语音信号μ/A律压缩的DSP软件实现(英文文献+中期报告)
图2-3 13折线特性
若用8位折叠二进制码来表示输入信号的抽样量化电平时，其中第1位表示量化值的极性，其余7位(第2位至第8位)则表示抽样量化值的大小。具体做法：用第2位至第4位的8种可能状态分别表示8个段落的段落电平，其它4位码的16种可能状态分别代表每一段落的16个均匀划分的量化间隔。这样处理的结果，8个段落便被划分成27=128个量化间隔。可见，这样的编码方法是把压缩、量化和编码合为一体的方法。常用二进制码型如表2-1所列。
表2-1 常用二进制码型
我们将压缩后的格式码定义为：PSSSQQQQ，相当于将正负值输入分成8个区段(0－7)。其中P为符号位，1代表正，0代表负；SSS表示3位段落码；QQQQ表示区内码，区分不同输入的范围值。这种编码方式使压缩、解压缩变得简洁而有效率，这样，既可基本保持连续压扩特性曲线的优点，又便于数字电路实现。段落码和8个段落之间的关系如表2-2所列，段内码和16个量化间隔之间的关系如表2-3所列，各段落的起点电平如表2-4所列，标准的A率数据压缩表如2-5所列。
输入数据因在压缩编码过程中舍弃了数位(1位至7位不等)，解调过程中无法恢复其真实值，但可取中间值来弥补。例如：编码是舍弃了4位数，便取此4位数的最大值的一半来替代被舍弃的4位进行恢复。这样，音量越高，解调时低位上引起的误差必然越大，但由于语音高音量的低位值对语音影响较小，故仍可采用这种近似恢复，并能取得较好的效果。
表2-2 段落码 表2-3 段内码
表2-4 段落起点电平
段落 1 2 3 4 5 6 7 8
起落电平 0 16 32 64 128 256 512 1024
我们对A律对数PCM的基本原理及算法的具体操作进行了论述，并在DSP为核心的某语音处理终端上实现了该算法。实践证明，对数PCM可对采入系统的数字化语音进行一定程度的压缩，且经压缩解压缩后的数据误差较小，对语音的音质损失，人耳基本分辨不出，能在小型专用语音数字传输设备的语音传输过程中可靠使用。
A律数据压缩表
12位码(十进制) 量阶 符号位 段落码(二进制) 段内码(二进制)
0~15 1 0 000 0000~1111
16~31 1 0 001 0000~1111
32~63 2 0 010 0000~1111
64~127 4 0 011 0000~1111
128~255 8 0 100 0000~1111
256~511 16 0 101 0000~1111
512~1023 32 0 110 0000~1111
1024~2047 64 0 111 0000~1111
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