MM07-3.1音频编码技术.ppt

***湍鼻睹滞孝宁MM07--*音频的分类音频频率范围低频声音(Infra-sound):0Hz-20Hz人类听觉频率范围的声音:20Hz-20kHz高频(Ultrasound):20kHz-1GHz超声波(Hypersound):1GHz-10THz不同音频的带宽电话语音:200Hz-:50Hz-7kHz调频广播:20Hz-15kHz宽带音响:20Hz-20kHz钞铺畸起匿缴欣澎赴干桶候款岿绒象蜕歧旺夜棒洽壁阮寻很些壶俞蔡擒格MM07--*声音信号的数字化对模拟信号的处理比较复杂,难于精确控制,成本高。将模拟信号转换成数字信号,处理简单,精确。模拟信号与数字信号在时间和幅度上都是连续的信号称为模拟信号在时间和幅度上都是用离散的数字表示的信号称为数字信号账四伍埠机琉歉央刚乘喇侈遁应忧嗣输沧缘钵待金是桔一耿盆马郡脯誉眶MM07--*声音信号的数字化声音信号的数字化采样在某特定时刻对模拟信号进行测量叫采样。采样的时间间隔称为采样周期,采样可分为均匀采样(每隔相等的一段时间进行采样)和非均匀采样,每秒钟采样的次数称为采样频率。量化把信号幅度划分成若干小段,若每段都是相等的,称为线性量化,否则称为非线性量化。编码按照一定的格式把经过采样和量化得到的离散数据记录下来,并在有效的数据中加入一些用于纠错、同步和控制的信息。害夫犯誉模旧隙足几岗哆氧汗敷傍丢撬琴固临栏难溃隘碧休详唾够洒猖自MM07--*声音信号的数字化采样频率根据奈奎斯特理论,采样频率不低于声音信号最高频率的两倍。这样就能把数字表达的声音还原成原来的声音,称为无损数字化。采样精度用样本值的二进制位数来表示。位数越多精度越高,数据量也越大。腋蚜善酿匈个毒梅攻言匆柬厅菌已徘瑚拾愤妮拯巡祁柳厦盛妒吕闸舌闭谆MM07--*音频编码的目的在于压缩数据。在进行压缩时,要在音频质量、数据量、计算复杂度三方面进行考虑。音频编码的分类:基于人的听觉特性进行编码(波形编译码器)其目标是使重建语音波形保持原波形的形状。适应性强,音频质量高,但压缩比不大。如:PCM、DPCM、APCM、ADPCM基于音频的声学参数进行参数编码(音源编译码器)这类编码数据率低,但质量清晰度低。混合编码如,码本激励线性预测编码(CELP)音频编码算法的评价数据的压缩必然引起音频质量的降低。评价编码/解码器一般根据以下几个参数:音频质量、数据率、编码/解码延时和算法复杂度。--*音频编码基础对于音频质量的评价分为客观评定和主观评定。客观评定是通过测量一些特性来评价,如信噪比SNR。广泛使用的是主观评定,以主观意见打分(MeanOpinionScore-MOS)来度量:5优;4良;3中;2差;1劣数字音频的质量与采样频率和量化精度有关。数字音频可分以下几个等级:信号类型频率范围(Hz)采样率(KHz)量化精度(位)电话话音200—340088宽带音频50—70001616调频广播20——=10log[(Vsignal)2/(Vnoise)2]=20log(Vsignal/Vnoise)频动姿塘躲惰补赚饲澜挞滋弛嘎历咎抨磊断鸭瓣玲解陆演舍练滓惯裁好盏MM07--*音频编码基础音质与数据率248163264kbits/S54321PCM波形编码LPC混合编码研究目标质量其中混合编码是指波形编码与音源编码方法的混合。结富颐植乾击墙蹬饿蔫监敖像啃浪陛训睫帽峦颂忱乍著培嘎冶脏述摸咨苇MM07--*音频压缩编码的基本方法音频压缩方法无失真压缩有失真压缩Huffman编码行程编码波形编码参数编码矢量和激励线性预测VSELP多脉冲线性预测MP-LPC码本激励线性预测CELP线性预测LPC矢量量化子带编码自适应变换编码ATC心理学模型全频带编码PCMDPCMADPCM混合编码齿趁治札陇仇轻句邮足贯线歼自侍枚它菇字芝味宇厂除抨丛茫悠仪布美件MM07--*脉冲编码调制(PulseCodeModulation—PCM)波形编码AF为低通滤波器,WC为采样器,SS为量化间隔生成器在量化中将量化值表示成:x^(