东南大学：《移动通信》课程教学资源（课件讲稿）第五课 信源编码和调制技术

语音编码技术概述 ■语音编码:移动通信数字化的基础,第1/2代 蜂窝系统的根本区别 语音编码的意义 ■提高通话质量(数字化+信道编码纠错) 提高频谱利用率(低码率编码) ■提高系统容量(低码率,语音激活技术) ■移动通信对语音编码的要求 编码速率低,语音质量好 有较强的抗噪声干扰和抗误码的性能 编译码延时小,总延时在65ms以内 编译码器复杂度低,便于大规模集成化 功耗小,便于应用于手持机

语音编码技术概述 „ 语音编码：移动通信数字化的基础 ，第1/2 代 蜂窝系统的根本区别 „ 语音编码的意义 „ 提高通话质量 (数字化 +信道编码纠错) „ 提高频谱利用率 (低码率编码) „ 提高系统容量 (低码率，语音激活技术) „ 移动通信对语音编码的要求 „ 编码速率低，语音质量好 „ 有较强的抗噪声干扰和抗误码的性能 „ 编译码延时小，总延时在65ms以内 „ 编译码器复杂度低，便于大规模集成化 „ 功耗小，便于应用于手持机

语音编码分类 子带编码 频域自适应变 波形编码器 换域编码 非差分→PCM 时域 DPCM→ ADPCM→APC 语音编码器 差分 △M—连续可变 斜率△M 多脉冲激励LPC 线性预测编码 码本激励LPC 参量编码器 矢量和激励LPC 信道声码器 共振峰声码器 声码器 倒频谱声码器 语音激励声码器

语音编码分类

语音编码分类 ■波形编码:将时域模拟话音的波形信号进过采样、量化 和编码,形成数字语音信号。 编码速率较高16k~64k 包括PcM、 ADPCM、△M、 CVSDM、APC等 语音质量最高,占用较高带宽,适合有线 ■参量编码:基于人类语音的产生机理建立数学模型,根 据输入语音得出模型参数并传输,在收端恢复。 编码速率较低,12~48kbps 包括各种线性预测编码(LPc)方法和余弦声码器 语音质量较差,不满足商用要求,较适用于军事和保密通信 混合编码:波形编码+参量编码(LPAS) 包括GSM的RPE-LPC编码和 VSELP编码 语音质量介于以上两者之间,主要用于移动通信

语音编码分类 „ 波形编码：将时域模拟话音的波形信号进过采样、量化 和编码，形成数字语音信号。 „ 编码速率较高16k~64k „ 包括PCM 、ADPCM、Δ M 、CVSDM 、APC 等 „ 语音质量最高，占用较高带宽，适合有线 „ 参量编码：基于人类语音的产生机理建立数学模型，根 据输入语音得出模型参数并传输，在收端恢复。 „ 编码速率较低，1.2~4.8 kbps „ 包括各种线性预测编码(LPC)方法和余弦声码器 „ 语音质量较差，不满足商用要求，较适用于军事和保密通信 „ 混合编码：波形编码 +参量编码(LPAS) „ 包括GSM 的RPE-LPC编码和VSELP编码 „ 语音质量介于以上两者之间，主要用于移动通信

移动通信中的语音编码 混合编码是优选方向 移动通信频谱资源有限,低码率、高压缩比至关重 要 加入公用网信噪比又不能太低。 ■决定混合编码的4个主要参量:比特率、质量、 复杂度和处理时延 比特率:度量信源压缩率和通信系统性的主要指标; n话音质量:国际流行的Mos法,5级评分制; 复杂度:指完成语音编码所需的加法、乘法的运算次 数,一般可用MIPS表示; 处理时延:复杂度高→处理时延大

移动通信中的语音编码 „ 混合编码是优选方向 „ 移动通信频谱资源有限，低码率、高压缩比至关重 要； „ 加入公用网信噪比又不能太低。 „ 决定混合编码的 4个主要参量：比特率、质量、 复杂度和处理时延。 „ 比特率：度量信源压缩率和通信系统性的主要指标； „ 话音质量：国际流行的MOS法， 5级评分制； „ 复杂度：指完成语音编码所需的加法、乘法的运算次 数，一般可用MIPS表示； „ 处理时延：复杂度高→处理时延大

用于移动通信的语音编码 标准服务类型 语音编码 速率(bps GSM 蜂窝 RPE-LTP;规则脉冲激励长期预测编码 13 CD-900蜂窝 sBC子带编码 16 IS54 蜂窝 VSELP矢量和激励线形预测编码器 8 Is-95 蜂窝 cELP码本激励线形预测编码器 1.2~9.6 PDC 蜂窝 VSELP矢量和激励线形预测编码器4.567,112 CT2 无绳 ADPCM 32 DECT 无绳 ADPCM 32 PHS 无绳 ADPCM 32 Dcs-1800蜂窝 RPE-LTP规则脉冲激励长期预测编码 13 PACS个人通信 ADPCM 32 WCDMA蜂窝 AMR

用于移动通信的语音编码