1、第七章 音頻壓縮算法,音頻的概述（特點(diǎn)、分類） 數(shù)字音頻的采樣和量化 音頻格式的介紹 ：聲音文件 MIDI文件 語音壓縮編碼基礎(chǔ) ： 語音壓縮編碼中的數(shù)據(jù)量：數(shù)據(jù)量=(采樣頻率量化位數(shù))/8(字節(jié)數(shù)) 聲道數(shù)目。 壓縮編碼的目的：通過對資料的壓縮，達(dá)到高效率存儲和轉(zhuǎn)換資料的結(jié)果，即在保證一定聲音質(zhì)量的條件下，以最小的資料率來表達(dá)和傳送聲音信息。 壓縮編碼的必要性：實(shí)際應(yīng)用中，未經(jīng)壓縮編碼的音頻資料量很大，進(jìn)行傳輸或存儲是不現(xiàn)實(shí)的。 所以要通過對信號趨勢的預(yù)測和冗余信息處理，進(jìn)行資料的壓縮，這樣就可以使我們用較少的資源建立更多的信息 見的幾種音頻壓縮編碼： 1) 波形編碼 2) 參數(shù)編碼 3)

2、混合編碼 從文本到語音轉(zhuǎn)換過程示意,語音辨識技術(shù)有三大研究范圍：口音獨(dú)立、連續(xù)語音及可辨認(rèn)字詞數(shù)量 口音獨(dú)立： 1）早期只能辨認(rèn)特定的使用者即特定語者(Speaker Dependent，SD)模式2）非特定語者模式(Speaker Independent，SI) 連續(xù)語音： 1）單字音辨認(rèn) 2）整個句子辨識 語音識別原理簡圖,壓縮分類 壓縮分無損壓縮和有損壓縮。 無損壓縮一般指：磁盤文件，壓縮比低：2:14:1。 而有損壓縮則是指：音視頻文件，壓縮比可高達(dá)100:1。 凌陽音頻壓縮算法根據(jù)不同的壓縮比分為以下幾種 SACM-A2000：壓縮比為8:，8:1.25，8:1.5 SACM-S48

3、0： 壓縮比為80:3，80:4.5 SACM-S240： 壓縮比為80:1.5 按音質(zhì)排序：A2000S480S240 常用的音頻形式和壓縮算法 1) 波形編碼：sub-band即SACM-A2000 特點(diǎn)：高質(zhì)量、高碼率，適于高保真語音音樂。 2) 參數(shù)編碼：聲碼器（vocoder）模型表達(dá)，抽取參數(shù)與激勵信號進(jìn)行編碼。如：SACM-S240。 特點(diǎn)：壓縮比大，計算量大，音質(zhì)不高，廉價！ 3) 混合編碼：CELP即SACM-S480 特點(diǎn)：綜合參數(shù)和波形編碼之優(yōu)點(diǎn)。 除此之外,還具有FM音樂合成方式即SACM-MS01,語音識別電路基本結(jié)構(gòu)如圖所示:,單片機(jī)對語音處理過程,SACM_A20

4、00 該壓縮算法壓縮比較小(8:1)所以具有高質(zhì)量、高碼率的特點(diǎn)適用于高保真音樂和語音。 其相關(guān)API函數(shù)如下所示： void SACM_A2000_Initial(int Init_Index) /初始化 void SACM_A2000_ServiceLoop(void) /獲取語音資料，填入譯碼隊列 void SACM_A2000_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set) /播放 void SACM_A2000_Stop(void) /停止播放 void SACM_A2000_Pause (void) /暫停播放 void SACM

5、_A2000_Resume(void) /暫停后恢復(fù) void SACM_A2000_Volume(Volume_Index) /音量控制 unsigned int SACM_A2000_Status(void) /獲取模塊狀態(tài) void SACM_A2000_InitDecode(int Channel) /譯碼初始化 void SACM_A2000_Decode(void) /譯碼 void SACM_A2000_FillQueue(unsigned int encoded-data)/填充隊列 unsigned int SACM_A2000_TestQueue(void) /測試隊列 C

6、all F_FIQ_Service_ SACM_A2000 /中斷服務(wù)函數(shù),SACM_S480 該壓縮算法壓縮比較大80:3, 存儲容量大,音質(zhì)介于A2000和S240之間,適用于語音播放, 如“文曲星”詞庫 其相關(guān)API函數(shù)如下所示： int SACM_S480_Initial(int Init_Index) /初始化 void SACM_ S480_ServiceLoop(void) /獲取語音資料，填入譯碼隊列 void SACM_ S480_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set) void SACM_ S480_Stop(vo

7、id) /停止播放 void SACM_S480_Pause (void) /暫停播放 void SACM_S480_Resume(void) /暫停后恢復(fù) void SACM_S480_Volume(Volume_Index) /音量的控制 unsigned int SACM_S480_Status(void) /獲取模塊的狀態(tài) Call F_FIQ_Service_ SACM_S480 /中斷服務(wù)函數(shù),SACM_S240 該壓縮算法的壓縮比較大80:1.5,價格低,適用于對保真度要求不高的場合, 如玩具類產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，編碼率僅為2.4 Kbps。 其相關(guān)API函數(shù)如下所示： int SA

8、CM_S240_Initial(int Init_Index) /初始化 void SACM_ S240_ServiceLoop(void) /獲取語音資料，填入譯碼隊列 void SACM_ S240_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set) /播放 void SACM_ S240_Stop(void) /停止播放 void SACM_S240_Pause (void) /暫停播放 void SACM_S240_Resume(void) /暫停后恢復(fù) void SACM_S240_Volume(Volume_Index) /音量控制

9、unsigned int SACM_S240_Status(void) /獲取模塊狀態(tài) Call F_FIQ_Service_ SACM_S240 /中斷服務(wù)函數(shù),SACM_MS01 該算法較繁瑣，但只要具備音樂理論、配器法和聲學(xué)知識了解SPCE編曲格式者均可嘗試。遵照SPCE編曲格式 用DTMMIDI（音源MIDI鍵盤作曲軟件）的方法演奏自動生成*.mid文件，再用凌陽MIDI2POP.EXE轉(zhuǎn)成*.pop文件。但需要專業(yè)設(shè)備與軟件，具備鍵盤樂演藝技能，了解SPCE編曲格式。對于初學(xué)者或非專業(yè)用途一般了解放音或錄放音即可。 其相關(guān)API函數(shù)如下所示： void SACM_MS01_Initi

10、al(int Init_Index) /初始化 void SACM_ MS01_ServiceLoop(void) /獲取語音資料，填入譯碼隊列 void SACM_ MS01_Play(int Speech_Index, int Channel, int Ramp_Set) /播放 void SACM_ MS01_Stop(void) /停止播放 void SACM_ MS01_Pause (void) /暫停播放 void SACM_ MS01_Resume(void) /暫停后恢復(fù) void SACM_ MS01_Volume(Volume_Index) /音量控制 unsigned i

11、nt SACM_ MS01_Status(void) /獲取模塊狀態(tài) void SACM_ MS01_ChannelOn(int Channel) /接通通道 void SACM_ MS01_ChannelOff(int Channel) /關(guān)閉通道 void SACM_ MS01_Setlnstrument(Channel,Instrument,Mode) /設(shè)置樂曲配器類型 中斷服務(wù)函數(shù)： ASM： F_FIQ_Service_ SACM_MS01 ASM： F_IRQ2_Service_ SACM_MS01 ASM： F_IRQ4_Service_ SACM_MS01,SACM_DVR

12、SACM-DVR具有錄音和放音功能，并采用SACM_A2000的算法，錄音時采用16K資料率及8K采樣率獲取語音資源，經(jīng)過SACM_A2000壓縮后存儲在擴(kuò)展的SRAM 628128A里，錄滿音后自動開始放音。 其相關(guān)API函數(shù)如下所示： int SACM_DVR_Initial(int Init_Index) /初始化 void SACM_DVR_ServiceLoop(void) /獲取資料，填入譯碼隊列 void SACM_DVR_Encode(void) /錄音 SACM_DVR_StopEncoder(); /停止編碼 SACM_DVR_InitEncoder(RceMonitorO

13、n) /初始化編碼器 void SACM_DVR_Stop(void) /停止錄音 void SACM_DVR_Play(void) /開始播放 unsigned int SACM_DVR _Status(void) /獲取SACM_DVR模塊的狀態(tài) void SACM_DVR _InitDecoder(int Channel) /開始譯碼 void SACM_DVR _Decode(void) /獲取語音資料并譯碼，中斷播放 SACM_DVR_StopDecoder(); /停止解碼 unsigned int SACM_DVR _ TestQueue(void) /獲取語音隊列狀態(tài) int SACM_DVR _Fetchqueue(void) /獲取錄音編碼數(shù)據(jù) void SACM_DVR_FillQueue(unsigned int encoded-data) /填充資料到語音隊列，等待播放 int GetResource(long Address) (Manual)