語(yǔ)音信號(hào)壓縮編碼原理及應(yīng)用

1、語(yǔ)音信號(hào)壓縮編碼原理及應(yīng)用語(yǔ)音信號(hào)壓縮編碼原理及應(yīng)用隨著通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的飛速發(fā)展，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，尤其是最近20年，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、多媒體技術(shù)以及IP電話通信中得到普遍應(yīng)用，起著舉足輕重的作用。語(yǔ)音是人類最重要、最有效、最常用和最方便的交換信息的形式，是人們思想疏通和情感交流的最主要途徑。在實(shí)際的語(yǔ)音通信中，有些信道難以擴(kuò)寬且質(zhì)量很差；有些信道正被廣泛使用，短期內(nèi)難以更新；有些昂貴

2、的信道，每壓縮一個(gè)比特都意味著節(jié)省開(kāi)支。因此，語(yǔ)音壓縮編碼無(wú)疑在語(yǔ)音通信及人類信息交流中占有舉足輕重的地位。語(yǔ)音編碼就是將模擬語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化，數(shù)字化之后可以作為數(shù)字信號(hào)傳輸、存儲(chǔ)或處理，可以充分利用數(shù)字信號(hào)處理的各種技術(shù)。為了減小存儲(chǔ)空間或降低傳輸比特率節(jié)省帶寬，還需要對(duì)數(shù)字化之后的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼，這就是語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)。一，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展一，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展自從1937年A.H.Reeves提出脈沖編碼調(diào)制(PCM

3、)以來(lái)，語(yǔ)音編碼技術(shù)已有60余年的發(fā)展歷史。尤其近20年隨著計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展語(yǔ)音編碼技術(shù)得到飛速發(fā)展。CCITT于1972年確定64kbsPCM語(yǔ)音編碼G.711建議，它已廣泛的應(yīng)用于數(shù)字通信、數(shù)字交換機(jī)等領(lǐng)域，至今，64kbs的標(biāo)準(zhǔn)PCM系統(tǒng)仍占統(tǒng)治地位。這種編碼方法可以獲得較好的語(yǔ)音質(zhì)量但占用帶寬準(zhǔn)化組織及機(jī)構(gòu)紛紛將這一編碼方案作為語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)其改善質(zhì)量、降低復(fù)雜度、減少編碼延遲等方面都提出了不少新的方法，使CELP在

4、實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。隨著DSP技術(shù)的發(fā)展，CELP技術(shù)還具有一定的潛力，例如將G.729擴(kuò)展到6.4kbs，用于TDMACDMA移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)和DCME。目前，語(yǔ)音壓縮編碼技術(shù)主要有兩個(gè)努力方向：一個(gè)是中低速率的語(yǔ)音編碼的實(shí)用化，及如何使用化過(guò)程中進(jìn)一步減低編碼速率和提高其抗干擾、抗噪聲能力；另一個(gè)是如何進(jìn)一步的降低其編碼速率，目前已能在5kbs6kbs的速率上獲得高質(zhì)量的重建語(yǔ)音，下一個(gè)目標(biāo)則是要在4kbs的速率上獲得短延時(shí)、高質(zhì)量的重

5、建語(yǔ)音。特別是對(duì)中長(zhǎng)延時(shí)編碼，人們正在研究其更低速率（如400bs1200bs）的編碼算法，在這個(gè)過(guò)程中當(dāng)編碼速率降至2.4kbs速率以下時(shí)，CELP算法即使應(yīng)用更高效的量化技術(shù)也無(wú)法達(dá)到預(yù)期的指標(biāo)，需要其它一些更符合低速率編碼要求的算法，目前比較好的算法還有正弦變換編碼（STC）、混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（MELPC）、時(shí)頻域插值編碼（TFI）、基音同步激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（PSELP）等，同時(shí)還要求引入新的分析技術(shù)，如非線性預(yù)測(cè)、多精度時(shí)頻