语音编码,什么是与之相关的知识

导读：本文介绍了语音编码的基本概念、原理和最新发展。语音编码是对模拟语音信号进行数字编码，以便于传输和数字传输。编码格式包括WAV、MP3、G711和AMR等。语音编码技术可分为波形编码、参量编码和混合编码。波形编码是将时域的模拟话音信号经过取样、量化、编码形成的数字话音信号。参量编码是根据人类语言的发音机理，找出语音特征并对其进行编码。混合编译码是将波形编码和参量编码的优点结合起来，提供更好的语音质量。自适应多速率编解码（AMR）是一种适应不同无线信道和传输状况的语音编码技术，可根据无线信道和传输状况自适应地选择最佳信道模式和信源编码模式进行编码传输。AMR技术结合了波形编译码和参量编译码的优点，解决了低数据率下音质问题的难题。如下为有关语音编码有关的知识，语音编码是什么？的文章内容，供大家参考。

1、语音编码有关的知识

语音编码就是对模拟的语音信号进行编码，将模拟信号转化成数字信号，从而降低传输码率并进行数字传输，语音编码的基本方法可分为波形编码、参量编码（音源编码）和混合编码，波形编码是将时域的模拟话音的波形信号经过取样、量化、编码而形成的数字话音信号，参量编码是基于人类语言的发音机理，找出表征语音的特征参量，对特征参量进行编码，混合编译码是结合波形编译码和参量编译码之间的优点。

波形编译码器虽然可提供高话音的质量，但数据率低于16 kb/s的情况下，在技术上还没有解决音质的问题。

2、语音编码是什么？

就是指音频编码，编码格式一般有WAV，MP3，G711，AMR等。

编码库的源代码网上可以下到 自适应多速率编解码（amr， adaptive multi－rate codec）技术； 相比原有的gsm语音编码器采用固定的编码速率，amr语音编码器则可根据无线信道和传输状况来自适应地选择一种最佳信道模式（全速率或半速率）和信源编码模式（以比特率来区分）进行编码传输。 amr选择最适合的信道模式和信源编码模式以提供语音质量和系统容量的最佳折衷。

amr语音编码器根据信道状况进行自适应切换的技术包括两个方面，信道模式的自适应以及信源编码模式和信道编码模式的自适应。

3、什么是CDMA

CDMA：码分多址，是在数字技术的分支--扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。

CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。CDMA是指一种扩频多址数字式通信技术，通过独特的代码序列建立信道，可用于二代和三代无线通信中的任何一种协议。

CDMA是一种多路方式，多路信号只占用一条信道，极大提高带宽使用率，应用于800MHz和1。9GHz的超高频（UHF）移动电话系统。CDMA使用带扩频技术的模-数转换（ADC），输入音频首先数字化为二进制元。传输信号频率按指定类型编码，因此只有频率响应编码一致的接收机才能拦截信号。由于有无数种频率顺序编码，因此很难出现重复，增强了保密性。

CDMA通道宽度名义上1。23MHz，网络中使用软切换方案，尽量减少手机通话中信号中断。数字和扩频技术的结合应用使得单位带宽信号数量比模拟方式下成倍增加，CDMA与其他蜂窝技术兼容，实现全国漫游。最初仅用于美国蜂窝电话中CMDAOne标准只提供单通道14。4Kbps和八通道115Kbps的传输速度。CDMA2023和宽带CDMA速度已经成倍提高。

由于CDMA体制具有抗认为干扰、抗窄带干扰、抗多径干扰、抗多径延迟扩展的能力，同时具有提高蜂窝系统的通信容量和便于模拟与数字体制的共存与过渡等优点，使得CDMA数字蜂窝系统成为TDMA数字蜂窝系统的强有力的竞争对手。

IS-95 CDMA 和 cdma2023 1x【1】 蜂窝系统为两种典型的CDMA系统，其相应的工作频带为

上行（移动台发，基站收）870~894MHz

下行（基站发，移动台收）825~849MHz

双工间隔为45MHz。

应用蜂窝结构的IS-95 CDMA 和cdma 2023-1x系统采用码分多址接入技术，载频间隔为1。23MHz，码片速率为1。2288Mchip/s，每个小区可采用相同的载波频率，即频率复用因子为1。

4、AMR语音编码技术是什么意思

自适应多速率编解码（AMR， Adaptive Multi－Rate Codec）技术； 相比原有的GSM语音编码器采用固定的编码速率，AMR语音编码器则可根据无线信道和传输状况来自适应地选择一种最佳信道模式（全速率或半速率）和信源编码模式（以比特率来区分）进行编码传输。

AMR选择最适合的信道模式和信源编码模式以提供语音质量和系统容量的最佳折衷。AMR语音编码器根据信道状况进行自适应切换的技术包括两个方面，信道模式的自适应以及信源编码模式和信道编码模式的自适应。

5、语音编码标准有哪些？

1。 波形编码

波形编码是最简单也是应用最早的语音编码方

法。最基本的一种就是PCM编码，如G。711 建议中

的A 律或μ 律。

APC

M、DPCM和ADPCM也属于波

形编码的范畴，使用这些技术的标准有G。7

21、

G。7

26、G。727 等。波形编码具有实施简单、性能优良

的特点，不足是编码带宽往往很难再进一步下降。

2。 预测编码

语音信号是非平稳信号，但在短时间段内（一般

是30ms）具有平稳信号的特点，因而对语音信号幅

度进行预测编码是一种很自然的做法。

最简单的预

测是相邻两个样点间求差分，编码差分信号，如

G。721。但更广为应用的是语音信号的线性预测编码

（LPC）。几乎所有的基于语音信号产生的全极点模型

的参数编码器都要用到LPC， 如G。7

28、G。7

29、

G。723。1 建议。

3。 参数编码

参数编码是建立在人类语音产生的全极点模型

的理论上，参数编码器传输的编码参数也就是全极

点模型的参数- 基频、线谱对、增益。

对语音来说，参

数编码器的编码效率最高，但对音频信号，参数编码

器就不太合适。典型的参数编码器有LPC-

10、LPC-

10E，当然，G。7

29、G。723。1 以及CELP（FS- 1016）等码

本激励声码器都离不开参数编码。

4。 变换编码

一般认为变换编码在语音信号中作用不是很

大，但在音频信号中它却是主要的压缩方法。

比如，

MPEG 伴音压缩算法（含著名的MP3） 用到FF

T、

MDCT 变换，AC- 3 杜比立体声也用到MDCT，G。722。1

建议中采用的MLT 变换。在近年来出现的低速率语

音编码算法中，STC（正弦变换编码）和WI（波形插

值）占有重要的位置，小波变换和Gabor 变换在其中

有用武之地。

5。 子带编码

子带编码一般是同波形编码结合使用，如G。722

使用的是SB- ADPCM技术。

但子带的划分更多是对

频域系数的划分（这可以更好地利用低频带比高频

带感觉重要的特点），故子带编码中，往往先要应用

某种变换方法得到频域系数，在G。722。1 中使用

MLT 变换，系数划分为16 个子带；MPEG 伴音中用

FFT 或MDCT 变换，划分的子带多达32 个。

6。 统计编码

统计编码在图像编码中大量应用，但在语音编

码中出于对编码器整体性能的考虑（变长编码易引

起误码扩散），很少使用。对存在统计冗余的信号来

说，统计编码确实可以大大提高编码的效率，所以，

近年来出现的音频编码算法中，统计编码又重新得

到了重视。MPEG 伴音和G。722。1 建议中采纳了哈夫

曼变长编码。

6、一般从四个方面来衡量语音编码技术，分别是

声音--->变频--->滤波--->压缩--->模数转换数模转换--->变频--->放大--->声音。

MP3是一种有损数字音频压缩格式。全称是Mpeg-1 audio Layer 3，其中MPEG是Moving Picture Experts Group的缩写，意思是动态图象专家组。

所谓“有损压缩音频格式”也就是对数字音频使用了对音质有损耗的压缩方式，以达到缩小文件大小的目的，来满足复制、存储、传输的需要。MP3的压缩率可以达到1：12，但在人耳听起来，却并没有什么失真，因为它将超出人耳听力范围的声音从数字音频中去掉，而不改变最主要的声音。此外，MP3随身听也可以上传、下载其他任何格式的电脑文件，具有移动存储功能。

当微型操作系统加载完成后，MCU开始为操作系统所控制，执行它所指定的各种功能。对于MP3随身听而言，这个功能最主要的就是播放MP3音乐了。播放的过程就是MP3音乐文件的解码过程，MCU利用自身的CPU的运算能力来承担繁重的MP3音乐文件解码任务。当MP3音乐下载至MP3随身听后一般多存储在机身内置闪存或硬盘里，在播放的过程中，MCU将其从存储介质里读取出来，缓冲在RAM中，解码后播放出来。

由于此时的信号是数字信号，耳机此类的模拟设备还无法播放，这时就需要由数/模转换器（DAC）来完成将数字信号转变为模拟信号的工作，然后通过耳机就可以播放出美妙的音乐了。

。