《語(yǔ)音壓縮編碼》課件

語(yǔ)音壓縮編碼本次課程將為大家介紹語(yǔ)音壓縮編碼的基本原理、方法和應(yīng)用，并著重介紹不同編碼標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用場(chǎng)景和評(píng)價(jià)指標(biāo)。概述1什么是語(yǔ)音壓縮編碼?語(yǔ)音壓縮編碼是將模擬語(yǔ)音信號(hào)數(shù)字化后，根據(jù)人耳聽(tīng)覺(jué)特性和信號(hào)統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行編碼壓縮的技術(shù)。2為什么需要語(yǔ)音壓縮編碼?壓縮后的語(yǔ)音信號(hào)便于傳輸存儲(chǔ)，節(jié)省帶寬和存儲(chǔ)空間，并有助于提高語(yǔ)音通信質(zhì)量和人機(jī)交互體驗(yàn)。3語(yǔ)音壓縮編碼的基本原理基于聲學(xué)原理和信息理論，通過(guò)數(shù)字化、量化、編碼和解碼等過(guò)程將語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。語(yǔ)音信號(hào)的特點(diǎn)語(yǔ)音信號(hào)的頻率范圍一般位于300~3400Hz范圍內(nèi)，男女聲范圍略有不同。語(yǔ)音信號(hào)的瞬時(shí)幅度范圍瞬時(shí)幅度在0~1000Pa之間，存在瞬間巨大的幅度變化。語(yǔ)音信號(hào)的時(shí)間相關(guān)性相鄰樣本之間存在時(shí)間相關(guān)性，連續(xù)的語(yǔ)音信號(hào)形成音節(jié)和語(yǔ)調(diào)等。語(yǔ)音信號(hào)的壓縮編碼方法線(xiàn)性編碼(LPC)基于線(xiàn)性預(yù)測(cè)理論，通過(guò)線(xiàn)性分析和合成方法壓縮語(yǔ)音信號(hào)。算術(shù)編碼將原始語(yǔ)音信號(hào)映射到符號(hào)集合中，并給每個(gè)符號(hào)分配一個(gè)碼字。預(yù)測(cè)編碼通過(guò)矢量量化等方法對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)測(cè)和壓縮。波形編碼直接對(duì)語(yǔ)音波形進(jìn)行采樣和壓縮。常見(jiàn)語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)G.7118kHz8位[PCM]，廣泛應(yīng)用于電話(huà)語(yǔ)音通信。G.7227kHz16位[ADPCM]，改進(jìn)了語(yǔ)音通信的質(zhì)量和帶寬利用率。G.723.16.3/5.3kHz16位[MP-MLQ/ACELP]，適用于低比特率壓縮。G.7298kHz16位[CS-ACELP]，在保證高質(zhì)量的同時(shí)大幅節(jié)省帶寬。語(yǔ)音編碼的評(píng)價(jià)指標(biāo)碼率描述每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，也是壓縮質(zhì)量和時(shí)延的重要指標(biāo)。信噪比衡量語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮編碼后與原始信號(hào)的一致性。時(shí)延描述信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼后的延遲程度，對(duì)于雙向通信系統(tǒng)尤為重要。應(yīng)用案例通訊系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音通話(huà)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程交流，需要合適的壓縮編碼技術(shù)保證通話(huà)質(zhì)量。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換成文本等形式，需要高保真的語(yǔ)音編碼技術(shù)進(jìn)行前置處理。人機(jī)交互系統(tǒng)通過(guò)通過(guò)語(yǔ)音查詢(xún)、控制等實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的快速交互，需要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮和解碼。結(jié)論1語(yǔ)音信號(hào)壓縮編碼是必要的，并需要根據(jù)應(yīng)用