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语音编码包括波形编码、参数编码(声码器)和波形、参数的混合编码。波形编码是传统的语音编码方式,它以再现波形为目的。例如脉冲编码调制(PCM) 是一种简单而又广泛应用的波形编码技术,语音信号经过取样、量化和编码三个流程,取样 频率为8kHz,每个样值用8bit表示,因此传输一路语音的速率需64kbit/so使用动态压缩技 术后,即自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)也需要32kbit/so因此,它们不适用于移动 通信系统。
参数编码是以人类语言生成模型为基础,分析表征语音激励源和声道等特征参数,并且 只要传输这些参数,在接收端根据参数来合成恢复语音信号。显然,其传输速率可以降低, 但语音质量较低,因此单纯参数编码的语音质量很难满足蜂窝网移动通信的要求。20世纪 80年代后期,综合了上述两种方式进行混合编码的技术被广泛采用,它兼顾了高质量的波 形编码的准则和高效参数传输与合成技术。
上述三种语音编码器的速率如图4-49所示。图中示出在不同的速率下,可以得到不同等级的语音质量。质量的等级分别为广播质量、长途质量(有线通信)、通信质量(无线通 信)与合成质量(声码器)。
广播质量是指一个宽带(由。~7000Hz)及无可察觉噪声的高质量语音,所需数据率超 过64kbit/so长途质量是指从长途电话网所听到的语音质量,其频带为300 - 3400Hz (有的 国家是200 ^3200Hz),信噪比大于或等于30dB,谐波失真低于或等于2%~3%。在数字化 蜂窝系统中釆用混合编码器,其速率在4~13kbit/s之间。例如,在GSM系统中,釆用规则 脉冲激励长时预测线性预测编码(RPE-LTP-LPC)的编码器速率为13kbit/s,在Q -CD. MA系统中采用的码本激励线性预测编码(CELP)最高速率为8kbit/s。