子带编码技术.ppt

子带编码(SBC)主讲:金佳琪组员:李瑞琦陈璀陈桂烁1)子带编码的基本原理子带编码的基本思想是:采用带通滤波器先将输入信号分割成n个不同的频带分量(子带),然后再分别对每个子带进行抽样、量化和编码。子带编码是一种频域编码,即将信号分解成不同频带分量来去除信号的相关性,从而得到一组互不相关的信号。子带编码原理框图如图所示对语音信号进行子带编码具有以下特点: (1)将语音信号分成若干子带,就可以根据人耳的听觉特性来合理分配各个子带的比特数,以获得更好的主观听觉效果。例如,由于语音的基音和共振峰主要集中在低频段,因此可分配较多的比特来表示其样值;而对出现摩擦音和类似摩擦噪声的高频段可以分配较少的比特,从而可充分地压缩语音数据,降低编码速率。(2)由于各子带的量化噪声限制在本子带内,相互独立,互不干扰,因此能避免能量较小频段上的信号被其他频段的量化噪声所淹没,从而改善语音编码的质量。(3)由于各个子带的带宽远小于语音信号的带宽,因此可使其抽样速率降低至各个子带带宽的2倍。(带通信号抽样定理)2)子带编码系统的设计子带数目、子带划分、编码参数和子带比特分配是设计子带编码系统的四个主要问题。如何合理地划分子带是子带编码的关键。等带宽子带编码:各子带的带宽相同。(易于硬件实现,易于理论分析)变带宽子带编码:各子带的带宽不同。基本的原则是使划分的各子带对主观听觉的贡献大致相等。因此,应使对主观听觉贡献较大的低频段的子带较窄,使对主观感觉贡献较小的高频段的子带较宽。为了防止抽样混叠,子带间应留有小的保护带宽。例如假设一个子带编码系统将语音信号划分成N个子带,各子带的带宽为Bi(i=1,2,…,N),每个子带信号的抽样频率为fsi=2Bi,每个子带使用bi比特进行编码,则子带编码系统总的编码速率R为对于等带宽子带编码:用b表示各子带每样点编码所用平均比特数全带时域波形编码传输速率表示式例如,16,24,32kb/s语音子带编码系统将4kHz的语音信号分成为五个子带,如表2-10所示。32kb/s子带编码系统使用了全部五个子带,以确保较高的语音编码质量;为了降低编码速率,16kb/s和24kb/s子带编码系统只使用了四个低频子带,而丢弃了3000~4000Hz的高频子带。每个子带的抽样频从8kHz下降到1kHz和2kHz。低频子带分配了更多的比特。16,24,32kb/s语音子带编码系统设计参数例题:一个四子带的SBC系统,子带划分为(0~800Hz),(800Hz~1600Hz),(1600Hz~2400Hz),(2400Hz~3200Hz),如果忽略同步的边带信息,子带的比特分配分别为3,2,1,0比特/样值,计算该SBC编码系统总的传输速率