diào)制與自適應增量調(diào)制 由于DM編碼的簡單性，使它成為數(shù)字通信和壓縮存儲的一種重要方法，它鼓勵了很多人對最早發(fā)明的DM系統(tǒng)做了大量的改進和提高工作。 最早的DM系統(tǒng)是在1946年發(fā)明的。 后來的自適應增量調(diào)制ADM系統(tǒng)采用十分簡單的算法就能實現(xiàn)32 kbps至48 kbps的數(shù)據(jù)率，而且可提供高質(zhì)量的重構(gòu)話音，它的MOS評分可達到4.3分左右。80南通大學計算機應用教研室2.7.1增量調(diào)制(DM) 增量調(diào)制也稱調(diào)制DM(delta modulation)，它是

33、一種預測編碼技術(shù)，是PCM編碼的一種變形。 DM是對實際的采樣信號與預測的采樣信號之差的極性進行編碼，將極性變成“0”和“1”這兩種可能的取值之一。 如果實際的采樣信號與預測的采樣信號之差的極性為“正”，則用“1”表示；相反則用“0”表示，或者相反。 由于DM編碼只須用1比特對話音信號進行編碼，所以DM編碼系統(tǒng)又稱為“1比特系統(tǒng)”81南通大學計算機應用教研室2.7.1增量調(diào)制(DM) （圖）82南通大學計算機應用教研室2.7.1 自適應增量調(diào)制ADM ADM定義：一種自動調(diào)節(jié)量階的增量調(diào)制。 當信號斜率大時，量階大， 當信號斜率小時，量階小。 ADM具有動態(tài)范圍大的特點。 83南通大學計算機應用教研室2.7.2 差值脈沖編碼調(diào)制（DPCM）DPCM：根據(jù)前些時刻的樣值來預測現(xiàn)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：84南通大學計算機應用教研室 2.7.2 DPCM 框圖85南通大學計算機應用教研室2.7.2差值脈沖編碼調(diào)制（DPCM）（圖）86南通大學計算機應用教研室2.7.2差值脈沖編碼調(diào)制 (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