子带编码(sbc)

sbc编码的原理
SBC编码，全称为Subband Codec，是一种音频编码方式。

它的基本原理是将音频信号的频率分为若干个子带，然后对每个子带进行独立编码。

这种编码方式可以根据每个子带的重要性及特点分配不同的位数（采样深度）来表示数据。

在音频编码中，由于人耳对不同频率的敏感度不同，SBC编码可以在对人耳敏感的子带使用较细的量化（较大的采样深度），对人耳不敏感的子带使用较粗糙的量化（较小的采样深度），从而在不降低主观听觉效果的情况下达到较好的压缩效果。

此外，离散余弦变换（DCT）是一种处理数字信号的方法，广泛应用于语音和图像压缩。

在SBC编码中，声音经过离散余弦变换后，其系数更多的集中在较低序号的部分。

对变换后的高序号部分的编码就很简单，可以用很小的采样深度对其进行编码。

这种处理方式可以进一步达到数据压缩的目的。

以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。

蓝牙耳机的音频解码技术剖析蓝牙耳机作为无线音频设备的一种重要形式，使用广泛且日益流行。

在蓝牙耳机的设计和开发中，音频解码技术是至关重要的一环。

本文将深入剖析蓝牙耳机的音频解码技术，探讨其原理及应用。

一、概述蓝牙耳机的音频解码技术是将数字音频数据转换为可听的模拟音频信号的过程。

通过解码，数字音频数据可以被转换为人耳可感知的声音。

蓝牙耳机的音频解码技术对音质、功耗和延迟等方面有着重要影响。

二、常见的音频解码技术1. SBC（Sub-Band Coding）音频解码技术SBC是蓝牙音频协议中最基本的解码技术，也是蓝牙耳机中最常用的一种。

它通过将音频信号进行子带编码，有效地降低了数据传输的带宽要求，但在音质方面相对较差。

SBC技术广泛应用于低成本的蓝牙耳机产品。

2. AAC（Advanced Audio Coding）音频解码技术AAC是一种高级音频编码技术，具备更高的音质和低延迟的特点。

相比于SBC，AAC编码的音质更为清晰，能够提供更好的听觉体验。

AAC技术广泛应用于高端蓝牙耳机和音频设备上。

3. aptX音频解码技术aptX是一种无损音频编码技术，能够提供更高的音质和更低的音频延迟。

与传统的音频解码技术相比，aptX能够在保持音质的同时降低传输时延，使音频的播放更加流畅。

aptX技术广泛应用于高保真音频领域，提供了更高端的听觉享受。

三、音频解码技术对蓝牙耳机的影响1. 音质音频解码技术是决定蓝牙耳机音质的重要因素。

不同的解码技术会对音频数据的还原程度和细节表现产生影响。

比如，高级解码技术如aptX能够提供更高保真度的音质，使听众能够获得更出色的音频体验。

2. 功耗蓝牙耳机通常是通过无线方式连接到音频源设备，因此功耗是需要考虑的关键因素。

音频解码技术的复杂度和效率会影响蓝牙耳机的电池续航时间。

一些高级解码技术通常需要更多的处理能力，从而消耗更多的电量。

3. 延迟音频解码技术对蓝牙耳机的音频延迟也有直接影响。

SBC编解码器在A2DP协议里是必不可少的。

由于是将信号以帧的形式填充到蓝牙数据包中，其整体延迟时间比较高，主要归于以下几个因素：1.编解码器延迟：每个音频编解码器在将数据进行编码、解码并发出去之前会造成一定的内部延迟。

传统的编解码器已检测到高达50ms的编解码器延迟。

2.传输延迟：A2DP传输层采用数据包结构。

工程师在使用基于SBC或感知的帧填充数据包时，有两个方案选择：其一是将一个帧放入大型蓝牙数据包中（图1）；其二是将一个帧分解成两个蓝牙数据包(图2)。

采用第一个方案会降低数据传输的稳健性，而在第二个方案中，解码器只有在接收到两个蓝牙数据包以后才能对分解帧进行解码，因此将大大增加传输延迟时间。

图1图2apt-X是CSR 公司专有的一种编码格式，压缩率4：1（约352 kbit/s），号称可以达到CD 音质。

由于是专有格式，必须要求播放设备与接受设备均采用CSR的蓝牙模块才行。

特点：无缓冲，低延迟，如果出现数据包损失的话，几乎无需重传数据。

apt-X不同于SBC，它采用无框架结构。

解码过程中，aptX编解码器无需等待便可高效地对蓝牙数据包进行填充，也就是说，一旦它接收到数据包便即刻启动解码过程，无需等待（图3）。

此外，aptX采用固定压缩率算法，可在传输过程中始终提供相同的比特率，从而保证每个配备aptX的产品输出相同的音质。

aptX具备的一系列独特特性在提供专业的音频性能及稳健性的同时，还可保证40ms的编解码延迟。

图3关于解码方式的一个比喻：我们可以想象一个四车道的高速公路经过一座只有单车道的桥。

使用aptX技术相当于桥头上的收费站将四车道上的车流处理(或编码)成单车道队列，使其能够穿桥而过。

然后，在桥尾有另一个收费站将单车道车流又处理(或解码)回四车道。

SBC、AAC 和MP3技术的这些收费站，会限制通过车辆所允许携带的汽油量，这样每辆车都必须将超出限量的汽油放掉。

当他们通过桥另一端的收费站后，虽然汽油也许不会全部用完，但肯定比来时要少很多。

语音编码技术郑尚坤31102105摘要：语音编码为信源编码，是将模拟语音信号转变为数字信号以便在信道中传输。

在数字电话和数据通信的容量日益增长过程中，人们不希望这样的增长而降低传送语音信号的质量，所以对语音信号进行压缩编码是提高通信容量的重要措施之一。

主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，并阐述了各种编码的特性和发展趋势。

关键字：语音编码数字信号模拟波形引言：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(ΔM) 、自适应差分脉码调制(ADPCM) 、自适应增量调制(ADM) 、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 采用编码速率为64 kbps 的A 律μ律对数压扩方法. 由于对数PCM 广泛应用于通信系统中, 而线性PCM 可以直接进行二进制运算, 所以一般速率低于64 kbps 的语音编码系统多是先进行对数PCMO线性PCM 变换后, 再采用信号处理器进行语音信号数字处理. PCM 最大缺点是数码率高, 在传输时所占频带较宽.差分脉码调制(DPCM) 是根据相邻采样值的差值信号进行编码, ADPCM 是在DPCM 的基础上发展起来的, 其量化器与预测器的参数能根据输入信号的统计特性自适应于最佳或接近于最佳参数状态. ADPCM 是语音编码中复杂程度较低的一种方法.增量调制是根据信号的瞬值是否增大或减小, 即根据增量编码, 用一位二进制码序列对模拟信号进行编码. 这种方法简单, 实现容易, 但由于量阶固定, 量化噪声功率固定, 所以当信号下降时, 信噪比(SNR) 下降. 为了改进这种方法的动态范围, 引进了自适应技术, 让量阶的大小随输入信号的统计特性变化而变, 这种方法称为自适应增量调制(ADM) . CVSD 是让量阶的大小随音节时间间隔(5～20 ms) 中信号平均斜率变化, 信号的斜率是通过输出连“0”或连“1”来检测的. ADM 编码器简易, 同步简单, 成本低, 是数字移动通信中较好的一种语音编码方法. APC 是根据语音的统计特性, 由过去的采样值精确预测出当前样值的一种编码方法, 它是通过自适应预测器来提高预测精度的, 预测得越精确, 编码速率越低, 这种方法可以做到低速率(10 kbps 以下) , 并且音质与电话音质相似.②频域编码. 频域编码方式主要有子带编码(SBC) 和自适应变换编码(ATC)SBC 是利用带通滤波器将语音频带分成若干子带, 并且分别进行采样、编码,编码方式可以用ADPCM 或ADM , SBC 速率可以达到9. 6 kbps . 可变SBC 可使子带的设计不固定, 而是随共振峰变化, 使编码速率进一步提高, 这种方式在速率为4. 8 kbps 时可具有相当于7. 2 kbps 的固定SBC 的语音质量.ATC 是先将语音信号在时间上分段, 每一段信号一般有64～512 个采样, 再将每段时域语音数据经正交变换转换到频域, 得到相应的各组频域系数, 然后分别对每一组系数的每个分量单独量化、编码和传输, 在接收端解码得到的每组系数再进行频域至时域的反变换, 恢复时段信号, 最后将各时段连接成语音信号, ATC 编码在速率为12～16 kbps 可得到优质语音.1. 2 声码器所谓声码器是根据发音模型, 分析并提取语音信号的特征参数, 且只传送能够合成语音信息的参数, 不需要再现原语音的波形, 典型的声码器有谱带式、共振峰式和按线性预测分析(L PC) 所组成的声码器等.谱带式声码器在发送语音信号的三种信息, 其中一种信息是使语音信号通过10～20 个并联带通滤波器, 通过检波得到信号的包络值, 再用50 Hz 或30 Hz 的帧频传送, 另一种信息是声带音调, 通过音调控制器从语音中分析出基音频率, 并送出相应的电压信号, 第三种信息是语音中的“浊”音、“清”音, 将上述信息通过采样、量化、编码, 合成发送出去, 在接收端设置蜂音, 噪声发生器, 产生周期脉冲, 其频率与基音相等, 发生器的输出由浊音、清音检测控制开关的交替通断, 再被发送端送来的相应信息调制, 就得到合成的语音, 其速率可压缩到2. 4 kbps .共振峰声码器是利用语音频带中的共振峰信息进行编码, 它的速率可压缩到1. 2 kbps , 这种方法存在的问题是要准确地提取共振峰的频率比较困难.线性预测声码器(L PC) 是一种比较有实用价值的声码器, 典型的方法如美国国家安全局于1975 年及1986 年选定的线性预测编码(L PC —10) 及改进型线性预测编码(L PC —10E) , 数码率为2. 4 kbps , 用10 阶线性预测的方法提取声道参数, 采用区分浊音和清音的二元激励, 清音用白噪声和浊音用周期为基音周期的脉冲序列合成语音, 用这种方法传输, 还原出来的语音的清晰度、可懂度仍很高.1. 3 混合编码混合编码是近年来出现的一种新的编码方法, 这种方法在保留参数模型技术精华的基础上, 应用波形编码准则去优化激励信号, 从而在4. 8～9. 6 kbps 的数码率上获得了较高质量的合成语音, 其代表是一类称之为“按分析合成” (ABS) 的方法, 采用听觉加权技术, 在闭环的基础上寻找主观意义上失真最小的激励矢量. 由于采用的激励信号模型不同, 这类方法派生出多种新的编码方法, 都能在9. 6 kbps 码率上获得较高的话音质量. 典型的方法有剩余激励线性预测编码(REL P) , 多脉冲激励线性预测编码(MPC) , 码激励线性预测编码(CEL P) . MPC 采用数目有限, 非均匀间隔的冲激序列作为激励, 在REL P 中信号同样为冲激序列, 但其间隔为常数, 所以REL P 除需指明序列的起始位置外, 无需对每一个脉冲位置进行描述, 而MPC 需用脉冲的位置与幅度来描述. CEL P 采用矢量量化技术, 将代表语音段的矢量构成一庞大的码本中的地址, 而不是传送N 维样值序列, 再用矢量去激励声道. CEL P 能高效地压缩数码率, 但是, 建立码本搜索码字的运算量也比较大.2 语音编码方法比较语音质量与编码速率的关系如图1 所示.64 kbps 的PCM 编码方法可以得到高质量的语音, 利用波形相关性及频谱特性可以将其压缩到24～32 kbps , 进一步在利用音调结构的同时, 进行噪声整形, 可以压缩到9. 6 kbps . 但是如果降低的比特数超过上述数目, 语音质量将急剧劣化, 声码器可以使比特数减少较多, 但语音质量欠佳. 混合编码将波形码和声码器结合起来, 在编码速率较低的情况下获得较好语音质量.3 语音编码技术进展从目前语音编码技术发展来看, CEL P 比MPL PC 的复杂度更高, 码速率更低, 可以在4. 8 kbps左右的码速率获得较高质量的语音,是当今中、低速率语音编码的主流技术之一,在对其改善质量,降低复杂度,减少编码延迟等方面都提出了不少新方法,使CEL P 在实践中得到广泛应用,许多国际标准化组织及机构纷纷将这一编码方案作为语音编码标准,语音编码今后的研究重点将逐步转向更低速率的编码方法.CEL P 类算法是目前中低速语音压缩编码的主流算法之一,许多国际标准化组织及机构将这一方案纳为语音编码标准,目前已形成的标准有:美国政府标准FS1016 (4. 8 kbps CEL P ) , 北美数字蜂窝语音编码IS54 (8 kbps VSRL P) , 日本数字蜂窝语音编码JDC (6. 7 kbps CEL P ) 等.参考文献:[1 ] 曹志刚, 钱亚生. 现代通信原理[M] . 北京: 清华大学出版社, 1992.[2 ] 谢希仁. 计算机网络[M] . 北京: 电子工业出版社, 1999.[3 ] 朱光华. 移动通信技术[M] . 杭州: 浙江科学技术出版社, 1991.[4 ] 吴乐南. 数据压缩的原理与应用[M] . 北京: 电子工业出版社, 1995.。

第1章1．数字信号和模拟信号的区别是什么？答：数字信号和模拟信号的区别在于表征信号的参量（例如幅值）是否离散。

2．什么是多进制数字信号？答：若信号幅度取值可能有多种（例如4或8种），这种数字信号叫多进制数字信号。

3．数字通信的特点有哪些？答：①抗干扰性强，无噪声积累。

②便于加密处理。

③利于采用时分复用实现多路通信。

④设备便于集成化、小型化。

⑤占用频带宽。

4．数字通信占用的带宽比模拟通信大，能举例吗？答：一路模拟电话所占频带仅4kHz，而一路数字电话的频带为64kHz，而后者是前者的16倍。

5．为什么使用分贝表示两功率之比？答：主要有如下两个原因：①读写、计算方便。

如多级放大器的总放大倍数为各级放大倍数相乘，用分贝可改用相加。

②能如实地反映人对声音的感觉。

实践证明，声音的分贝数增加或减少一倍，人耳听觉响度也提高或降低一倍。

即人耳听觉与声音功率分贝数成正比。

例如蚊子叫声与大炮响声相差100万倍，但人的感觉仅有60倍的差异，恰好分贝。

第2章1．什么是语音信号编码？答：模拟语音信号数字化称为语音信号编码（简称语音编码）。

同理，图像信号的数字化称为图像编码。

2．PAM信号是模拟信号还是数字信号？答：我们要考察受调参量的变化是否离散。

PAM调制的受调参量是脉冲的幅度，而调制后PAM信号在幅度上仍然是连续的，所以PAM信号是模拟信号。

3．产生折叠噪声的原因是什么？答：：如果抽样频率选得不合适，以低通型信号为例，若,则会产生折叠噪声。

4．对于话音通信产生折叠噪声的后果是什么？答：有折叠噪声就意味着一次下边带与原始频带重叠，造成的后果是收端无法用低通滤波器准确地恢复原模拟话音信号。

5．为了产生折叠噪声，抽样频率是不是越高越好？答：抽样频率不是越高越好，太高时会增加占用的带宽，使信道利用率降低。

6．PCM通信系统中发端低通的作用是什么？答：发端低通的作用是予滤波，即防止高于3．4KHz的信号通过，避免PAM信号产生折叠噪声。

sbc编码的原理
摘要：
1.SBC 编码的概述
2.SBC 编码的原理
3.SBC 编码的应用
4.SBC 编码的优缺点
正文：
1.SBC 编码的概述
SBC 编码，全称为Sub-Band Coding，即子带编码，是一种广泛应用于数字音频压缩领域的技术。

它的主要作用是对音频信号进行高效压缩，以降低数据量，同时保证音频质量。

2.SBC 编码的原理
SBC 编码的原理主要基于子带分解和量化两个步骤。

首先，将音频信号进行子带分解，将信号分为低频部分和高频部分。

接着，对分解后的子带信号进行量化处理，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

最后，对量化后的子带信号进行编码，生成数字音频文件。

3.SBC 编码的应用
SBC 编码广泛应用于各种数字音频压缩标准中，如MP3、AAC 等。

通过SBC 编码，可以实现较高的压缩比，使得音频文件在保持较高音质的同时，具有较小的数据量。

这使得SBC 编码在网络音乐播放、数字广播等领域具有广泛的应用。

4.SBC 编码的优缺点
SBC 编码的优点主要在于其较高的压缩比和较好的音频质量。

相较于其他音频压缩技术，SBC 编码能够在保证音频质量的同时，实现较高的压缩比。

然而，SBC 编码也存在一定的缺点，如计算复杂度较高、需要较大的运算资源等。

1、媒体的含义：一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘，和半导体存储器；二是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像和视屏等。

2．多媒体：是指信息表示媒体的多样化，常见的多媒体有文字、图形、图形、图像、声音、音乐、视频、动画等多种形式。

3．多媒体的特征：多维化、集成性、交互性、实时性。

4．多媒体系统的关键技术：多媒体数据的处理、存储、传输、输入/输出技术5．专用芯片分为两种类型：一种是固定功能的芯片，另一种是可编成的处理器。

6．多媒体信息以三种模式相互集成:制约式、协作式和交互式。

7．超媒体：一种新型的信息管理方法。

它一般也采用面向对象的信息组织与管理形式，由于多媒体各个信息单元可能具有与其他信息单元的联系，而这种联系经常确定了信息之间的相互联系。

因此各个信息单元将组成一个由节点和各种链构成的网络，这就是超媒体信息网络。

8．虚拟现实，就是采用计算机技术生成一个逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的感觉世界，用户可以用人的自然技能对这个生成的虚拟实体进行交互考察。

9．多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多种媒体信息——声音、图形、图像、数据、文本等新型的通信技术和计算机技术相结合的产物。

10．多媒体技术的应用：音频/视频流点播、电子出版物、医疗卫生、游戏与娱乐、计算机视频会议、多媒体展示和信息查询系统、MIS和OA、传媒和广告、教学管理系统、移动卫星。

11．多媒体技术的发展趋势：将朝着智能化和三维化发展。

12．主机：多媒体计算机的主机可以是大中型机，也可以是工作站，普通个人使用的是多媒体个人计算机，主要包括cpu和主板。

13．多媒体接口卡：是根据多媒体系统获取、编辑音频或视频的需要而插接在计算机上，以解决各种媒体数据的输入、输出的问题。

常用的接口卡有声卡、显卡、视频压缩卡、视频扑捉卡、视频播放卡、光盘接口卡等。

14．常用的IO设备：输入设备、输出设备、以及用于网络通信的通信设备。

15、显卡：主要的作用是对图形函数进行加速。