多媒體第六講

1、3.1 3.1 音頻編碼技術(shù)音頻編碼技術(shù)2音頻的分類(lèi)音頻頻率范圍 低頻聲音(Infra-sound)： 0Hz20Hz 人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)頻率范圍的聲音：20Hz20kHz 高頻(Ultrasound)： 20kHz1GHz 超聲波(Hypersound)： 1GHz10THz不同音頻的帶寬 電話語(yǔ)音： 200Hz3.4kHz 調(diào)幅廣播： 50Hz7kHz 調(diào)頻廣播： 20Hz15kHz 寬帶音響: 20Hz20kHz3聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化對(duì)模擬信號(hào)的處理比較復(fù)雜，難于精確控制，成本高。將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，處理簡(jiǎn)單，精確。模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的信號(hào)

2、稱為模擬信號(hào)在時(shí)間和幅度上都是用離散的數(shù)字表示的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)4聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化 采樣采樣在某特定時(shí)刻對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量叫在某特定時(shí)刻對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量叫采樣采樣。采樣的時(shí)間間隔稱為采樣的時(shí)間間隔稱為采樣周期采樣周期，采樣可分為均勻采樣，采樣可分為均勻采樣（每隔相等的一段時(shí)間進(jìn)行采樣）和非均勻采樣，每秒（每隔相等的一段時(shí)間進(jìn)行采樣）和非均勻采樣，每秒鐘采樣的次數(shù)稱為鐘采樣的次數(shù)稱為采樣頻率采樣頻率。 量化量化把信號(hào)幅度劃分成若干小段，若每段都是相等的，稱為把信號(hào)幅度劃分成若干小段，若每段都是相等的，稱為線性量化，否則稱為非線性量化。線性量化，否

3、則稱為非線性量化。 編碼編碼 按照一定的格式把經(jīng)過(guò)采樣和量化得到的離散數(shù)據(jù)記錄按照一定的格式把經(jīng)過(guò)采樣和量化得到的離散數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，并在有效的數(shù)據(jù)中加入一些用于糾錯(cuò)、同步和控下來(lái)，并在有效的數(shù)據(jù)中加入一些用于糾錯(cuò)、同步和控制的信息。制的信息。5聲音信號(hào)的數(shù)字化聲音信號(hào)的數(shù)字化 采樣頻率采樣頻率根據(jù)奈奎斯特理論，采樣頻率不低于聲音信號(hào)最高根據(jù)奈奎斯特理論，采樣頻率不低于聲音信號(hào)最高頻率的兩倍。這樣就能把數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原頻率的兩倍。這樣就能把數(shù)字表達(dá)的聲音還原成原來(lái)的聲音，稱為無(wú)損數(shù)字化。來(lái)的聲音，稱為無(wú)損數(shù)字化。 采樣精度采樣精度用樣本值的二進(jìn)制位數(shù)來(lái)表示。位數(shù)越多精度越高，用樣本值的二進(jìn)

4、制位數(shù)來(lái)表示。位數(shù)越多精度越高，數(shù)據(jù)量也越大。數(shù)據(jù)量也越大。6音頻編碼的目的在于壓縮數(shù)據(jù)。在進(jìn)行壓縮時(shí)，要在音頻質(zhì)量、音頻編碼的目的在于壓縮數(shù)據(jù)。在進(jìn)行壓縮時(shí)，要在音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)量、計(jì)算復(fù)雜度三方面進(jìn)行考慮。數(shù)據(jù)量、計(jì)算復(fù)雜度三方面進(jìn)行考慮。音頻編碼的分類(lèi)：音頻編碼的分類(lèi)：基于人的聽(tīng)覺(jué)特性進(jìn)行編碼(波形編譯碼器) 其目標(biāo)是使重建語(yǔ)音波形保持原波形的形狀。適應(yīng)性強(qiáng)，音頻質(zhì)量高，但壓縮比不大。如：PCM、DPCM、APCM、ADPCM基于音頻的聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)編碼(音源編譯碼器) 這類(lèi)編碼數(shù)據(jù)率低，但質(zhì)量清晰度低?；旌暇幋a 如，碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELP） 數(shù)據(jù)的壓縮必然引起音頻質(zhì)量的降低。評(píng)

5、價(jià)編碼/解碼器一般根據(jù)以下幾個(gè)參數(shù)：音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)率、編碼/解碼延時(shí)和算法復(fù)雜度。3.1.1 3.1.1 音頻編碼基礎(chǔ)音頻編碼基礎(chǔ)7音頻編碼基礎(chǔ)音頻編碼基礎(chǔ) 對(duì)于音頻質(zhì)量的評(píng)價(jià)分為客觀評(píng)定和主觀評(píng)定。客觀評(píng)對(duì)于音頻質(zhì)量的評(píng)價(jià)分為客觀評(píng)定和主觀評(píng)定?？陀^評(píng)定是通過(guò)測(cè)量一些特性來(lái)評(píng)價(jià)，如定是通過(guò)測(cè)量一些特性來(lái)評(píng)價(jià)，如信噪比信噪比SNR。廣泛使用的廣泛使用的是主觀評(píng)定，以主觀意見(jiàn)打分（是主觀評(píng)定，以主觀意見(jiàn)打分（Mean Opinion Score -MOS）來(lái)度量：來(lái)度量：5 5 優(yōu)；優(yōu)；4 4 良；良；3 3 中；中；2 2 差；差；1 1 劣劣 數(shù)字音頻的質(zhì)量與采樣頻率和量化精度有關(guān)。數(shù)字音頻

6、數(shù)字音頻的質(zhì)量與采樣頻率和量化精度有關(guān)。數(shù)字音頻可分以下幾個(gè)等級(jí)：可分以下幾個(gè)等級(jí)：信號(hào)類(lèi)型信號(hào)類(lèi)型頻率范圍（頻率范圍（Hz）采樣率（采樣率（KHz）量化精度（位）量化精度（位）電話話音電話話音200340088寬帶音頻寬帶音頻5070001616調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播2015 00037.816高質(zhì)量音頻高質(zhì)量音頻2020 00044.116SNR 10 log (Vsignal)2 / (Vnoise)220 log (Vsignal / Vnoise)8音頻編碼基礎(chǔ)音頻編碼基礎(chǔ)音質(zhì)與數(shù)據(jù)率2 4 8 16 32 64 kbits/S54321PCM波形編碼LPC混合編碼研究目標(biāo)質(zhì)量其中混合編碼

7、其中混合編碼是指波形編碼是指波形編碼與音源編碼方與音源編碼方法的混合。法的混合。9音頻壓縮編碼的基本方法音頻壓縮方法無(wú)失真壓縮有失真壓縮Huffman編碼行程編碼波形編碼參數(shù)編碼矢 量 和 激 勵(lì)線 性 預(yù) 測(cè)VSELP多脈沖線性預(yù)測(cè)MP-LPC碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)CELP線性預(yù)測(cè)LPC矢量量化子帶編碼自適應(yīng)變換編碼ATC心理學(xué)模型全頻帶編碼PCMDPCMADPCM混合編碼10脈沖編碼調(diào)制脈沖編碼調(diào)制(Pulse Code Modulation PCM)波形編碼波形編碼AF為低通濾波器為低通濾波器,濾除聲音頻帶以外的信號(hào)；濾除聲音頻帶以外的信號(hào)；WC為采樣為采樣器；器；SS為量化間隔生成器。在量化

8、中將量化值表示成：為量化間隔生成器。在量化中將量化值表示成： x(n)=x(n)+e(n), e(n)為量化誤差（量化噪聲）為量化誤差（量化噪聲）11PCM的量化方式均勻量化又稱線性量化均勻量化又稱線性量化，用相，用相等的量化間隔對(duì)采樣得到的信等的量化間隔對(duì)采樣得到的信號(hào)作量化。這種方法對(duì)大號(hào)作量化。這種方法對(duì)大/小輸小輸入信號(hào)都用相同的量化間隔。入信號(hào)都用相同的量化間隔。 為了滿足幅度大的輸入信為了滿足幅度大的輸入信號(hào)，同時(shí)又滿足精度的要求，號(hào)，同時(shí)又滿足精度的要求，就需要增加樣本位數(shù)。話音信就需要增加樣本位數(shù)。話音信號(hào)出現(xiàn)大信號(hào)的機(jī)會(huì)不多，增號(hào)出現(xiàn)大信號(hào)的機(jī)會(huì)不多，增加的樣本位數(shù)沒(méi)有充分利

9、用。加的樣本位數(shù)沒(méi)有充分利用。12PCM的量化方式非均勻量化非均勻量化是對(duì)大的輸入信號(hào)是對(duì)大的輸入信號(hào)采用大的量化間隔，小的輸入采用大的量化間隔，小的輸入信號(hào)采用小的量化間隔，這樣信號(hào)采用小的量化間隔，這樣在滿足精度的情況下，樣本數(shù)在滿足精度的情況下，樣本數(shù)據(jù)用較少的位數(shù)來(lái)表示。據(jù)用較少的位數(shù)來(lái)表示。瞬時(shí)壓擴(kuò)瞬時(shí)壓擴(kuò)：根據(jù)：根據(jù)CCITT的的G.711標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)非均勻量化有標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)非均勻量化有律壓擴(kuò)律壓擴(kuò)和和A律壓擴(kuò)。量化前用對(duì)數(shù)函數(shù)律壓擴(kuò)。量化前用對(duì)數(shù)函數(shù)將幅度壓縮，解碼后再用指數(shù)將幅度壓縮，解碼后再用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行幅度擴(kuò)張。函數(shù)進(jìn)行幅度擴(kuò)張。13瞬時(shí)壓擴(kuò) 律壓擴(kuò)律壓擴(kuò) 用于北美和日本等地的數(shù)字

10、電話通信中，量化輸入/輸出關(guān)系為： 為確定壓縮量的參數(shù)，反映最大與最小量化間隔之比。A A律壓擴(kuò)律壓擴(kuò) 用于歐洲和中國(guó)等地的數(shù)字電話通信中，量化輸入/輸出關(guān)系為：11x500100,)1ln()1ln()sgn()(xxxF11)1ln()1ln()sgn()(10)1ln()sgn()(xAAxAxxFAxAxAxxFAA65.87A11x14PCM在通信中應(yīng)用在通信中應(yīng)用 在電信網(wǎng)中，傳輸媒體費(fèi)用約占總成本的65%，設(shè)備費(fèi)用占總成本的35%。提高線路利用率的兩種方法：（1）頻分多路復(fù)用（）頻分多路復(fù)用（FDM） Frequency-division multiplexing，即把傳輸信道的

11、頻帶分成好幾個(gè)窄帶，每個(gè)窄帶傳送一路信號(hào)。為確保各信道不相互干擾，相鄰子信道中留一定間隔，這是模擬載波通信的主要手段。（2 2）時(shí)分多路復(fù)用（時(shí)分多路復(fù)用（TDM） Time-division multiplexing，即把傳輸信道按時(shí)間分割，每個(gè)用戶一個(gè)時(shí)間間隔，每間隔傳輸部分信號(hào)，多用戶共用一傳輸線路，這是數(shù)字通信的主要手段。15話音的采樣頻率話音的采樣頻率f=8000Hz，其采樣周期為其采樣周期為125s，這個(gè)時(shí)間這個(gè)時(shí)間稱為一幀。在該時(shí)間內(nèi)的話路數(shù)有稱為一幀。在該時(shí)間內(nèi)的話路數(shù)有24路制和路制和30路制。路制。每秒傳輸每秒傳輸8000幀，每幀有幀，每幀有24個(gè)時(shí)間片和一個(gè)同步位，在一個(gè)

12、個(gè)時(shí)間片和一個(gè)同步位，在一個(gè)時(shí)間片內(nèi)傳輸時(shí)間片內(nèi)傳輸8位數(shù)據(jù)，故一幀有位數(shù)據(jù)，故一幀有24*8+1=193位，數(shù)據(jù)傳輸率為：位，數(shù)據(jù)傳輸率為： R=8000*193=1544Kb/s每個(gè)話路的傳輸率為：每個(gè)話路的傳輸率為：8000*8=64Kb/s對(duì)對(duì)30話路的傳輸率可用相同方法計(jì)算話路的傳輸率可用相同方法計(jì)算1211109876543212322214321076543210幀每幀24信道每信道8位12幀一復(fù)幀16 TMD已廣泛地應(yīng)用在數(shù)字電話網(wǎng)中。通常用已廣泛地應(yīng)用在數(shù)字電話網(wǎng)中。通常用“群（群（Group）”來(lái)表示來(lái)表示PCM信號(hào)的復(fù)用程度。一次群（基群）信號(hào)的復(fù)用程度。一次群（基群）3

13、0或或24路，二次群路，二次群120路或路或96路，三路，三次群次群480路或路或384路。路。一次PCM多路復(fù)用電話電話一次PCM多路復(fù)用電話電話二次多路復(fù)用二次多路復(fù)用一次PCM多路復(fù)用電話電話一次PCM多路復(fù)用電話電話國(guó)家和地區(qū)國(guó)家和地區(qū)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)等級(jí)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)等級(jí)T1/E1T2/E2T3/E3T4/E4T5/E5美國(guó)（T1遠(yuǎn)距離數(shù)字通信線）64KB/s話路數(shù)24966724032總傳輸率（Mb/s） 1.5446.31244.736274.176數(shù)字網(wǎng)絡(luò)等級(jí)12345歐洲（E1）（中國(guó)）64KB/s話路數(shù)3012048019207680總傳輸率（Mb/s） 2.0488.44834.368

14、139.264560日本（T1）64KB/s話路數(shù)24964801440總傳輸率（Mb/s） 1.5446.31232.06497.72817增量調(diào)制增量調(diào)制(Delta Modulation-DM) 增量調(diào)制又稱調(diào)制，是一種預(yù)測(cè)編碼技術(shù)。增量調(diào)制又稱調(diào)制，是一種預(yù)測(cè)編碼技術(shù)。 PCM是對(duì)實(shí)際的采樣信號(hào)的整個(gè)幅度進(jìn)行量化編碼，是對(duì)實(shí)際的采樣信號(hào)的整個(gè)幅度進(jìn)行量化編碼，它具有對(duì)任意波形進(jìn)行編碼的能力。它具有對(duì)任意波形進(jìn)行編碼的能力。 DM是對(duì)實(shí)際的采樣信號(hào)值與預(yù)測(cè)值之差的極性進(jìn)行編是對(duì)實(shí)際的采樣信號(hào)值與預(yù)測(cè)值之差的極性進(jìn)行編碼。正用碼。正用1表示，負(fù)用表示，負(fù)用0表示。表示。DM編碼只需一位，故

15、稱編碼只需一位，故稱“1位系統(tǒng)位系統(tǒng)”。輸入信號(hào)的實(shí)際值用輸入信號(hào)的實(shí)際值用yi表示，輸入信號(hào)的預(yù)測(cè)值用表示，輸入信號(hào)的預(yù)測(cè)值用 yi = yi-1 表示。表示。 為量化階大小，假設(shè)為均勻量化。為量化階大小，假設(shè)為均勻量化。Xi表示在表示在i i點(diǎn)的編碼輸出。點(diǎn)的編碼輸出。 在開(kāi)始位置，輸入信號(hào)在開(kāi)始位置，輸入信號(hào)y0=0，預(yù)測(cè)值預(yù)測(cè)值y0=0，x0=1。18斜率過(guò)載斜率過(guò)載：增量大小不能跟上輸入信號(hào)的快速變化，這種現(xiàn)象增量大小不能跟上輸入信號(hào)的快速變化，這種現(xiàn)象稱為增量調(diào)制器的斜率過(guò)載。稱為增量調(diào)制器的斜率過(guò)載。粒狀噪聲粒狀噪聲：在輸入信號(hào)的緩慢變化部分，也即輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)在輸入信號(hào)的緩慢變

16、化部分，也即輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)值接近值接近0 0的區(qū)域，增量調(diào)制器的輸出出現(xiàn)交變的的區(qū)域，增量調(diào)制器的輸出出現(xiàn)交變的0和和1，這種現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為增量調(diào)制器的粒狀噪聲。象稱為增量調(diào)制器的粒狀噪聲。在采樣點(diǎn)在采樣點(diǎn)i=1處，預(yù)處，預(yù)測(cè)值測(cè)值y1=，由于實(shí)，由于實(shí)際輸入信號(hào)大于預(yù)測(cè)際輸入信號(hào)大于預(yù)測(cè)值，因此值，因此x1=1； ；其他情況依此類(lèi)推其他情況依此類(lèi)推. .增量調(diào)制增量調(diào)制(Delta Modulation-DM)19自適應(yīng)增量調(diào)制(ADM)使增量調(diào)制的量化階能自適應(yīng)，也就是根據(jù)輸入使增量調(diào)制的量化階能自適應(yīng)，也就是根據(jù)輸入信號(hào)斜率的變化信號(hào)斜率的變化自動(dòng)調(diào)整量化階自動(dòng)調(diào)整量化階的大小，以使斜

17、率過(guò)的大小，以使斜率過(guò)載和粒狀噪聲減到最小。載和粒狀噪聲減到最小。宋宋Song( (1971):):當(dāng)當(dāng)DM輸出值不變時(shí)，量化階增輸出值不變時(shí)，量化階增大大50%，使預(yù)測(cè)器的輸出跟上輸入信號(hào)的變化；當(dāng)輸，使預(yù)測(cè)器的輸出跟上輸入信號(hào)的變化；當(dāng)輸出值改變時(shí)，量化階減小出值改變時(shí)，量化階減小50%，使粒狀噪聲減到最小。，使粒狀噪聲減到最小。Greefkes于于19701970年提出的連續(xù)可變斜率增量調(diào)制年提出的連續(xù)可變斜率增量調(diào)制（CVSD）：）：如果輸出連續(xù)出現(xiàn)如果輸出連續(xù)出現(xiàn)3個(gè)相同的值，量化個(gè)相同的值，量化階就加一個(gè)大的增量，反之就加一個(gè)小的增量。階就加一個(gè)大的增量，反之就加一個(gè)小的增量。20

18、自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制自適應(yīng)脈沖編碼調(diào)制(APCM)APCM (Adaptive Pulse Code Modulation)是一種根據(jù)輸入信號(hào)是一種根據(jù)輸入信號(hào)幅度大小來(lái)改變量化階大小的幅度大小來(lái)改變量化階大小的PCM方法。方法。改變量化階大小的方法有兩種：改變量化階大小的方法有兩種：前向自適應(yīng)和后向自適應(yīng)。前向自適應(yīng)和后向自適應(yīng)。前向自適應(yīng)前向自適應(yīng)是根據(jù)未量化的樣本是根據(jù)未量化的樣本值的均方根值來(lái)估計(jì)輸入信號(hào)的值的均方根值來(lái)估計(jì)輸入信號(hào)的電平，以此來(lái)確定量化階的大小，電平，以此來(lái)確定量化階的大小，并對(duì)其電平進(jìn)行編號(hào)作為邊信息并對(duì)其電平進(jìn)行編號(hào)作為邊信息傳輸?shù)浇邮芏?。傳輸?shù)浇邮芏恕：笙蜃赃m應(yīng)后

19、向自適應(yīng)是從量化器剛輸出的是從量化器剛輸出的過(guò)去樣本中提取量化階信息。過(guò)去樣本中提取量化階信息。21差分脈沖編碼-DPCMDPCM（Differential Pulse Code Modulation，差分脈沖編碼調(diào)制）與差分脈沖編碼調(diào)制）與PCM不同，它編碼的不不同，它編碼的不是采樣樣本值，而是樣本值及其預(yù)測(cè)值的差分，是采樣樣本值，而是樣本值及其預(yù)測(cè)值的差分，即量化的是已知的樣本值與預(yù)測(cè)值之間的差值。即量化的是已知的樣本值與預(yù)測(cè)值之間的差值。DPCM是從過(guò)去的幾個(gè)采樣值的線性組合來(lái)預(yù)是從過(guò)去的幾個(gè)采樣值的線性組合來(lái)預(yù)測(cè)推斷現(xiàn)在的采樣值，進(jìn)而用實(shí)際采樣值與預(yù)測(cè)推斷現(xiàn)在的采樣值，進(jìn)而用實(shí)際采樣值

20、與預(yù)測(cè)采樣值之差（稱作預(yù)測(cè)誤差）進(jìn)行編碼，從測(cè)采樣值之差（稱作預(yù)測(cè)誤差）進(jìn)行編碼，從而達(dá)到信息壓縮的一種方法。而達(dá)到信息壓縮的一種方法。22差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM) 差分脈沖編碼調(diào)制是對(duì)實(shí)際樣本值與預(yù)測(cè)值之差進(jìn)行編碼，差分脈沖編碼調(diào)制是對(duì)實(shí)際樣本值與預(yù)測(cè)值之差進(jìn)行編碼，從而在一定程度上減少量化的位數(shù)。從而在一定程度上減少量化的位數(shù)。 預(yù)測(cè)值是根據(jù)過(guò)去的樣本值去估算的下一個(gè)樣本的幅度值。預(yù)測(cè)值是根據(jù)過(guò)去的樣本值去估算的下一個(gè)樣本的幅度值。d(k)是輸入信號(hào)是輸入信號(hào)S(k)和預(yù)和預(yù)測(cè)器輸出的估算值測(cè)器輸出的估算值Se(k-1)之差。之差。Se(k-1)是是S(k) )的的預(yù)測(cè)值。預(yù)測(cè)值。Sr

21、(k)是差分信是差分信號(hào)號(hào)dq(k)與過(guò)去的樣本信與過(guò)去的樣本信號(hào)的估算值求和得到。號(hào)的估算值求和得到。DPCM的工作示意圖的工作示意圖23差分脈沖編碼差分脈沖編碼 差分脈沖編碼調(diào)制的概念如圖。差分信號(hào)差分脈沖編碼調(diào)制的概念如圖。差分信號(hào) 是離散輸入是離散輸入信號(hào)信號(hào) 和預(yù)測(cè)器輸出的估算值和預(yù)測(cè)器輸出的估算值 之差。注意，之差。注意， 是對(duì)是是對(duì)是 預(yù)測(cè)值，而不是過(guò)去樣本的實(shí)際值。預(yù)測(cè)值，而不是過(guò)去樣本的實(shí)際值。DPCMDPCM系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)際上就是對(duì)這個(gè)差值實(shí)際上就是對(duì)這個(gè)差值 進(jìn)行量化編碼，用來(lái)補(bǔ)償過(guò)去進(jìn)行量化編碼，用來(lái)補(bǔ)償過(guò)去編碼中產(chǎn)生的量化誤差。它實(shí)際上是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)，編碼中產(chǎn)生的量化誤

22、差。它實(shí)際上是一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)，采用這種結(jié)構(gòu)可以避免量化誤差的積累。采用這種結(jié)構(gòu)可以避免量化誤差的積累。重構(gòu)信號(hào)重構(gòu)信號(hào) 是由逆量化器產(chǎn)生的量化差分信號(hào)是由逆量化器產(chǎn)生的量化差分信號(hào) ，與對(duì)過(guò)去樣本，與對(duì)過(guò)去樣本信號(hào)的估算值信號(hào)的估算值 求和得到。它們的和，即求和得到。它們的和，即 作為預(yù)作為預(yù)測(cè)器確定下一個(gè)信號(hào)估算值的輸入信號(hào)。由于在發(fā)送端測(cè)器確定下一個(gè)信號(hào)估算值的輸入信號(hào)。由于在發(fā)送端和接收端都使用相同的逆量化器和預(yù)測(cè)器，所以收發(fā)兩和接收端都使用相同的逆量化器和預(yù)測(cè)器，所以收發(fā)兩端可以從同一個(gè)傳送信號(hào)端可以從同一個(gè)傳送信號(hào) 獲得相同的量化差分信號(hào)獲得相同的量化差分信號(hào) 和重構(gòu)信號(hào)和重構(gòu)信號(hào)

23、。)(kd)(kS) 1( kSe) 1( kSe)(kS)(kd)(kSr)(kdq) 1( kSe)(kSr)(kSr)(kI)(kdq24ADPCM綜合了綜合了APCM的自適應(yīng)特性和的自適應(yīng)特性和DPCM特性。特性。自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM) 25子帶編碼子帶編碼 (SBC)子帶編碼的主要過(guò)程是：子帶編碼的主要過(guò)程是：使用一組濾波器（使用一組濾波器（BPFBPF）把輸入音頻信號(hào)的頻帶分成若把輸入音頻信號(hào)的頻帶分成若干個(gè)連續(xù)的頻段。干個(gè)連續(xù)的頻段。對(duì)每個(gè)子帶中的音頻信號(hào)采用單獨(dú)編碼方案去編碼?？蓪?duì)每個(gè)子帶中的音頻信號(hào)采用單獨(dú)編碼方案去編碼?？捎糜肞CMPCM、APCMAPCM和和

24、ADPCMADPCM等。等。在信道上傳輸時(shí)，每個(gè)子帶上的信息復(fù)合起來(lái)。在信道上傳輸時(shí)，每個(gè)子帶上的信息復(fù)合起來(lái)。在接受端，每個(gè)子帶上的信息單獨(dú)譯碼，然后把它們組在接受端，每個(gè)子帶上的信息單獨(dú)譯碼，然后把它們組合起來(lái)，還原成原來(lái)的音頻信號(hào)。合起來(lái)，還原成原來(lái)的音頻信號(hào)。26子帶編碼子帶編碼（SBC）的好處的好處每個(gè)子帶分別自適應(yīng)控制，高能量電平的每個(gè)子帶分別自適應(yīng)控制，高能量電平的子帶可用大的量化階去量化，以減少總的子帶可用大的量化階去量化，以減少總的量化噪聲；量化噪聲；可根據(jù)每個(gè)子帶信號(hào)在感覺(jué)上的重要性，可根據(jù)每個(gè)子帶信號(hào)在感覺(jué)上的重要性，為每個(gè)子帶分配不同的位數(shù)。為每個(gè)子帶分配不同的位數(shù)。2

25、7SB-ADPCM編碼u在在子帶自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制子帶自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制( (sub-band adaptive differential pulse code modulation，SB-ADPCM) )技術(shù)中，用正交鏡像濾波器技術(shù)中，用正交鏡像濾波器( (QMF) )把頻把頻帶分割成兩個(gè)等帶寬的子帶，分別是高頻子帶和低帶分割成兩個(gè)等帶寬的子帶，分別是高頻子帶和低頻子帶。頻子帶。u在每個(gè)子帶中的信號(hào)都用在每個(gè)子帶中的信號(hào)都用ADPCM進(jìn)行編碼，低頻進(jìn)行編碼，低頻帶寬略大于常規(guī)的電話話音帶寬。對(duì)高子帶分配帶寬略大于常規(guī)的電話話音帶寬。對(duì)高子帶分配2位表示每個(gè)樣本值，而低子帶分配位表示每

26、個(gè)樣本值，而低子帶分配6 6位。因?yàn)槲?。因?yàn)?4 kb/s的的G.722標(biāo)準(zhǔn)主要還是針對(duì)寬帶話音，其次才標(biāo)準(zhǔn)主要還是針對(duì)寬帶話音，其次才是音樂(lè)。是音樂(lè)。28音源編碼音源編譯碼的思想是從話音波形信號(hào)中提取音源編譯碼的思想是從話音波形信號(hào)中提取生成話音的參數(shù)，使用這些參數(shù)通過(guò)話音生成生成話音的參數(shù)，使用這些參數(shù)通過(guò)話音生成模型重構(gòu)出話音。模型重構(gòu)出話音。原始音頻原始音頻重建音頻重建音頻參數(shù)參數(shù)音源編碼原理示意圖音源編碼原理示意圖29音源編碼針對(duì)話音的音源編譯碼器叫做針對(duì)話音的音源編譯碼器叫做聲碼器聲碼器。聲碼器的原理是模仿人類(lèi)聲碼器的原理是模仿人類(lèi)發(fā)音器官發(fā)音器官喉、嘴、舌喉、嘴、舌的組合，將該組

27、合的組合，將該組合看作一個(gè)濾波器看作一個(gè)濾波器，人發(fā)出的聲音，人發(fā)出的聲音使使聲帶振動(dòng)就成為激勵(lì)脈沖聲帶振動(dòng)就成為激勵(lì)脈沖。當(dāng)然。當(dāng)然“濾波器濾波器” 脈脈沖頻率在不斷地變換，但在很短的時(shí)間（沖頻率在不斷地變換，但在很短的時(shí)間（10ms30ms）內(nèi)觀察它，則發(fā)音器官是沒(méi)有變換的，因內(nèi)觀察它，則發(fā)音器官是沒(méi)有變換的，因此此聲碼器聲碼器要做的事是將話音信號(hào)分成要做的事是將話音信號(hào)分成2020msms的段，然的段，然后后分析分析這一時(shí)間段內(nèi)所對(duì)應(yīng)的這一時(shí)間段內(nèi)所對(duì)應(yīng)的濾波器的參數(shù)濾波器的參數(shù)，并，并提提取此時(shí)的脈沖串頻率取此時(shí)的脈沖串頻率，輸出其激勵(lì)脈沖序列。，輸出其激勵(lì)脈沖序列。30線性預(yù)測(cè)編碼(

28、LPC)u線性預(yù)測(cè)編碼（線性預(yù)測(cè)編碼（linear predictive coding，LPC）是音源編碼（參數(shù)編碼）的一種。是音源編碼（參數(shù)編碼）的一種。u LPC通過(guò)分析話音波形產(chǎn)生聲道激勵(lì)和轉(zhuǎn)移通過(guò)分析話音波形產(chǎn)生聲道激勵(lì)和轉(zhuǎn)移函數(shù)的參數(shù)，其實(shí)質(zhì)就是對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行編函數(shù)的參數(shù)，其實(shí)質(zhì)就是對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行編碼；接收端根據(jù)這些參數(shù)通過(guò)語(yǔ)音合成器重碼；接收端根據(jù)這些參數(shù)通過(guò)語(yǔ)音合成器重構(gòu)話音。構(gòu)話音。u合成器是一個(gè)離散的隨時(shí)間變化的時(shí)變線性合成器是一個(gè)離散的隨時(shí)間變化的時(shí)變線性濾波器。濾波器。LPCLPC要編碼的就是這濾波器的系數(shù)要編碼的就是這濾波器的系數(shù)。31線性預(yù)測(cè)編碼(LPC)u濾波器又是

29、預(yù)測(cè)器，它描述為過(guò)去濾波器又是預(yù)測(cè)器，它描述為過(guò)去P P個(gè)樣本的線個(gè)樣本的線性組合。性組合。uLPCLPC假定由無(wú)聲話音段假定由無(wú)聲話音段( (白噪聲白噪聲) )激勵(lì)激勵(lì) 或有聲話音或有聲話音段段( (脈沖串脈沖串) )激勵(lì)。解碼時(shí)，需知道濾波器參數(shù)外，激勵(lì)。解碼時(shí)，需知道濾波器參數(shù)外，還需知道采用何種激勵(lì)及其特征如何。還需知道采用何種激勵(lì)及其特征如何。32音源編碼簡(jiǎn)化的聲音生成模型簡(jiǎn)化的聲音生成模型聲道模型聲道模型121(12)preppkkxa x na x na x npa x nk 0( )( )( )()ppreike nx nxna x nk33混合編譯碼 混合編譯碼的想法是企圖填

30、補(bǔ)波形混合編譯碼的想法是企圖填補(bǔ)波形編譯碼和音源編譯碼之間的間隔。波形編譯碼和音源編譯碼之間的間隔。波形編譯碼器雖然可提供高話音的質(zhì)量，但編譯碼器雖然可提供高話音的質(zhì)量，但數(shù)據(jù)率低于數(shù)據(jù)率低于16 kb/s的情況下，在技術(shù)上的情況下，在技術(shù)上還沒(méi)有解決音質(zhì)的問(wèn)題；聲碼器的數(shù)據(jù)還沒(méi)有解決音質(zhì)的問(wèn)題；聲碼器的數(shù)據(jù)率雖然可降到率雖然可降到2.4 kb/s甚至更低，但它的甚至更低，但它的音質(zhì)根本不能與自然話音相提并論。音質(zhì)根本不能與自然話音相提并論。 34混合編譯碼 為了得到音質(zhì)高而數(shù)據(jù)率又低的編譯碼器，為了得到音質(zhì)高而數(shù)據(jù)率又低的編譯碼器，歷史上出現(xiàn)過(guò)很多形式的混合編譯碼器，但最成歷史上出現(xiàn)過(guò)很多形

31、式的混合編譯碼器，但最成功并且普遍使用的編譯碼器是時(shí)域合成功并且普遍使用的編譯碼器是時(shí)域合成- -分析分析( (analysis-by-synthesis, AbS) )編譯碼器。編譯碼器。 這種編譯碼器使用的聲道線性預(yù)測(cè)濾波器模這種編譯碼器使用的聲道線性預(yù)測(cè)濾波器模型與線性預(yù)測(cè)編碼型與線性預(yù)測(cè)編碼( (linear predictive coding，LPC) )使用的模型相同，不使用兩個(gè)狀態(tài)使用的模型相同，不使用兩個(gè)狀態(tài)( (有聲有聲/ /無(wú)聲無(wú)聲) )的模型來(lái)尋找濾波器的輸入激勵(lì)信號(hào)，而的模型來(lái)尋找濾波器的輸入激勵(lì)信號(hào)，而是企圖尋找一種激勵(lì)信號(hào)，使用這種信號(hào)激勵(lì)產(chǎn)是企圖尋找一種激勵(lì)信號(hào)，

32、使用這種信號(hào)激勵(lì)產(chǎn)生的波形盡可能接近于原始話音的波形。生的波形盡可能接近于原始話音的波形。35混合編碼 AbS AbS通過(guò)調(diào)節(jié)激勵(lì)信號(hào)通過(guò)調(diào)節(jié)激勵(lì)信號(hào)u, ,使話音輸入使話音輸入s與重構(gòu)信與重構(gòu)信號(hào)之差為最小。它通過(guò)合號(hào)之差為最小。它通過(guò)合成許多不同的近似值來(lái)分成許多不同的近似值來(lái)分析輸入話音信號(hào)，這正是析輸入話音信號(hào)，這正是其名稱的由來(lái)。其名稱的由來(lái)。 譯碼器端根據(jù)濾波器的譯碼器端根據(jù)濾波器的參數(shù)和激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)合參數(shù)和激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)合成濾波器重構(gòu)話音。成濾波器重構(gòu)話音。36混合編碼 AbS編譯碼器由Atal和Remde在1982年首次提出，并命名為多脈沖激勵(lì)(multi-pulse exc

33、ited，MPE)編譯碼器，在此基礎(chǔ)上隨后出現(xiàn)的是等間隔脈沖激勵(lì)(regular-pulse excited，RPE)編譯碼器、碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)CELP(code excited linear predictive)編譯碼器和混合激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(mixed excitation linear prediction，MELP)等編譯碼器。 MPE，RPE和CELP編譯碼器之間的差別在于所使用的激勵(lì)信號(hào)的表示方法。37 CCITT和和ISO先后提出了一系列有關(guān)音頻先后提出了一系列有關(guān)音頻的編碼建議。的編碼建議。 分別應(yīng)用于窄帶話音信號(hào)、寬帶話音信號(hào)、分別應(yīng)用于窄帶話音信號(hào)、寬帶話音信號(hào)、圖像伴音信號(hào)、

34、數(shù)字移動(dòng)通信圖像伴音信號(hào)、數(shù)字移動(dòng)通信GSM信號(hào)等等。信號(hào)等等。3.1.2 編碼標(biāo)準(zhǔn)介紹編碼標(biāo)準(zhǔn)介紹38音頻編碼算法和標(biāo)準(zhǔn)一覽音頻編碼算法和標(biāo)準(zhǔn)一覽算法算法名稱名稱數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)率標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用應(yīng)用質(zhì)量質(zhì)量 波波 形形 編編 碼碼PCM均勻量化均勻量化公用網(wǎng)公用網(wǎng)ISDN配音配音4.04.5(A)(A)(A)64kb/sG.711APCM自適應(yīng)量化自適應(yīng)量化DPCM差值量化差值量化ADPCM自適應(yīng)差值量化自適應(yīng)差值量化32kb/sG.721SB-ADPCM子帶子帶- -自適應(yīng)差自適應(yīng)差值量化值量化64kb/sG.722參數(shù)編碼參數(shù)編碼LPC線性預(yù)測(cè)編碼線性預(yù)測(cè)編碼2.4kb/s保密話聲保密話聲2.5

35、3.5 混混 合合 編編 碼碼CELPC碼激勵(lì)碼激勵(lì)LPCLPC4.8kb/s移動(dòng)通信移動(dòng)通信4.03.7VSELP矢量和激勵(lì)矢量和激勵(lì)LPCLPC8kb/s語(yǔ)音郵件語(yǔ)音郵件RPE-LTP長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè)規(guī)則碼長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè)規(guī)則碼激勵(lì)激勵(lì)13.2kb/sISDNLD-CELP低延時(shí)碼激勵(lì)低延時(shí)碼激勵(lì)LPCLPC16kb/sG.728G.729MPEG多子帶感知編碼多子帶感知編碼128kb/sCD5.0AC-3感知編碼感知編碼音響音響5.039電話質(zhì)量的語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn) ITUTS建議的語(yǔ)音壓縮的標(biāo)準(zhǔn)建議的語(yǔ)音壓縮的標(biāo)準(zhǔn) G.711：采用采用PCM編碼，采樣速率為編碼，采樣速率為8kHz，量化位數(shù)為量化位數(shù)為8b

36、it，對(duì)應(yīng)的比特流速率為對(duì)應(yīng)的比特流速率為64 kbit/s。 G.721： ITU建議的建議的G.721將將64Kbps的比特的比特流轉(zhuǎn)換為流轉(zhuǎn)換為32Kbps的流，它是基于的流，它是基于ADPCM技術(shù)。技術(shù)。每個(gè)數(shù)值差分用每個(gè)數(shù)值差分用4位編碼，其采樣率為位編碼，其采樣率為8kHz。40電話質(zhì)量的語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn) G.723： G.723是是ITU制定的適用于制定的適用于IP電話的語(yǔ)音編碼電話的語(yǔ)音編碼，因其高質(zhì)量、低碼率而得到廣泛應(yīng)用。因其高質(zhì)量、低碼率而得到廣泛應(yīng)用。G.723為雙速為雙速率語(yǔ)音編碼器，有率語(yǔ)音編碼器，有5.3和和6.4 kbps兩種工作狀態(tài)，可隨兩種工作狀態(tài)，可隨時(shí)切換，

37、分別采用代數(shù)碼線性預(yù)測(cè)激勵(lì)（時(shí)切換，分別采用代數(shù)碼線性預(yù)測(cè)激勵(lì)（ACELP）和多脈沖最大似然量化（和多脈沖最大似然量化（MP-MLQ）激勵(lì)的編碼器。）激勵(lì)的編碼器。其音質(zhì)不如非壓縮的其音質(zhì)不如非壓縮的 G.711PCM 標(biāo)準(zhǔn)以及基于標(biāo)準(zhǔn)以及基于 SB-ADPCM 的的 G.722標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。G.723.1和和G.723.2用于用于H.324標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 G.728：它的比特率為它的比特率為16Kbps，帶寬限于帶寬限于3.4kHz。其其音質(zhì)與音質(zhì)與32Kbps的的G.721標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。它基于一種稱為低標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。它基于一種稱為低延遲代碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)延遲代碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(LDCELP)的向量量化技術(shù)

38、。的向量量化技術(shù)。 41G.721 ADPCM編譯碼器G.711標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)是CCITT為話音信號(hào)頻率為為話音信號(hào)頻率為3003400 Hz制定的編譯碼標(biāo)準(zhǔn)，其采樣率為制定的編譯碼標(biāo)準(zhǔn)，其采樣率為8 kHz、8位位/ /樣本、樣本、數(shù)據(jù)率為數(shù)據(jù)率為64 kb/s，屬于窄帶音頻信號(hào)編碼?，F(xiàn)代的話，屬于窄帶音頻信號(hào)編碼?，F(xiàn)代的話音編碼技術(shù)已經(jīng)可以減少數(shù)據(jù)率，而又不致于顯著降音編碼技術(shù)已經(jīng)可以減少數(shù)據(jù)率，而又不致于顯著降低音質(zhì)。低音質(zhì)。CCITT又制定了又制定了8 kHz采樣率、采樣率、4位位/ /樣本、樣本、32 kb/s的的G.721標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，以及，以及G.721的擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)充標(biāo)準(zhǔn)G.723。C

39、CITT推薦的推薦的G.721 ADPCM標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)代碼轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)代碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它使用系統(tǒng)。它使用ADPCMADPCM轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)64 kb/s A律或律或律律PCM速率和速率和32 kb/s速率之間的相互轉(zhuǎn)換速率之間的相互轉(zhuǎn)換。42圖中，圖中，A律或律或律律PCM輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成均勻輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成均勻PCM。差分信號(hào)等于均勻差分信號(hào)等于均勻PCM輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)信號(hào)之差。輸入信號(hào)與預(yù)測(cè)信號(hào)之差。“自適應(yīng)量化器自適應(yīng)量化器”用用4 4位二進(jìn)制數(shù)表示差位二進(jìn)制數(shù)表示差分信號(hào)，但只用分信號(hào)，但只用1515個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)( (即即1515個(gè)量級(jí)個(gè)量級(jí)) )來(lái)表示差分信號(hào)，以防止出現(xiàn)全來(lái)表示

40、差分信號(hào)，以防止出現(xiàn)全“0 0”信號(hào)。信號(hào)?！澳孀赃m應(yīng)量化器逆自適應(yīng)量化器”從這從這4位相同的代碼中產(chǎn)生量化差分信號(hào)。預(yù)測(cè)位相同的代碼中產(chǎn)生量化差分信號(hào)。預(yù)測(cè)信號(hào)和這個(gè)量化差分信號(hào)相加產(chǎn)生重構(gòu)信號(hào)。信號(hào)和這個(gè)量化差分信號(hào)相加產(chǎn)生重構(gòu)信號(hào)。“自適應(yīng)預(yù)測(cè)器自適應(yīng)預(yù)測(cè)器”根據(jù)重構(gòu)根據(jù)重構(gòu)信號(hào)和量化差分信號(hào)產(chǎn)生輸入信號(hào)的預(yù)測(cè)信號(hào)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)負(fù)反饋信號(hào)和量化差分信號(hào)產(chǎn)生輸入信號(hào)的預(yù)測(cè)信號(hào)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)負(fù)反饋回路?；芈?。G.721 ADPCM編譯碼器的輸入信號(hào)是編譯碼器的輸入信號(hào)是G.711 PCM代碼代碼，采樣率是，采樣率是8 kHz，每個(gè)代碼用每個(gè)代碼用8位表示，因此它的數(shù)據(jù)率為位表示，因此

41、它的數(shù)據(jù)率為64 kb/s。而而G.721 ADPCM的的輸出代碼是輸出代碼是“自適應(yīng)量化器自適應(yīng)量化器”的輸出，該的輸出，該輸出是用輸出是用4位表示的差分信號(hào)，它位表示的差分信號(hào)，它的采樣率仍然是的采樣率仍然是8 kHz，它的數(shù)據(jù)率為它的數(shù)據(jù)率為32 kb/s，這樣就獲得了這樣就獲得了2 1的數(shù)據(jù)壓的數(shù)據(jù)壓縮?？s。43電話質(zhì)量的語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn) CELP( (碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)) )是一種常用的語(yǔ)是一種常用的語(yǔ)音壓縮技術(shù)。它用于美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)音壓縮技術(shù)。它用于美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)1016，可將語(yǔ)，可將語(yǔ)音壓縮至音壓縮至4.8Kbps。美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)1015使用使用 CELP的一個(gè)簡(jiǎn)

42、本，稱為線性預(yù)測(cè)編碼的一個(gè)簡(jiǎn)本，稱為線性預(yù)測(cè)編碼( (LPC) )。 LPC10E標(biāo)準(zhǔn)可以運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)可以運(yùn)行于2.4Kbps。采用了一種采用了一種向量量化方法。聲音聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)象機(jī)器在說(shuō)話，向量量化方法。聲音聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)象機(jī)器在說(shuō)話， 但但4.8Kbps與電話差不多。與電話差不多。 這兩種標(biāo)準(zhǔn)主要用于這兩種標(biāo)準(zhǔn)主要用于保密話音通信保密話音通信。44調(diào)幅廣播質(zhì)量的音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 調(diào)幅廣播質(zhì)量：調(diào)幅廣播質(zhì)量：50Hz7kHz，稱稱“7kHz音頻信號(hào)音頻信號(hào)”。 若使用若使用16Khz的采樣頻率和的采樣頻率和14位的量化位數(shù)，則調(diào)幅位的量化位數(shù)，則調(diào)幅廣播的信號(hào)速率為廣播的信號(hào)速率為224kbps，198

43、8年年ITU制定了制定了G.722標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)把信號(hào)速率壓縮成把信號(hào)速率壓縮成64kpbs。 G.722標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)率保持標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)率保持64kb/s，但音頻信號(hào)采樣頻，但音頻信號(hào)采樣頻率由率由8kHz提高到提高到16kHz，是是G.711PCM采樣率的采樣率的2倍，因倍，因而被編碼信號(hào)的頻率由原來(lái)的而被編碼信號(hào)的頻率由原來(lái)的3.4 kHz擴(kuò)展到擴(kuò)展到7 kHz。這就這就使音頻信號(hào)的質(zhì)量有很大改善，由數(shù)字電話的話音質(zhì)量提使音頻信號(hào)的質(zhì)量有很大改善，由數(shù)字電話的話音質(zhì)量提高到調(diào)幅高到調(diào)幅( (AM) )無(wú)線電廣播的質(zhì)量。對(duì)話音信號(hào)質(zhì)量來(lái)說(shuō)，無(wú)線電廣播的質(zhì)量。對(duì)話音信號(hào)質(zhì)量來(lái)說(shuō)，提高采樣率并無(wú)多大改善，

44、但對(duì)音樂(lè)一類(lèi)信號(hào)來(lái)說(shuō)，其質(zhì)提高采樣率并無(wú)多大改善，但對(duì)音樂(lè)一類(lèi)信號(hào)來(lái)說(shuō)，其質(zhì)量卻有很大提高。量卻有很大提高。45G.722 SB-ADPCM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) G.722編譯碼系統(tǒng)采用子帶自適應(yīng)差分脈沖編編譯碼系統(tǒng)采用子帶自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制碼調(diào)制( (sub-band adaptive differential pulse code modulation，SB-ADPCM) )技術(shù)。在技術(shù)。在G.722編譯碼編譯碼系統(tǒng)中，用正交鏡像濾波器將頻帶分為高、低兩系統(tǒng)中，用正交鏡像濾波器將頻帶分為高、低兩個(gè)獨(dú)立的子帶信道分別采用差分脈碼調(diào)制算法編個(gè)獨(dú)立的子帶信道分別采用差分脈碼調(diào)制算法編碼，再混合形成輸出碼

45、流。高、低兩子帶編譯碼碼，再混合形成輸出碼流。高、低兩子帶編譯碼器都采用器都采用8KHZ采樣頻率，但分別分配采樣頻率，但分別分配2位和位和6位位表示樣本值，最終傳輸數(shù)率為表示樣本值，最終傳輸數(shù)率為64KBPS。46G.722 SB-ADPCM標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 在某些應(yīng)用場(chǎng)合中，也許希望從在某些應(yīng)用場(chǎng)合中，也許希望從64 kb/s信道中讓出信道中讓出一部分信道用來(lái)傳送其它的數(shù)據(jù)。因此，一部分信道用來(lái)傳送其它的數(shù)據(jù)。因此，G.722定了三定了三種音頻信號(hào)傳送方式。北美洲的信息限制音頻信號(hào)速種音頻信號(hào)傳送方式。北美洲的信息限制音頻信號(hào)速率為率為56 kb/s，因此有因此有8 kb/s的數(shù)據(jù)率用來(lái)傳送附加數(shù)據(jù)

46、。的數(shù)據(jù)率用來(lái)傳送附加數(shù)據(jù)。方方 式式7kHz音頻信號(hào)編碼位速率音頻信號(hào)編碼位速率附加數(shù)據(jù)信道位速度附加數(shù)據(jù)信道位速度164 kb/s0 kb/s256 kb/s8 kb/s348 kb/s16 kb/s47高保真立體聲音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn) 高質(zhì)量的聲音信號(hào)頻率范圍：高質(zhì)量的聲音信號(hào)頻率范圍： 50Hz20kHz 目前國(guó)際上比較成熟的高質(zhì)量聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn)為目前國(guó)際上比較成熟的高質(zhì)量聲音壓縮標(biāo)準(zhǔn)為MPEG音頻。音頻。 MPEG標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)由ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)組織的標(biāo)準(zhǔn)組織的MPEG（活（活動(dòng)圖像專(zhuān)家組）制定。動(dòng)圖像專(zhuān)家組）制定。 MPEG小組負(fù)責(zé)比較和評(píng)估幾種低碼速率數(shù)小組負(fù)責(zé)比較和評(píng)估幾種低碼速率數(shù)字聲音編碼技術(shù)，以產(chǎn)生一套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，用于活字聲音編碼技術(shù)，以產(chǎn)生一套國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，用于活動(dòng)圖像、相關(guān)聲音信息及其結(jié)合，和用數(shù)字存儲(chǔ)動(dòng)圖像、相關(guān)聲音信息及其結(jié)合，和用數(shù)字存儲(chǔ)媒體（媒體（DSM）存儲(chǔ)與重現(xiàn)。）存儲(chǔ)與