《多媒体技术基础》第3版第03章_数字声音编码new

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1、多媒体技术基础(第3版)第3章数字声音编码林福宗清华大学计算机科学与技术系linfz@mail.tsinghua.edu.cn2008年9月第3章数字声音编码目录3.1声音简介3.6增量调制与自适应增量调制3.1.1声音是什么3.6.1增量调制(DM)3.1.2声音的频率范围3.6.2自适应增量调制(ADM)3.2声音信号数字化3.7自适应差分脉冲编码调制3.2.1从模拟过渡到数字3.7.1自适应脉冲编码调制(APCM)3.2.2模拟信号与数字信号的概念3.2.3声音信号数字化3.7.2差分脉冲编码调制(DPCM)的概念3.2.4声音质量与数据率

2、3.7.3自适应差分脉冲编码调制3.3声音质量的MOS评分标准(ADPCM)3.4脉冲编码调制(PCM)3.7.4G.726ADPCM编译码器3.4.1PCM的概念3.8G.722SB-ADPCM编译码器3.4.2均匀量化3.8.1子带编码(SBC)3.4.3非均匀量化3.8.2子带-自适应差分脉冲编码调制3.5PCM在通信中的应用(SB-ADPCM)3.5.1频分多路复用3.9线性预测编码(LPC)的概念3.5.2时分多路复用3.10GSM声音简介3.5.3数字通信线路的数据传输率3.11话音编码标准摘要3.11.1编码算法的性能3.11.2话

3、音编码标准参考文献和站点2011年1月23日第3章数字声音编码2of463.1声音简介声音是什么声音是听觉器官对声波的感知，而声波是通过空气或其他媒体传播的连续振动声音的强弱体现在声波压力的大小上，音调的高低体现在声音的频率上声音用电表示时，声音信号在时间和幅度上都是连续的模拟信号，如图3-1所示声波具有普通波所具有的特性，例如反射(reflection)、折射(refraction)和衍射(diffraction)等2011年1月23日图3-1声音是一种连续的波第3章数字声音编码3of463.1声音简介(续1)Audio是什么Aud

4、io作名词——声音通常指频率在10Hz和20000Hz范围里的声音Thepartoftelevisionormotion-pictureequipmentthathastodowithsoundThebroadcasting,reception,orreproductionofsoundAudiblesoundAsoundsignalAudio作修词——音频修饰或说明人的听觉系统可感知的频率(10～20000Hz)Relatingtofrequencieswithintherangeofperceptionbythehumanear—f

5、romabout15through20,000hertz(cyclespersecond).Oforrelatingtohumanlyaudiblesound.Oforrelatingtothebroadcastingorreceptionofsound.Oforrelatingtohigh-fidelitysoundreproduction2011年1月23日第3章数字声音编码4of463.1声音简介(续2)练习:如何翻译下面的术语audioondemand——音乐点播/声音点播digitalaudio——数字声音DVD-audi

6、o——？streamingaudio——？audiostreaming——？MPEGaudio——？audiocompression——？声音的频率高保真声音(high-fidelityaudio):10~20000Hz声音(audio):20~20000Hz话音(speech):300~3000/3400Hz亚音/次音(subsonic):<20Hz超声(ultrasonic):>20000Hz2011年1月23日第3章数字声音编码5of463.2声音信号数字化数字化的概念采样和量化连续时间的离散化通过采样来实现，就是

7、每隔相等的一段时间采样一次，这种采样称为均匀采样(uniformsampling)连续幅度的离散化通过量化(quantization)来实现，就是把信号的强度划分成一小段一小段，如果幅度的划分是等间隔的，就称为线性量化，否则就称为非线性量化。图3-2表示了声音数字化的概念图3-2声音的采样和量化2011年1月23日第3章数字声音编码6of463.2声音信号数字化(续1)采样频率采样频率由根据奈奎斯特理论(Nyquisttheory)确定奈奎斯特理论指出，采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样就能把以数字表达的声音还原成原来的声音，这

8、叫做无损数字化(losslessdigitization)假设被采样信号的最高频率为fmax，则采样定律可用公式表示为f2fsmax