第3章多媒体声音信息的处理.ppt

*3) 64K/s输出数据的计算 时分多路复用 DPCM和ADPCM压缩编码 为什么要采用DPCM？(Differential Pulse Code Modulation ) （1）DPCM压缩编码原理 DPCM原理图中的主要关系式如下： 预测误差信号（差分信号） d(n) = X(n) — x(n) 量化后的预测误差信号 d(n) = d(n)+e(n) 预测值为： x(n) = ∑aj* x(n — j) 解码后的重建信号 x(n) = x(n) + d(n) = X(n) + e(n) ～ ︿ ～ ︿ ～ ︿ ︿ （量化差分信号） （2）ADPCM压缩编码原理 ( ADPCM , Adaptive Differential Pulse Cord Modulation ) 自适应差分脉冲编码调制，属于预测编码 在DPCM系统中，通常假设信号是平稳的，就是说信号的 振荡不强，因此采用了固定的预测器和固定的量化器。这样 DPCM就存在两个缺点： 一是只使用非常少的位数（比如使用一个位）来对差值进行编码，因此量化误差将随时间而增加。 二是对伴有极强的振荡信号的音频信号进行编码，会引起严重的量化误差。 实际使用中就使用了ADPCM（自适应差分脉冲编码调制） ADPCM方框图 自适应预测器 自适应量化器 ADPCM的主要原理是： （1）利用自适应改变量化阶的大小。即使用小的量化阶 去编码小的差值，使用大的量化阶去编码大的差值。 （自适应量化器） （2）使用过去的样本值估算下一个样本的预测值，使实际 样本值和预测值之间的差值总是最小。 （自适应预测器；样本值与DPCM不同，它不是固定的，） ADPCM压缩编码信噪比高，数据压缩倍率可达5倍。 它是多媒体计算机的声音信息常用的一种压缩方式。 三、音乐的合成——MIDI 1、什么是MIDI MIDI (Music Instrument Digital Interface) 电子乐器数字接口 MIDI是用于音乐合成器、乐器和计算机之间交换 音乐信息的一种标准协议。 MIDI开始与20世纪80年代，MIDI已经被音乐家和 作曲家广泛接受。 MIDI与前面介绍的波形声音的数字化完全不同。 它记录的是弹奏的过程。 如：按了那个键、力度有多大、时间有多长。 与波形声音比较MIDI声音的特点： 优点： 1）存储容量小 30分钟CD—DA 需要300MB 30分钟MIDI 仅需200KB 2）可同时为解说词配音乐 多媒体计算机的一个应用软件运行时，不能同时播放两个波形文件。 但可同时播放一个WAV文件，一个MIDI文件。 3）MIDI音乐修改方便 缺点： 1）合成后输出的声音质量依赖于MIDI硬件。 2）不能录制人讲话的声音。 2、MIDI设备与规范 MIDI装置由一个接收器和一个发射器组成， 或只有其中一个。 数据传送率为：3125B/s MIDI有三种端口 MIDI IN 输入口 MIDI OUT 输出口 MIDI THRU 传送口 3）MIDI键盘共有123个键 4）MIDI接收器有16个声道（通道） 每个通道上对应着一个合成器，该合成器可以 产生128种不同乐器的声音。 不同的合成器播放同一MIDI信息可能产生不同的声音效果，但不会 把钢琴声错放成弦乐声的情况，唯一受影响的是音色约有差异。 5）MIDI文件为一连串的MIDI信息 例如：当按下“C ”键时，MIDI键盘发送一个3个 字节组成的信息。 90 3C 40 90—状态字节，表示音符开始，且向0声道传送 3C—表示击那个键 40—击键速度，中速（从00—FF，128种速度） 当松开键时，MIDI键盘又发出一个3个字节的信息。 90 3C 00 00—表示速度为0，即这个键已终止。 3、多媒体计算机中的MIDI * * 第3章 多媒体计算机的声音信息处理 播音员每分钟180个字 直接存储为文本需要的数据量为360B 对语音直接采样需要的数据量为480KB 语音存储比直接用文字存储多1000多倍的数据量