第3章话音编码 通过对话音段进行分类,例如分成浊音帧、清音帧和过渡帧,CELP编译码器的结构可以 进一步得到改善,不同类型的话音段使用专门设计的编码器进行编码。例如,对于浊音帧编 码器不使用长期预测,而对于清音帧使用长期预测就显得特别重要。这种按话音类型设计的 编译码器在数据率为2.4kb/s下呈现的音质己经得到认可。多带激励MBE(muti-band excitation)编译码器把频域中的某些频段看成是浊音频段,其他频段看成是清音频段。它 们传送每帧的音节周期、频谱的幅度和相位信息以及浊音/清音的判决。这种编译码器经过 改造以后也显示出了它的潜力,在低数据率下可提供认可的音质。 在数据率为2.4kb/s~64kb/s的范围里,部分编码器的MOS分数大致如表3-01所示。 表3-01部分编码器的M0S分 编码器 MOS分 64kb/s脉冲编码调制(PCM) B32kb/s自适应差分脉冲编码调制(ADPM 4.1 16kb/s低时延码激励线性预测编码( (LD-CELP)4.0 Bkb/s码激励线性预测编码(ELP 3.8kb/码s激励线性预测编码(CELP) 2.4kb/s线性预测编码(LPC) 3.2脉冲编码调制(POM) 3.2.1PCM的概念 脉冲编码调制( pulse code modulation,PCM)是概念上最简单、理论上最完善的编码系 统,是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统,但也是数据量最大的编码系统。 PCM的编码原理比较直观和简单,它的原理框图如图3-07所示。在这个编码框图中,它 的输入是模拟声音信号,它的输出是PCM样本。图中的“防失真滤波器”是一个低通滤波器 用来滤除声音频带以外的信号:“波形编码器”可暂时理解为“采样器”,“量化器”可理 解为“量化阶大小(step-size)”生成器或者称为“量化间隔”生成器。 模拟声音 防失真 波形 PCM样本 信号输入滤波器 编码器 Anti-alias Wa avedon Filter Corder 量化器| Step-Size 图3-07PCM编码框图 在第2章介绍声音数字化的时候,谈到声音数字化有两个步骤:第一步是采样,就是每 隔一段时间间隔读一次声音的幅度;第二步是量化,就是把采样得到的声音信号幅度转换成 数字值。但那时并没有涉及如何进行量化。量化有好几种方法,但可归纳成两类:一类称为第3章 话音编码 8 通过对话音段进行分类，例如分成浊音帧、清音帧和过渡帧，CELP编译码器的结构可以 进一步得到改善，不同类型的话音段使用专门设计的编码器进行编码。例如，对于浊音帧编 码器不使用长期预测，而对于清音帧使用长期预测就显得特别重要。这种按话音类型设计的 编译码器在数据率为2.4 kb/s下呈现的音质已经得到认可。多带激励MBE(multi-band excitation)编译码器把频域中的某些频段看成是浊音频段，其他频段看成是清音频段。它 们传送每帧的音节周期、频谱的幅度和相位信息以及浊音/清音的判决。这种编译码器经过 改造以后也显示出了它的潜力，在低数据率下可提供认可的音质。 在数据率为2.4 kb/s～64 kb/s的范围里，部分编码器的MOS分数大致如表3-01所示。 表3-01 部分编码器的MOS分 编码器 MOS分 64 kb/s脉冲编码调制(PCM) 4.3 32 kb/s自适应差分脉冲编码调制(ADPCM) 4.1 16 kb/s低时延码激励线性预测编码(LD-CELP) 4.0 8 kb/s码激励线性预测编码(CELP) 3.7 3.8 kb/码s激励线性预测编码(CELP) 3.0 2.4 kb/s线性预测编码(LPC) 2.5 3.2 脉冲编码调制(PCM) 3.2.1 PCM的概念 脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)是概念上最简单、理论上最完善的编码系 统，是最早研制成功、使用最为广泛的编码系统，但也是数据量最大的编码系统。 PCM的编码原理比较直观和简单，它的原理框图如图3–07所示。在这个编码框图中，它 的输入是模拟声音信号，它的输出是PCM样本。图中的“防失真滤波器”是一个低通滤波器， 用来滤除声音频带以外的信号；“波形编码器”可暂时理解为“采样器”，“量化器”可理 解为“量化阶大小(step-size)”生成器或者称为“量化间隔”生成器。 图3-07 PCM编码框图 在第2章介绍声音数字化的时候，谈到声音数字化有两个步骤：第一步是采样，就是每 隔一段时间间隔读一次声音的幅度；第二步是量化，就是把采样得到的声音信号幅度转换成 数字值。但那时并没有涉及如何进行量化。量化有好几种方法，但可归纳成两类：一类称为