Lecture10语音压缩编码Lecture10‡改进型增量调制‡差分脉冲编码调制（DPCM）‡自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）语音压缩编码‡语音和图像的压缩编码数字检测音节压扩增量调制数字检测音节压扩增量调制‡音节-指信号幅度包络的变化周期，对于语音信号，就是音量变化的周期s(t)e(t)脉冲P(t)E’se(t)s’(t)减法器ΔM再生PAM积分器LPF调制器‡音节压扩-使量阶ΔV随着每个音节时间间隔内fm的信号平均斜率变化连续可变斜率增量调制()se(t)pT(t)uk平均斜率积分器平滑E’PAM正弦信号s(t)=AmcosΩt=Amcos2πfatuk1Tds(t)1TK=∫dt=∫AmΩsinΩtdt=4AmfaT0dtT0平滑数字检测数字检测‡数字检测-信号斜率由码流中连“1”/“0”的个数检测数字检测音节压扩增量调制Lecture10语音压缩编码‡ΔM的编码信号携带着调制信号的微分信‡改进型增量调制息，反映信号的斜率大小‡差分脉冲编码调制（DPCM）‡数字检测电路：输出脉冲的宽度与连码个数‡自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）成正比‡语音和图像的压缩编码‡平滑电路：输出电压uk正比于该音节内信号平均斜率‡PAM：序列脉冲幅度E’的变化规律与uk一致T‡积分器：ΔV=sE′RC1语音压缩编码技术差分脉冲编码调制(DPCM)s(t)ss(t)e(t)eq(t)eq(t)se(t)s’(t)‡低于64kb/s数码率的语音编码技术抽样减法器量化编码解码积分器LPF‡差分脉码调制(DPCM)fm自适应差分脉码调制‡(ADPCM)se(t)积分器‡子带编码(SBC)‡矢量量化编码(VQ)DPCM系统原理框图‡差分脉码调制：对调制信号相邻采样值的差值进行量化并编成码组差分脉冲编码调制(DPCM)DPCM抗噪声性能‡发送端：差值信号e(t)=ss(t)-se(t)，量化后得‡抗噪声性能：PCM部分+ΔM部分到的eq(t)一方面送入编码器，另一方面送入‡DPCM系统最大输出量化信噪比3本地解码器产生斜变信号2se(t)Som3fsn=22(2−1)nNqo8πfafm‡接收端：先经过PCM解码恢复eq(t)，在经‡DPCM总量化误差过积分器和LPF即恢复出模拟信号s’(t)ε()tstst=()−′()⎡⎤=+−+⎣⎦⎡⎤steeqq()et()⎣⎦st()et()=−et()et()DPCM抗噪声性能DPCM抗噪声性能‡系统总的量化信噪比s2(t)s2(t)e2(t)SNR==⋅=Gp⋅SNRqε2(t)e2(t)ε2(t)‡预测增益s2(t)G=pe2(t)‡差值信号量化信噪比e2(t)SNRq=ε2(t)2语音压缩编码Lecture10ADPCM—自适应预测‡改进型增量调制‡差分脉冲编码调制（DPCM）‡自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）‡语音和图像的压缩编码ADPCM—自适应预测ADPCM—自适应预测⎧N2⎫2⎪⎧⎫⎪Ee[]n=−−E⎨⎨⎬⎬xn[]axnk[k]输入-1x[n-1]x[n-2]x[n-N+1]{}∑zz-1…-1⎩⎭i=1x[n]zx[n-N]⎩⎭⎪⎪N预测信号xˆ[]n=∑akx[n−k]；预测误差e[]n=x[]n−xˆ[]na1a2aN-1aNi=12⎧⎧N⎫⎫Ee2n=Exn−axn−k预测{}[]⎨⎨[]∑k[]⎬⎬∑∑∑⎩⎩i=1⎭⎭…xˆ[n]∂Ee{2[n]}==0,iN1,2"∂aiADPCM—自适应预测ADPCM—自适应量化a⎡⎤R()1⎡⎤RR()01()"RN(−1)⎡⎤1opt‡AQF⎢⎥⎢⎥⎢⎥RRR()210()()"RN(−2)⎢⎥a2opt⎢⎥=⋅⎢⎥⎢⎥⎢⎥##"#⎢⎥x(kTs)y(kTs)##缓存器编码器解码器⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥RN⎢⎥RN()()−−12RN"R()0⎢⎥a⎣⎦()⎣⎦⎣⎦Nopt−1∴aRropt=⋅xxxx⎡⎤R()1⎡⎤RR()01()"RN(−1)电平估⎢⎥⎢⎥计器RRRRN()2102()()"(−)其中rR⎢⎥，=⎢⎥xx=⎢⎥#xx⎢⎥##"#⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥RN()⎣⎦⎢⎥RN()()−−12RN"R()03ADPCM—自适应量化Lecture10语音压缩编码‡AQB‡改进型增量调制‡差分脉冲编码调制（DPCM）x(kTs)y(kTs)编码器解码器‡自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）‡语音和图像的压缩编