語音信號壓縮編碼原理及應用

1、語音信號壓縮編碼原理及應用語音信號壓縮編碼原理及應用隨著通信、計算機網(wǎng)絡等技術的飛速發(fā)展，語音壓縮編碼技術得到了快速發(fā)展和廣泛應用，尤其是最近20年，語音壓縮編碼技術在移動通信、衛(wèi)星通信、多媒體技術以及IP電話通信中得到普遍應用，起著舉足輕重的作用。語音是人類最重要、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。在實際的語音通信中，有些信道難以擴寬且質(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，每壓縮一個比特都意味著節(jié)省開支。因此，語音壓縮編碼無疑在語音通信及人類信息交流中占有舉足輕重的地位。語音編碼就是將模擬語音信號數(shù)字化，數(shù)字化之后可以作為數(shù)字信號傳輸、存儲或處理，可以充分利用數(shù)字信號處理的各種技術。為了減小存儲空間或降低傳輸比特率節(jié)省帶寬，還需要對數(shù)字化之后的語音信號進行壓縮編碼，這就是語音壓縮編碼技術。一，語音壓縮編碼技術的發(fā)展一，語音壓縮編碼技術的發(fā)展自從1937年A.H.Reeves提出脈沖編碼調(diào)制(PCM

3、)以來，語音編碼技術已有60余年的發(fā)展歷史。尤其近20年隨著計算機和微電子技術的發(fā)展語音編碼技術得到飛速發(fā)展。CCITT于1972年確定64kbsPCM語音編碼G.711建議，它已廣泛的應用于數(shù)字通信、數(shù)字交換機等領域，至今，64kbs的標準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音質(zhì)量但占用帶寬準化組織及機構(gòu)紛紛將這一編碼方案作為語音編碼標準。在對其改善質(zhì)量、降低復雜度、減少編碼延遲等方面都提出了不少新的方法，使CELP在

4、實踐中得到廣泛應用。隨著DSP技術的發(fā)展，CELP技術還具有一定的潛力，例如將G.729擴展到6.4kbs，用于TDMACDMA移動無線系統(tǒng)和DCME。目前，語音壓縮編碼技術主要有兩個努力方向：一個是中低速率的語音編碼的實用化，及如何使用化過程中進一步減低編碼速率和提高其抗干擾、抗噪聲能力；另一個是如何進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)量的重建語音，下一個目標則是要在4kbs的速率上獲得短延時、高質(zhì)量的重

5、建語音。特別是對中長延時編碼，人們正在研究其更低速率（如400bs1200bs）的編碼算法，在這個過程中當編碼速率降至2.4kbs速率以下時，CELP算法即使應用更高效的量化技術也無法達到預期的指標，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）、混合激勵線性預測編碼（MELPC）、時頻域插值編碼（TFI）、基音同步激勵線性預測編碼（PSELP）等，同時還要求引入新的分析技術，如非線性預測、多精度時頻