chương 2 atha sv

7/25/2019 Chương 2 Atha Sv

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-2-atha-sv 1/82



Mã hóa nguồn

• Có nhiều mô hình được đề xuất: mô hình dựa trên dựđoán tuyến tính (thành công nhất):bộ lọc biến đổi theo

thời gian.

– Sử dụng để tạo ra tiếng nói.• Tốc độ bit điển hình: 2 đến 5 kbps.

• Có các loại: mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC), mã hóadự đoán tuyến tính kích thích hỗn hợp (MELP).

Nguyễn Thu Hiên_PTIT



Giải thuật Levinson-DurbinBộ dự đoán bậc 1 (tiếp):

– Vì a1=0, nên điều kiện tối ưu không đạt được, đưa thêm để cân bằngphương tr ình và được xác định:

– Từ tính chất của ma tr ận tương quan, 4.30 tương đương với:

• Phương tr ình 4.30 và 4.32 được sử dụng cho bước tiếp theo.

• Bộ dự đoán bậc 1: – Tìm lời giải cho:

• Trong đó, 2 biến cần tìm cho phương tr ình 4.34 :

– : là hệ số dự đoán của bộ dự đoán bậc 1.

– J1 là sai số dự đoán bình phương trung bình tối thiểu có thể đạt được sử dụng bộ dự đoánbậc 1.

[ ]10 R =∆

0∆




Bộ mã hóa vocoder

• Thông tin đưa đến bộ giải mã:• Các tham số đặc tr ưng cho bộ lọc;

• Âm vô thanh/hữu thanh;

• Những thay đổi cần thiết của tín hiệu kích thích, chu kỳ âm thanh.

• Phương tr ình biểu diễn quan hệ vào/ra của bộ lọc được thể hiện ở phương tr ình sai phân tuyến

tính:

– Hàm truyền đạt của bộ lọc:




Sơ đồ bộ giải mã LPC (Chương 9)

Tính độ lợi g:




Bộ mã hóa LPCv Quá tr ình mã hóa (theo từng khung):

§ Lấy mẫu:• Tín hiệu tiếng nói được lấy mẫu ở tốc độ f s = 8000 mẫu/s.• Sau đó được chia thành các segment: (160 mẫu, 20 ms)

§ Xác định âm hữu thanh hay vô thanh:• Căn cứ vào biên độ (năng lượng) hay tần số tín hiệu trong segment• Dùng 1 bit để báo cho bộ giải mã biết.

§ Ước lượng tần số pitch• Dựa vào hàm tự tương quan• Giá tr ị pitch được lượng tử hóa và mã hóa dùng 6 bit

§ Xác định các thông số của bộ lọc

• Các hệ số của bộ lọc G, {ap(k)}.

v Quá trình g iải mã:

§ Xác định tín hiệu kích thích và tần số pitch:• Khi segment là âm vô thanh: tạo nguồn kích thích là nhiễu tr ắng• Khi segment là âm hữu thanh: tạo nguồn là chuỗi xung tuần hoàn

§ Xác định các hệ số G và {ap(k)} cho từng segment.§ Cho tín hiệu kích thích qua bộ lọc à tạo ra tín hiệu thoại.§ Mỗi segment được giải mã độc lập, sau đó được kết hợp lại với nhau.




Mã hoá phân tích bằng cách tổng hợp

AbS (Analysis-by-Synthesis)

• Cũng sử dụng mô hình cơ quan phát âm của conngười.

• Thay vì sử dụng các mô hình tín hiệu kích thích đơngiản thì tín hiệu kích thích được chọn sao cho cố gắngđạt được dạng sóng tiếng nói tái tạo càng giống vớidạng sóng tiếng nói ban đầu càng tốt.

• Thuật toán tìm ra dạng sóng kích thích quyết định độphức tạp bộ mã hóa.

• Được sử dụng phổ biến trong các chuẩn mã hóa tiếngnói cho mạng di động.




Bộ mã hóa RPE-LTP (2)

• Là bộ mã hóa ADPCM, trong đó bộ dự đoán thực hiện tính toán từtín hiệu, tìm sai số dự đoán và lượng tử sai số này sử dụng cơ chếthích nghi.

• Có 2 bộ dự đoán thời gian ngắn và thời gian dài, tăng được độ lợidự đoán trung bình.

• Bộ mã hóa: – Các tham số của mỗi khung/khung con được lấy ra và được đóng gói tạo thànhluồng bit.

– Chia các mẫu tiếng nói đầu vào thành các khung (160 mẫu – 20ms), từ cáckhung chia thành các khung con (40 mẫu).

– Khối tiền xử lý: sử dụng bộ lọc thông cao để loại bỏ thành phần DC.

– Phân tích LP: được thực hiện trên từng khung, sử dụng bậc dự đoán là 8. 9 giá

tr ị tự tương quan được tính toán từ khung sử dụng cửa sổ hình chữ nhật. Cácgiá tr ị tương quan được sử dụng để tì m 8 hệ số phản xạ.




Truyền tín hiệu audio số

• Hiếm khi đơn kênh (monoaural sound)

• CD: 2 kênh (stereo).

• DVD: 7.1 kênh (surround sound) (7 kênhnormal + 1 kênh hiệu ứng tần số thấp LFE- <= 120 Hz).

• Kênh NHK của Nhật: 22.2 kênh,…




Kiến trúc cơ bản (P.15)- Bộ mã hóa âm thanh




Gán bit (mức che)




Bộ mã hóa âm thanh cảm nhận(Perceptual Audio Coder)




Lời giải




MPEG-1 Lớp 1

• Sơ đồ khối


chương 2 atha sv

Documents