第4章信源编码与数据压缩 - tell - 图文(2)

2019-06-02 15:52

点(即8位码)为参考点.与相应的R(D)值比较并计算的。

依据上表得到的结论:

? 当语音质量达到进入公网要求标准时,即

2

σ/D=26dB,K≈3.4倍;

? 若进一步考虑实际语音分布与主观因素的影响(因为正态分布R(D)值最大),其压缩倍数可以进一步增大,取K=4(保守值) ? 实际应用:语音速率可以从未压缩的PCM64Kbps降至1/4速率的16Kbps。 ? 目前水平:已实用化的DPCM为32Kbps。

2.参量编码的性能估计

思路:语音可以采用各种不同形式的参量来表达。 具体应用:采用最基本的参量“音素”。 以英语音素为例进行分析。

78

条件:英语中共有音素2(=128)~2(=256)个。按照通常讲话速率,每秒大约平均发送10个音素。

汉语音素=?ask

由信息量计算公式,对于等概率事件有:I=log2N,N为总组合数,则

I1(上限)?log2N?log2(256)10?80bps(4.1.2)

I2(下限)?log2N?log2(128)10?70bps(4.1.3)

最后可计算出压缩比K为

64KbpsK??914?800倍70?80bps(4.1.4)

[查上公式中的符号是否正确~] 据此,可得语音速率。 3.混合编码的性能估计

简介:混合编码的理论压缩比是介于上述两类编码之间,且与语音质量需求有关。 ? 若要求混合编码偏重于个性特征,则其压缩比靠近波形编码的压缩比值; ? 若要求混合编码偏重于共性,则其压缩比靠近于参量编码。 4.1.2数字通信中的语音编码 移动通信的技术要求:

? 移动通信中由于频率资源有限,因此要求语音编码采用低码率;

? 另一方面,由于移动通信信号可能要进入公共骨干通信网,因此必须基本满足公共骨干网的最低要求;

? 再者移动通信属于民用通信,还必须满足个性化指标要求。

结论:高质量的混合编码是移动通信中的优选方案[低数据比特率、高压缩比]。

低数据比特率、高压缩比的混合编码中的具体技术指标:有4个主要参量

数据比特率; 语音质量; 算法复杂度; 处理时延。

混合编码的任务或研究内容:力图使上述参量及其关系达到综合最优化。

1.数据比特率(bps)[简tell]

数据比特率:度量语音信源压缩率和通信系统有效性的主要指标。

? ? ? ?

相互关系或关联性问题: ? 数据比特率越低,压缩倍数就越大,可通信的话路数也就越多,移动通信系统也就越有效。 ? 数据比特率低,语音质量也随之相应降低。为了补偿质量的下降,往往可以采用提高设备硬件复杂度和算法软件复杂度的办法,但这又带来了成本与处理时延的增大。

降低比特速率的其它有效方法:

? 采用可变速率的自适应传输,它可以大大降低语音的平均传送率。[思路=?] ? 进一步采用语音激活技术,充分利用至少3/8的有效空隙,可获得大致约2.67dB的有效增益。[与上4个指标的关系,见查ATM研课件技术评估] 注:

语音激活技术:语音激活技术是建立在通话双方句子间、单词间存在可利用空闲的原理上,

? 对于TDMA系统,首先要检测可利用的空隙,然后再采用插空技术加以利用。

? 对于CDMA系统,由于各路语音同频、同时隙,则可以很方便地利用所有空隙间隔,即各路语音的空隙是随机产生的,从而可以达到互补的效果。 2.语音质量

度量语音质量:一个非常困难的问题。其度量方法不外乎客观与主观两个角度。

? 客观度量可以采用信噪比、误码率、误帧率,相对来说比较简单、可行。 ? 主观度量就没那么简单,因为接受语音的是人耳,所以语音质量主要是由人耳主观特性来判断。

? 以主观度量为主,度量语音质量。 主观评判方法:目前国际上常采用的主观评判方法称为MOS方法,它是原CCITT(ITU-T前身)建议采用的平均评估得分法(M0S)。 平均评估得分法(M0S):一般将主观质量评分分为5级,[5分考试类比]

? 5分(第5级),Excellent表示质量完美;

? 4分(第4级),Good表示高质量; ? 3分(第3级),Fair表示质量尚可(及


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