语音编码和图像编码比较研究
- 格式:pdf
- 大小:182.76 KB
- 文档页数:3
语音编码总结一、历史与概念1、模拟的声音信号话音信号:(口语发声的)200Hz~3400Hz调幅广播信号:(无线广播)50Hz到7000Hz调频广播信号:(无线广播)20Hz到16000Hz激光唱机信号(CD):10Hz~20000Hz2、话音编码技术的历史回顾10 20 50 200 3400 7000 1600 20000 Hz话音编码研究的历史表明,这一领域的研究成果直接为通信产业发展提供了源动力。
目前IP电话所用的编码的标准有G.723.1, G.728, G.729。
具有低延迟、低码率、低复杂性、高音质的话音编码算法将是未来IP电话网络的奠基石。
3、若干概念术语(1)数字信号:标称的不连续信号。
它可以用离散的步差从一个状态转变到另一个状态。
(2)采样:按周期T对模拟信号进行测量,称为采样。
采样频率Fs=1/T.在满足奈奎斯特定理时,从采样值可准确的恢复原信号。
(3)量化用数字信号表示话音的过程称为量化。
(4)非均匀量化非均匀量化可以兼顾动态范围和小信号的系统精度。
Reeves提出概念。
即对大信号取较大的量化步长。
对小信号取较小的量化步长。
二、矢量量化将k个样点构成的有序集(信源矢量集合)映射为M个恢复失量构成的有限集A(码书,码本)中的某个矢量Yi(码字,码元)的映射,称为矢量量化,它是对标量量化在K维空间的一个推广。
在一维幅度轴上划分有限个区间 1=[a0 a1)…n=[an-1 an)在每个区间里,选一个代表值 fi i I=1,2,…n 在每个子空间里,选一个代表矢量Yi={Yi1,Yi2,Yii} Yi{Si} i=1,2,…M对任一模拟信号,当其标称值属于区间i时,就用数字信号fi代表值。
voip编码方法摘要:1.引言2.VoIP技术概述3.VoIP编码方法分类4.常用VoIP编码技术的特点及比较5.我国VoIP编码技术的发展6.总结正文:【引言】在当今信息时代,语音通信技术不断发展,VoIP(Voice over Internet Protocol)已成为人们日常生活和工作的重要通信手段。
VoIP技术通过将语音信号编码成数字信号,在互联网上进行传输,再解码为语音信号,实现远程通信。
编码方法是VoIP技术的核心,直接关系到通信质量。
本文将对VoIP编码方法进行分析,以期帮助读者更好地了解和应用这一技术。
【VoIP技术概述】VoIP技术是一种基于互联网的语音通信技术,通过将语音信号转换成数字信号,在网络中进行传输和处理。
在VoIP通信过程中,编码器将语音信号编码成数字信号,解码器将数字信号转换回语音信号。
数字信号在传输过程中可采用多种编码方法,以适应不同的通信环境和需求。
【VoIP编码方法分类】VoIP编码方法主要分为以下几类:1.音频编码方法:根据音频信号的特点,对语音信号进行编码。
常见的音频编码格式有G.711、G.723.1、G.729等。
2.视频编码方法:针对视频信号进行编码,实现视频通话。
常见的视频编码格式有H.264、H.265等。
3.数据压缩方法:通过对通信过程中的数据进行压缩,降低传输速率,提高通信效率。
常见的数据压缩方法有LZW、INLINE等。
【常用VoIP编码技术的特点及比较】1.G.711:适用于窄带语音信号,压缩比较低,但音质较好。
2.G.723.1:适用于窄带和宽带语音信号,压缩比较高,音质较好。
3.G.729:适用于窄带语音信号,压缩比较高,音质较好。
4.H.264:适用于高清视频通话,压缩比高,但解码设备要求较高。
5.H.265:适用于超高清视频通话,压缩比更高,解码设备要求较高。
6.LZW:适用于数据压缩,压缩比较高,但解压缩速度较慢。
7.INLINE:适用于数据压缩,压缩比较高,解压缩速度较快。
遥感数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面:1、图像变换由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。
因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2、图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
3、图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。
如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立“降质模型”,再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。
4、图像分割图像分割是遥感数字图像处理中的关键技术之一。
图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。
虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法,但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。
因此,对图像分割的研究还在不断深入之中,是目前图像处理中研究的热点之一。
5、图像描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。
作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。
对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。
随着图像处理研究的深入发展,已经开始进行三维物体描述的研究,提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。
编码理论对第二语言词汇内化的阐释在第二语言习得中,词汇的音形义的编码对于词汇的内化具有至关重要的作用。
本文以汉语为例,阐述了汉语音形义的编码机理。
指出语音关键词的作用不如基于发音规则的语音记忆,从汉字字形构件实现语义通达存在可能性,影响汉语词汇语义编码的关键和难点是词汇认知的“溢出性效应”。
关键词:编码;内化;记忆;溢出效应;编码特异性一、引言编码理论属于认知心理学的研究范畴,其研究内容主要集中于信息在学习者大脑内的编码机理。
由于这一理论在第二语言习得中有着广泛的影响,对对外汉语词汇教学启发很大,因此,本文将从汉语作为第二语言的角度对这一理论进行思考和探究。
二、汉语词汇音形义编码机理探讨有观点(张必隐:145)认为,词的认知和内化可能包括三个阶段:第一阶段是词的编码和表征;第二阶段是词汇形音义的匹配和提取;第三阶段是词汇的产出。
而记忆的过程通常也包括三个常见的操作:编码(encoding)、存储(storage)和提取(retrieval)(Robert .J .Psychology,2006)。
如果我们将以上两种认识结合起来,基本上能看出词汇内化的大致脉络。
首先是编码,包括语音编码、字形编码和语义编码;其次是编码内容的存储和再认提取;第三是词汇的线性产出。
第三点跟前文教育心理学所谈到的回忆表达类似。
下面,我们对汉语词汇的音形义编码机理进行一些初步的考察。
(一)语音编码语音编码在学习的最初阶段与关键词记忆法密切关联,其目的是实现语义通达。
关键词记忆法最早是Atkinson于1975年提出来的,其主要观点是将生词与读音相似的母语词联系起来,以图画的方式将目的语生词的语义与母语对应词的语义结合起来进行曲折记忆。
有研究(阳志清,2006)认为,关键词记忆法的运用可分为三个步骤:1)根据语音和/或词形找到记忆目标词的关键词。
2)在关键词和目标词之间建立密切联系,以便学习者以后一听到目标词立即就会想起关键词;3)以明显、偶然甚至奇异的方式在目标词和关键词之间建立起视觉图像(visual image)或心理图像(mental image),加强记忆。
短时记忆的编码方式是什么方式1.听觉编码Conrad(1964)的实验为短时记忆的听觉编码提供了有力的证据。
他把B、C、P、T、V这五个音近字母,和另外五个音近字母F、M、N、S、_,随时混合,逐个用速示器呈现,每个呈现0.75秒,然后要求被试按原来呈现次序把各字母默写出来,记不清时允许猜写。
实验结果表明:各字母尽管是以视觉方式呈现的,但记忆中的混淆次数,将近80%发生在音近字母之间。
实验继续下去,则进一步发现,各字母之间混淆的次数分配在视觉呈现和听觉呈现两种条件下相当一致,等级相关达0.64,因而证明短时记忆的编码是以语音听觉占优热的。
[9]Conrad认为短时记忆错误的产生是以听觉特征而不是以视觉特征为基础的。
即使是视觉呈现的刺激材料,进入短时记忆时发生了形-音转换,其编码仍具有听觉性质。
Posner.M.I(1967,1969)用减法反应时,字母匹配任务研究了短时记忆信息的编码。
实验是让被试辨认两个字母是否相同。
两个字母都用大写体,如A、A,叫做等同辨认;两个字母一个用大写体,一个用小写体,如A、a,叫做同称辨认(辨认前告诉被试不管字母是大写还是小写)。
结果表明,在两个字母同时呈现而让被试进行辨认的情况下,则等同辨认的反应时短;但若使两个字母的呈现时间间隔1-2秒,则等同辨认的优热趋于消失。
这表明由瞬间记忆转入短时记忆后,编码的形状(视觉)优势已经让位于语音(听觉)了。
这种情况似乎可以说明由主要为视觉的感觉记忆过渡到主要为听觉的语词记忆。
[Conrad(1964)的实验有两点值得考虑:一是认为短时记忆听觉编码的存在是以听觉混淆为证据的,而听觉混淆现象也可能是内部言语运动或发音的混淆所致,二是Conrad的实验材料是有利于声音编码的英文字母,因而其短时记忆听觉编码的普遍性受到怀疑。
而Posner(1969)的实验也可以说明短时记忆的编码有视觉和听觉编码两个连续阶段,至少在部分时间里,信息在短时记忆中是以视觉编码的。
AMR-WB+语音音频编码算法的分析与研究的开题报告一、研究目的和意义语音编码是数字通信的重要领域,尤其在行业领域、个人通信和音频娱乐等方面有着广泛应用。
高效、低码率的语音编码算法对于语音通信的稳定性以及语音加密的安全有着至关重要的影响。
本文将研究AMR-WB+语音编码算法,以期提高语音编码的效率、稳定性和安全性,对语音通信技术的发展做出一定的贡献。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1)对AMR-WB+音频编码算法进行分析、研究,并探索其内部结构和工作原理,以期深入理解该编码算法。
(2)通过对AMR-WB+编码算法进行仿真实验,并与其它常用的语音编码算法进行比较,以评估其性能优劣。
(3)研究AMR-WB+编码算法的加密技术,提高其数据的安全性,避免敏感信息泄露。
2. 研究方法(1)文献法研究:通过查阅文献,获取AMR-WB+编码算法的相关信息,了解其技术特点、基本原理和实现方法。
(2)模拟实验:通过模拟实验,验证AMR-WB+编码算法的性能特点,同时与其它常用编码算法进行比较。
(3)加密技术研究:通过模拟实验和数据分析,研究AMR-WB+编码算法的加密技术,提高数据的安全性。
三、预期成果和创新点1. 预期成果(1)根据分析研究结果,总结AMR-WB+编码算法的技术特点和应用优势。
(2)通过模拟实验,得出AMR-WB+编码算法在声音质量、码率等方面的实际效果,比较其与其它常用编码算法的性能优劣,并得出相应结论。
(3)提出一种基于AMR-WB+编码算法的加密技术,并测试其加密效果,提高数据的安全性。
2. 创新点(1)对于AMR-WB+编码算法的深入分析,对其相关功能和优势的研究更直观、丰富和详尽。
(2)采用对比实验的方式,对AMR-WB+编码算法与其它常用编码算法的优劣进行了充分的比较和分析,以求尽可能准确地评估这种编码算法的实际性能。
(3)在AMR-WB+编码算法上提出了一种新的加密技术,以加强数据的安全性,更好地满足了实际应用环境的需求。
通信到底干嘛的一.通信中研究的几个问题首先,用什么信息格式传递给对方-编码问题。
类似研究人类“语言学”的问题,用什么样的表达方式“表达”信息。
其次,如何找到对方-寻址问题。
研究类似门牌规则、寻找道路等问题。
最后,信息传递的额外要求,如安全、快捷等-优化问题。
研究加密、节省成本、提高效率、增强管理、方便运营等问题。
说说“编码”广义的“编码”问题,可以归纳为“信息用什么信息格式传送到目的地”的问题的集合,包括信息论中的信源编码和信道编码过程,包括数模、模数转换、抽样、复用、解复用,也包括各种数据帧、分组、信元的封装格式。
一.通信系统的一般模型一.音频编码把话筒振膜的震动转化为强弱不同的电流,这个电流就是我们说的模拟信号。
模拟信号容易受外界的干扰,传输过程中耗损很大,传输距离增大时,多级放大器迭加会引起失真的叠加,从而使信号的失真越来越大,数字信号可以很好的解决这一问题。
数字信号经过抽样量化后通过信道编码后就能在线路上传输了。
二.图像和视频编码图像编码比语音编码复杂,图像的数据量大,要考虑实时性和清晰度。
主要标准有MPEG-2、MPEG-4/H.264/AVC/和AVS(中国拥有自主知识产权)。
三.几种典型的数据技术和数据格式1.以太网帧以太网(Ethernet)是一种计算机局域网组网技术。
IEEE制定的IEEE 802.3标准给出了以太网的技术标准。
它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的容。
以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
在逻辑上,以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect 即带冲突检测的载波监听多路访问)的总线争用技术。
以太网帧结构如下:2.IP数据包格式IP数据包的编码格式如下:IP数据包长度是可变的,理论上最大长度可达65535字节,但大多数的链路层都会对它进行“切分”。
IP数据包中还有一种ICMP的报文协议,如下图所示,我们看到的只是“火车的车身”,它会加上IP数据、以太网帧头后再局域网中传送。
兰州理工大学作业题目:语音编码和图像编码的分类和特点学院名称:专业名称:学号:学生姓名:一语音编码语音编码是将模拟语音信号转换为数字语音信号,以便在数字信道中传输。
语音编码的技术在数字移动通信中具有相当关键的作用。
语音编码技术可以分为波形编码、参量编码和混合编码等类型。
波形编码是将时间域信号直接变换为数字代码,目标是尽可能精确地再现原来语音波形。
波形编码的基本方法是抽样、量化,编码速率较高时,语音质量好。
波形编码广泛应用与有线通信,在频率受限的移动通信中,单纯的波形编码已经不适合。
波形编码技术包括脉冲编码调制(PCM)和增量调制( M)及它们的各种改进型。
将信源信号在频率域或其他正交变换域中提取特征参量,并将其变换为数字代码进行传输。
解码是从接收信号中恢复特征参量,然后根据这些特征参量重建语音信号。
可实现低速率语音编码,可压缩到2~4.8 Kb/s,甚至更低,但语音质量只能达到中等。
线性预测编码(LPC)及其各种改进型都属于。
混合编码力图保持波形编码的高质量及参量编码的低速率的优点。
混合编码语音信号中既包括若干语音特征参量又包括部分波形编码信息。
可将比特速率压缩到4~16 Kb/s,并且在8~16 Kb/s范围内能达到良好的语音质量。
规则码激励长期预测编码(RPE- LPT)就是一种混合编码方案。
显然,混合编码是适合于在数字移动通信中采用。
在数字通信发展的推动下,语音编码的研究进展迅速。
研究方向有两个:一是降低语音编码速率,这主要针对语音质量好但速率高的波形编码;二是提高语音质量,这主要针对速率低但语音质量较差的参量编码。
波形编码的改进主要有自适应差分PCM(ADPCM)、子带编码(SBC)、自适应变换域编码(ATC)和时域谐波压扩(TDHS)等。
编码速率9600 bit/s~32 Kb/s,语音质量较好。
提取某些语音特征参量来传输,以达到压缩速率的目的,已不是单纯的波形编码。
参量编码的一项突出进展提出了矢量量化编码,可进一步压缩速率。
图1 GSM编码器框图(1)预处理:去除语音的直流分量,进行预加重;(2)LPC分析:预测滤波器的系数,每帧(20 ms)计算一次滤波器的系数,GSM方案中取滤波器的阶数为8。
(3)短时分析滤波:对信号做短时预测分析,产生短时残差信号。
(4)长时预测:在RPE中用规则脉冲来代替残差信号,因此直接用短时预测的残差信号,未必是最佳效果,此外,C D M A2000中采用的语音编码EVRC(Enhanced Variable Rate Code),它是一种可变速率语音编译码算法,根据噪音情况采用3种不同速率:全速率,半速率和1/8速率,对应9.6 kbit/s,4.8 kbit/s 1.2 kbit/s,平均编码速率为8 kbit/s,其质量与13 kbit/s QCELP算法相当。
WCDMA中优选的语音编码方案是自适应多速率语音编码(AMR),全速率模式下有8种编码速率,半速率模式下有6种编码速率,其目的是优化当前信道下的语音质量。
AMR编码是以自适应码本激励线性预测编码ACELP 技术为基础。
图2 不同系统的语音编码的可造速率从PHS到GSM到IS-95再到3G中的变速率及语音激活技术,正体现了这一发展趋势。
我们可以发现,在3G 系统中编码速率根据不同的环境特点有了更多的选择,以期达到传输效率和语音质量的更好平衡。
从另一个角度来看,由于3G是从不同的2G标准发展而来,考虑平滑过渡,必然导致3G标准各不相同;同时,3G又提供多种多样的服务业务;这两点必然导致一种编码速率无法满足所有标准、无法满足所有业务要求。
3 信道编码无线环境的恶劣性对接收信号的错误率有很大影响,这正是信道编码要解决的问题。
GSM与IS95中的信道编码:主要采用卷积编码,还有FIRE码及卷积和RS的级联码。
卷积编码就是将信息序列以ko个码元分段,通过编从上面的描述中,我们可以看到:卷积编码应用于低速率的话音业务,误码率BER=10-3级;Turbo编码用于传输速率高于32 kbit/s的业务,误码率BER=10-3~10-6级。
语音编码和图像编码的分类及特点一、语音编码一般而言,语音编码分三大类:波形编码、参数编码及混合编码。
<1>、波形编码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,是将语音信号作为一般的波形信号来处理,力图使重建的波形保持原语音信号的波形形状。
具有适应能力强、合成质量高的优点。
但所需编码速率较高,通常在16KB/S以上,并且编码质量随着编码速率的降低显著下降,且占用的较高的带宽。
波形编码又可以分为时域上和频域上的波形编码,频域上有子带编码和自适应变换域编码,时域上PCM、DPCM、ADPCM、APC和DM增量调制等。
①、子带编码它首先用一组带通滤波器将输入信号按频谱分开,然后让每路子信号通过各自的自适应PCM编码器(ADPCM)编码,经过分接和解码再复合成原始信号。
特点:1、每个子带独立自适应,可按每个子带的能量调节量化阶;2、可根据各个子带对听觉的作用大小共设计最佳的比特数;3、量化噪声都限制在子带内某一频带的量化噪声串到另一频带中去。
②、自适应变换域编码利用正交变换将信号有时域变换到另外的一个域,使变换域系数密集化,从而使信号相邻样本间冗余度得到降低。
特点:对变换域系数进行量化编码,可以降低数码率。
③、PCM(Pulse-code modulation),脉冲编码调制对连续变化的模拟信号进行进行抽样、量化和编码产生。
特点是保真度高,解码速度快,缺点是编码后的数据量大。
④、DPCM(Differential Pulse Code Modulation)差分脉冲编码调制是对模拟信号幅度抽样的差值进行量化编码的调制方式,是用已经过去的抽样值来预测当前的抽样值,对它们的差值进行编码。
特点:对于有些信号瞬时斜率比较大,很容易引起过载;而且瞬时斜率较大的信号也没有像话音信号那种音节特性,因而也不能采用像音节压扩那样的方法,只能采用瞬时压扩的方法;传输的比特率要比PCM低;一个典型的缺点就是易受到传输线路上噪声的干扰。