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~20000Hz
2、话音编码技术的历史回顾
无线AM 14位 16k 224k PCM 64k
子带ADPCM
88年G.722 64k PCM 8位 8k
（Toll）G.711 无线FM 高保真立体音频 16位 44.1k 905.6k PCM ISO 1990压缩
64k~128k MPEG 每声道在32k~448k
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。
标量量化 矢量量化
量化对象 单个采样点 K个采样点
集合划分 在一维幅度轴上划分有限个区间 1=[a0 a1)…n=[an-1 an) 在k维空间里，划分成有限个子空间S={Si|i=1,2,„M}
焦作工学院学报（自然科学版），第２１卷，第３期，２００２年５月
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｏｚｕｏ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ），Ｖｏ１．２１，Ｎｏ．３，Ｍａｙ ２００２
语音编码技术的分析与应用
王文星
（中国矿业大学北京校区．北京１０００８３）
摘要：对语音编码技术的特点进行了分析与研究，对波形编码、声码器和混合编码三种主要
的语音编码进行了比较，并介绍了ＧＳＭ和ＣＤＭＡ两种系统语音编码及部分常用语音编码芯
片，指出了语音编码技术的发展趋势，并根据矿井井下特点，对矿井通信系统所采用的语音
编码技术进行了研究，最后得出了几点有用的结论．
关 键 词：语音编码；ＧＳＭ；ＣＤＭＡ；矿井；通信
中图分类号：ＴＮ ９１２．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—７３３２（２００２）０３—０１９３—０４
语音编码是将模拟语音信号数字化的手段．语音信号数字化后，可以作为数字数据来传输、存储
或处理，因而具有一般数字信号的优点，
１语音编码方法
语音编码主要有三种方式：波形编码、声码器和混合编码，通常把编码速率低于６４ ｋｂｐｓ的语音
编码方式称为语音压缩编码技术．下面分别介绍这三种编码方法．
１．１ 波形编码
波形编码针对语音波形进行的，这种方法在降低量化每个语音样本比特数的同时又保持了相对良
好的语音质量．波形编码包括时域编码和频域编码，
①时域编码．时域编码主要有脉冲编码调制（ＰＣＭ）、增量调制（ＡＭ）、自适应差分脉码调制
（ＡＤＰＣＭ）、自适应增量调制（ＡＩＤＭ）、自适应预测编码（ＡＰＣ）等，
线性ＰＣＭ是用同等的量化级进行量化，没有利用声音的性质，所以信息没有得到压缩，对数
ＰＣＭ利用了语音信号幅度的统计特性，对幅度按对数变换压缩，将压缩的结果作线性编码，在接收
端解码时，按指数扩展，这种方法在数字电话通信中得到了广泛的应用，现有的ＰＣＭ采用编码速率
浅谈数字化语音压缩编码技术
数字化的语音编码
随着通信、计算机网络等技术的飞速发展，语音压缩编码技术得到了快速发展和广泛应用，除了在移动通信、卫星通信以及IP电话通信中的应用，在娱乐与学习的多媒体应用上也起着举足轻重的作用。
语音编码是数字化语音传输和存储的基础技术。与模拟语音相比，使用语音编码技术的数字语音传输和存储系统，具有可靠性高、抗干扰能力强、便于快速交换、易于实现保密和价格低廉等优势。
数字信号的优势是显而易见的，而它也有自身相应的缺点，即存储容量需求的增加及传输时信道容量要求的增加。以CD为例，其采样率为44.1KHz，量化精度为16比特，则1分钟的立体声音频信号需占约10M字节的存储容量，也就是说，一张CD唱盘的容量只有1小时左右。
但事实上，直接采用PCM码流进行存储和传输存在非常大的冗余度。在无损的条件下对声音至少可进行4：1压缩，即只用25%的数字量就可以保留所有的信息。
这种为了减小存储空间或降低传输比特率节省带宽，对数字化之后的语音信号进行再次的压缩编码，这就是语音压缩编码技术。
语音压缩编码技术的类别
一般来讲，可以将音频压缩技术分为无损（lossless）压缩及有损（lossy）压缩两大类，而按照语音的压缩编码方法归纳起来可以分为三大类：波形编码、参数编码和混合编码。
波形编码
波形编码比较简单，失真最小，方法简单，但数码率比较高，目前广泛应用于数字声音节目的存储与制作和数字化广播中。典型的代表有著名的MPEG-1层Ⅰ、层Ⅱ（MUSICAM），以及用于Philips DCC中的PASC（Precision Adaptive Subband Coding，精确自适应子带编码）等。
波形编解码器的思想是，编码前根据采样定理对模拟语音信号进行采样，然后进行幅度量化与二进制编码。它不利用生成语音信号的任何知识而企图产生重构信号，其波形与原始话音尽可能一致。
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浅谈移动通信系统中的语音编码技术
作者：赵彦辉
来源：《数字化用户》2013年第13期
【摘 要】为提高移动通信系统的抗干扰能力和抗衰弱能力，移动通信采取了多种有效的技术措施，而语音编码技术就是其中非常重要的一种。本文对移动通信中的语音编码技术做出如下论述。
【关键词】语音编码 移动通信 技术
随着科学技术的迅速发展，移动通信技术已成为人们日常生活中的重要组成部分。为了提高数字移动通信中频带的使用率，我们通常使用的是调控解调技术和无线线路控制，在此基础上我们也可以使用语音编码技术，科学有效的去除数字移动通信系统中存在的语音冗余，达到维护优质编码的目的。
一、语音编码技术的种类
（一）参数编码
参数编码就是人们口中常说的声码器。其主要工作原理是通过将频率域内的信源信号或其他正交变化域内信源信号中的特征参量进行提取。然后通过对其进行系统的处理和转换，将其变成易于传输的数字代码，进而完成传输工作。相同的道理，参数解码则是将系统所接受到了数字序列经过系统的处理和转换，将其转变成为与之相对应的特征参量，并依靠所转变出的特征参量对语音信号进行重建。这种算法的最大优点就是其并不依赖于所输入语音的原始波形，而是能够根据其使用者（人类）的听觉特性来进行适当的调整，进而保证所解码的语音在任何时候能够具有一定的清晰度，便于使用者的理解和使用。目前所普遍使用的线性预测编码（LPC）就是参量编码当中最为常见的一种。
（二）波形编码
波形编码在语音编码方法中是最常见的一种，是指通过模拟语音波形的采样，然后量化采样的幅度，对其进行二进制编码。解码器作数模变化之后，低通滤波器会由现在的模式改变为原始模拟语音波形，以上为线性编码调制，也被称之为脉冲编码调制。可以通过自动适应预测、样值差分和非线性量化等方法实现数据的压缩。波形编码的最终目的是尽量使原始波形与解码器所恢复的模拟信号相一致，也就是将失真降到最小。波形编码可以称之为是最简单的方法，数码率相对较高，比较容易达到，当数码频率小于16kbit音质很差，数码频率小于32kbit音质会逐渐降低，数码频率为32kbit—64 kbit其音质最优。所以，在普通信号宽带通信中波形编码被有效利用，目前的移动通信中频率资源是非常紧张的，显然波形编码并适合。波形编码技术包括自适应差分编码、脉冲编码调制、增量调制等。 龙源期刊网
