語音編碼【外文翻譯】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯原文題目：SpeechCoding譯文題目：語音編碼語音編碼語音編碼摘要：摘要：語音編碼器在通信系統(tǒng)中是非常重要的，因?yàn)樗男阅茉诤艽蟪潭壬蠜Q定了系統(tǒng)的通信能力以及還原的語音質(zhì)量。所有語音編碼系統(tǒng)的目的都是在保證允許的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和通信時(shí)延前提下，盡量用最小的信道容量傳送高質(zhì)量的語音。所有的語音編碼器都利用語音波形是帶限的這一最基本的性質(zhì)。自適應(yīng)差分脈碼調(diào)制利用語音信號(hào)中存在冗余信息來進(jìn)行編碼，是一種更加有

2、效的編碼方案。語音編碼器的性能評價(jià)可分為客觀評價(jià)和主觀測試。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：語音編碼器；信道容量；帶限；性能評價(jià)1.介紹介紹語音編碼器在通信系統(tǒng)中是非常重要的，因?yàn)樗男阅茉诤艽蟪潭壬蠜Q定了系統(tǒng)的通信能力以及還原的語音質(zhì)量。特別是在無線通信系統(tǒng)中，帶寬是非常寶貴的，而服務(wù)提供商時(shí)常需要解決這樣的挑戰(zhàn)：用戶越來越多，但是可以分配的帶寬卻非常有限。低比特率的語音編碼提供了一種解決上面這個(gè)問題的途徑。編碼器給出長話質(zhì)量的語音比特率越低，則能把

3、越多的語音信道壓縮到給定的帶寬。正因?yàn)槿绱?，制造商和服?wù)提供商都在不斷地開發(fā)能夠提供長話質(zhì)量語音的低比特率語音編碼器。所有語音編碼系統(tǒng)的目的都是在保證允許的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和通信時(shí)延前提下，盡量用最小的信道容量傳送高質(zhì)量的語音。在保證某種實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和通信時(shí)延要求時(shí)，這是必須要做到的。通常，編碼器的比特率和其實(shí)現(xiàn)的算法復(fù)雜度成正比，算法越復(fù)雜，處理的時(shí)延和實(shí)現(xiàn)成本也越高。所以必須在這些矛盾的因素之間進(jìn)行平衡，而所有的語音處理開發(fā)工作都是將平衡點(diǎn)

4、著眼于低于比特率上。在語音處理中常用到的語音特性有兩個(gè)：語音信號(hào)在一定時(shí)間段內(nèi)有近似周期性的行為，因此，可以把這些信號(hào)看作30ms的準(zhǔn)平穩(wěn)信號(hào)。語音信號(hào)的頻譜有3~5個(gè)頻率段的共振峰，這些稱為共振峰的最大值是由聲帶共振引起的。語音編碼器由于采用的信號(hào)壓縮方法不同，而有很大的區(qū)別。根據(jù)所采用的壓縮方法可以將語音編碼器分為兩大類：波形編碼器和聲碼器。波形編碼器之差的方差要比語音信號(hào)幅度本身的方差小得多。采用ADPCM進(jìn)行語音編碼的比特率可以

5、達(dá)到32kbps，與PCM編碼算法并形成了標(biāo)準(zhǔn)。CCITT的G.721ADPCM算法標(biāo)準(zhǔn)，可用于無繩電話中提供32kbps語音編碼。在差分PCM編碼方案中，編碼器對一系列相鄰樣本的差值進(jìn)行量化，而解碼器則通過將已經(jīng)量化的相鄰樣本的差值進(jìn)行求和運(yùn)算來恢復(fù)原始語音信號(hào)的近似值。當(dāng)給定每個(gè)樣本的量化比特位數(shù)R時(shí)，由于量化誤差的方差與輸入方差成正比，量化器輸入方差的減少將直接引起重建誤差方差的減少。實(shí)際上，ADPCM編碼器利用信號(hào)預(yù)測技術(shù)進(jìn)行編

6、碼。線性預(yù)測器不是對相鄰樣本的差值進(jìn)行編碼，而是對當(dāng)前樣本進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測值和實(shí)際值的差值稱作預(yù)測誤差，ADPCM對預(yù)測誤差進(jìn)行編碼，然后傳輸。預(yù)測是基于語音信號(hào)具有很強(qiáng)的自相關(guān)性這一性質(zhì)。4.語音信號(hào)的頻域編碼語音信號(hào)的頻域編碼頻域編碼器是語音編碼器的一種。它利用語音感知—合成模型，而不采用前面的模型中的算法。在這種編碼器中，語音信號(hào)被分解成一系列的頻率成分，然后分別進(jìn)行量化和編碼。在這種方式中，對每一個(gè)不同子頻帶采用某種不同的聽覺感知

7、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼，因此，量化噪聲限制在子帶內(nèi)部，而不會(huì)在帶外產(chǎn)生泛音失真。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是對每一個(gè)頻率成分可以動(dòng)態(tài)地分配不同的比特位數(shù)進(jìn)行編碼。有許多種可行的頻域編碼算法，有簡單的也有復(fù)雜的。最常用的頻域編碼算法包括子帶編碼(SBC)和塊變換編碼。子帶編碼器將語音信號(hào)分成很多小的子頻帶，然后根據(jù)某些聽覺感知標(biāo)準(zhǔn)分別對各個(gè)子頻帶的信號(hào)進(jìn)行編碼，而變換編碼器則是對加窗的樣本序列進(jìn)行短時(shí)變換，分配的比特位數(shù)與聽覺感知重要性成正比。5.語音編碼器的

8、性能評價(jià)語音編碼器的性能評價(jià)根據(jù)語音編碼器保持信號(hào)質(zhì)量的能力有兩種性能評價(jià)方法。客觀評價(jià)是通過信噪比定量地對重建語音信號(hào)與原始信號(hào)之間的差異進(jìn)行評估。失真度均方誤差，頻域加權(quán)，分段SNR，傳聲清晰度指數(shù)等都屬于客觀評估方法?？陀^評價(jià)在進(jìn)行最初設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真的時(shí)候非常有用，但它并不能說明人耳聽到的語音效果。既然聽者是最終的語音質(zhì)量的判斷者，因此主觀聽覺測試是語音編碼器性能評價(jià)的一部分。主觀聽覺測試通過請?jiān)S多人扮演聽眾，然后詢問他們對語音質(zhì)