|
4.1 凌阳音频介绍 4.1.1音频概述 内容来自www.paper51.com 我们所说的音频是指频率在20 Hz～20 kHz的声音信号，分为：波形声音、语音和音乐三种，其中波形声音就是自然界中所有的声音，是声音数字化的基础。语音也可以表示为波形声音，但波形声音表示不出语言、语音学的内涵。语音是对讲话声音的一次抽象。是语言的载体，是人类社会特有的一种信息系统，是社会交际工具的符号。音乐与语音相比更规范一些，是符号化了的声音。但音乐不能对所有的声音进行符号化。乐谱是符号化声音的符号组，表示比单个符号更复杂的声音信息内容。 paper51.com 4.1.2 数字音频的采样和量化 http://www.paper51.com 将模拟的（连续的）声音波形数字元化（离散化），以便利数字计算机进行处理的过程，主要包括采样和量化两个方面。 paper51.com 数字音频的质量取决于：采样频率和量化位数这两个重要参数。此外，声道的数目、相应的音频设备也是影响音频质量的原因。 http://www.paper51.com
4.1.3 音频格式的介绍 paper51.com 音频文件通常分为两类：声音文件和MIDI文件 http://www.paper51.com （1）声音文件：指的是通过声音录入设备录制的原始声音，直接记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大； 内容来自论文无忧网 www.paper51.com （2）MIDI文件：它是一种音乐演奏指令序列，相当于乐谱，可以利用声音输出设备或与计算机相连的电子乐器进行演奏，由于不包含声音数据，其文件尺寸较小。 copyright paper51.com
4.1.4 语音压缩编码基础 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
语音压缩编码中的数据量是指：数据量=(采样频率x量化位数)/8(字节数) x声道数目。 copyright paper51.com 压缩编码的目的：通过对资料的压缩，达到高效率存储和转换资料的结果即在保证一定声音质量的条件下，以最小的资料率来表达和传送声音信息。 copyright paper51.com 压缩编码的必要性：实际应用中，压缩编码的音频资料量很大，进行传输或存储资料量是不现实的。所以要通过对信号趋势的预测和冗余信息处理，进行资 copyright paper51.com 料的压缩，这样就可以使我们用较少的资源建立更多的信息。 paper51.com 举个例子，没有压缩过的CD品质的资料，一分钟的内容需要11MB的内存容量来存储。如果将原始资料进行压缩处理，在确保声音品质不失真的前提下，将数据压缩一半，5.5MB就可以完全还原效果。而在实际操作中，可以依需要来选择合适的算法。 paper51.com
常见的几种音频压缩编码： 内容来自www.paper51.com
1) 波形编码：将时间域信号直接变换为数字代码，力图使重建语音波形保持原语音信号的波形形状。波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音按一定的速率抽样，然后将幅度样本分层量化，并用代码表示。译码是其反过程，将收到的数字序列经过译码和滤波恢复成模拟信号。 http://www.paper51.com 如：脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)、差值脉冲编码调制（DPCM）、增量调制(DM)以及它们的各种改进型自适应差分编码（ADPCM）、自适应增量调制（ADM）、自适应差值脉冲编码调制(ADPCM) 、自适应传输编码（Adaptive Transfer Coding，ATC）和子带编码（SBC）等都属于波形编码技术。 copyright paper51.com 波形编码特点：高话音质量、高码率，适于高保真音乐及语音。 http://www.paper51.com
2) 参数编码：参数编码又称为声源编码，是将信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参数，并将其变换成数字代码进行传输。译码为其反过程，将收到的数字序列经变换恢复特征参量，再根据特征参量重建语音信号。具体说，参数编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码，力图使重建语音信号具有尽可能高的准确性，但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。参数编码特点：压缩比大，计算量大，音质不高，廉价！ paper51.com
3) 混合编码：混合编码使用参数编码技术和波形编码技术，计算机的发展为语音编码技术的研究提供了强有力的工具，大规模、超大规模集成电路的出现，则为语音编码的实现提供了基础。80年代以来，语音编码技术有了实质性的进展，产生了新一代的编码算法，这就是混合编码。它将波形编码和参数编码组合 paper51.com 起来，克服了原有波形编码和参数编码的弱点，结合各自的长处，力图保持波形编码的高质量和参数编码的低速率。 http://www.paper51.com
如：多脉冲激励线性预测编码（MPLPC），规划脉冲激励线性预测编码（KPELPC），码本激励线性预测编码（CELP）等都是属于混合编码技术。其数据率和音质介于参数和波形编码之间。 http://www.paper51.com 总之，音频压缩技术之趋势有两个： paper51.com 1)降低资料率，提高压缩比，用于廉价、低保真场合（如：电话）。 paper51.com 2)追求高保真度，复杂的压缩技术（如：CD）。 paper51.com 4.2 凌阳音频编码算法 paper51.com 表4-1音频质量等级的编码技术标准（频响）： 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 表4-1频率范围（Hz）采样率（kHz）量化精度（位） 电话话音200~3400 8 8 宽带音频（AM质量） 50~7000 16 16 调频广播（FM质量） 20~15k 37.8 16 高质量音频（CD质量） 20~20k 44.1 16 内容来自www.paper51.com 凌阳音频压缩算法处理的语音信号的范围是200HZ－3.4KHZ的电话话音。 http://www.paper51.com paper51.com |