语音编码技术.

非线性预测 多精度时频分析技术（子波分析技术） 高阶统计分析技术
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6.2 语音波形编码
6.2.1 语音波形编码概述
人的语音频带范围为300～3400Hz（一般为0～3400Hz）。 波形编码是直接在时间域上将模拟的语音信号变换为数字 信号。图6.2示出了语音波形数字编码的原理框图。

编码速率较低：1.2k~4.8kbps 包括各种线性预测编码（LPC）方法和余弦声码器等 语音质量中等，不满足商用要求 包括GSM的RPE-LPC编码和VSELP编码

混合编码：波形编码+参量编码（LPAS）

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用于移动通信的语音编码
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语音编码标准
G.711 G.721 G.722 G.723 G.728 G.729
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6.1 概 述

6.1.1 语音编码技术
(1) 编码的速率要适合在移动信道内传输，纯编码速率应低 于16kbit/s (2) 在一定编码速率下语音质量应尽可能高，即解码后的复 原语音的保真度要高，主观评分MOS（Mean Opinion Score）应不低于3.5 (3) 编解码时延要短，总时延不得超过65ms (4) 要能适应衰落信道的传输，即抗误码性能要好，以保持

客观评定方法用客观测量的手段来评价语音编码的质量，常用的方法 有信噪比、加权信噪比、平均分段信噪比等。 主观评定方法是主观评定等级（Subjective Opinion Scale），或称平 均评定得分（MOS）。MOS得分采用五级评分标准，其方法是由数 十名试听者在相同信道环境中试听并给予评分，然后对评分进行统计 处理，求出平均得分。
(5) 算法的复杂程度要适中，应易于大规模电路集成。
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语音编码：移动通信数字化的基础 第1/2代蜂窝系统的根本区别 语音编码的意义：

提高通话质量(数字化+信道编码纠错) 提高频谱利用率(低码率编码) 提高系统容量 (低码率、语音激活技术) 编码速率低，语音质量好 有较强的抗噪声干扰和抗误码的性能 编译码延时小、总延时在65ms以内 编译码器复杂度低，便于大规模集成化 功耗小，便于应用于手持机
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脉冲编码调制PCM基本原理
模数转换要经过抽样、量化和编码三个步骤。
T t
模拟信 息源 抽 样 量 化 编 码 数字通 信系统 译 码 低 通
x(t) 模拟随机信号
xs t
xq t
s
k
ˆ s
k
ˆ q t x
D/A数模转换
ˆ t x
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语音编百度文库技术分类
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语音编码技术分类

波形编码：将时域模拟话音的波形信号经过采样、量化和编 码形成数字语音信号

编码速率较高：16k~64k 包括：PCM、ADPCM、ΔM、CVSDM、APC等 占用较高带宽，适合有线

参量编码：基于人类语音的产生机理建立数学模型，根据输 入语音得出模型参数并传输，在收端恢复。
A/D模数转换 图6-1 模拟信号的数字传输
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模拟 信源
x(t)
预滤 波器
x(n) 波形编码器 抽样器 量化、编码
数字信道 模拟 信源 重建滤波器 抽样保持，低通
3.2 3.9 2.8 3.4 1.2 4.2
波形解码器
脉冲编码调制(PCM)简称脉码调制。 包括三个过程：抽样、量化、编码。 抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽 样信号； 量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离 散幅度的数字信号； 编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。

PCM(64kbps) ADPCM(32kbps) 7kHz带宽64kbps速率内的音频编码 6.3k/5.6k双速率多媒体语音编码 16kbps语音编码LD-CELP 8kbps多媒体语音编码
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语音编码的发展
极低速率语音编码，600bps 高保真语音编码 自适应多速率语音编码 新的编码分析技术：
图6.2 语音波形编码原理图
波形编码包括两个基本过程：抽样和量化，而这两 个过程也是所有语音编码的基础。
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6.2.2 脉冲编码调制

脉冲编码调制（PCM：Pulse Coded Modulati-on）
定义:直接将样值编码为信号的方法.
图6.3 PCM的组成
在有线数字通信中，常用64kbit/s PCM码传输数字语音 信号。对于无线传输来说，由于受频带的限制，必须采用 低速率、高质量的编码技术方法，所以，在数字峰窝网中 的有线无线接口处，要进行64kbit/s PCM码与其他编码体 制的转换。
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章
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第六章 语音编码技术





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6.1 概 述 6.1.1 语音编码技术 6.1.2 语音评价 6.2 语音波形编码 6.2.1 语音波形编码概述 6.2.2 脉冲编码调制 6.3参量编码 6.3.1 参量编码的基本原理 6.3.2 线性预测 6.4 激励线性预测和矢量编码 6.4.1 激励源和混合编码 6.4.2 规则脉冲激励长期预测编码 6.4.3 矢量量化编码 6.4.4 码激励线性预测编码 6.4.5 矢量和激励线性预测编码
移动通信原理与应用
黑龙江大学电子工程学院 杨杰
目


录
概述 蜂窝移动通信系统 无线移动通信信道 移动通信的调制技术 抗衰落技术 语音编码技术 移动通信中的多址接入技术 移动通信网 GSM通信系统 IS-95 CDMA移动通信及其标准介绍 第三代移动通信及其标准介绍
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移动通信对语音编码的要求：

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6.1.2 语音评价
表6.1 主观评定等级
质量等级 优 良 满意(正常) 差 劣

分数 5 4 3 2 1
收听注意力等级 可完全放松，不需要注意力
需要注意，但不需要明显集 中注意力
中等程度的注意力 需要集中注意力 即使努力去听，也很难听懂