1、多媒體計算機技術原理及應用九H.261、聲音壓縮、Ch2總結1第1頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結2導 言第二章主要內容2.1 信息表示與編碼2.2 常用的數據壓縮技術2.3 靜態圖像壓縮標準JPEG2.4 運動圖像壓縮標準MPEG2.5 視聽通信編碼解碼標準H.2612.6 聲音壓縮標準本章小結 學習內容：2.5、2.6 、第二章總結學習進度：2學時第2頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結3本節課學習內容2.5 視聽通信編碼解碼標準H.2612.6 聲音壓縮標準本章小結 第3頁，共

2、29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結42.5 學習要求第4頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結52.5 H.2612.5.1 H.261標準簡介CCITT所推薦的H.261方案的標題“64kbps視聲服務用視像編碼方式”，又稱為P64kbps視頻編碼標準。第5頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結62.5 H.2612.5.1 H.261標準簡介P64kbps視頻編碼標準 P是一個可變參數，取值范圍為130Pl或2時，僅能支持QCIF(176

3、144)分辨率格式、每秒幀數較低的可視電話； P6時，則可支持圖像分辨率格式為CIF(352288)的電視會議。第6頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結72.5 H.2612.5.1 H.261標準簡介P64kbps視頻編碼壓縮算法采用混合編碼方法： 即基于DCT的變換編碼方法和帶有運動預測的DPCM預測編碼方法的混合。第7頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結82.5 H.2612.5.1 H.261標準簡介P64kbps標準的壓縮算法與MPEG標準有許多共同之處，只是傳輸速率P64kb

4、ps覆蓋較寬的信道頻帶，而MPEG是在基于較窄的頻帶上傳輸。另外，MPEG系統中定義了時間戳，使接收端的圖像與聲音實現“同步”，而H.261只定義了視頻，未規定對聲音的編碼方法。第8頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結9P64kbps視頻壓縮編碼 該方案包括信源編碼和統計(熵)編碼兩部分。信源編碼采用有失真編碼方法，又分為幀編碼和幀間編碼。熵編碼利用信號統計特性來減少比特率2.5 H.2612.5.2 P64kbps視頻壓縮編碼算法第9頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結10H.261采

5、用統一的圖像格式(CIF)H261標準克服了傳統編碼方案壓縮率不大、TV制式及PCM標準的不兼容性等缺點，采取的策略是讓用戶自己決定視頻圖像的質量和傳輸速率，并采用統一的圖像格式CIF(352288)。2.5 H.2612.5.2 P64kbps視頻壓縮編碼算法第10頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結11H.261采用CIF優點 利用CIF格式，可以使各國使用的不同制式的電視信號變換為統一的中間格式，然后輸入給編碼器，從而使編碼器本身不必意識信號來自哪種制式。2.5 H.2612.5.2 P64kbps視頻壓縮編碼算法第11頁，共29頁，

6、2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結12H.261采用統一的圖像格式(CIF)2.5 H.2612.5.2 P64kbps視頻壓縮編碼算法第12頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結132.6 學習要求第13頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結142.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼聲音包括語音和音樂，是多媒體系統中兩類重要的數據。一般來說，聲音數據表征是一個一維時變系統，特別對于語音數據，人們已經找到了較合理的聲道模型，因此聲音數據的壓縮要比圖

7、像數據的壓縮容易。第14頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結151基于參數分析與合成的編碼方法原理 統計表明，語音過程是一個近似的短時平穩隨機過程。 所謂短時，是指在1030ms的范圍。 由于語音信號的這一性質，使得有可能將語音信號劃分為一幀一幀地進行處理，每一幀內的信號近似地滿足同一模型這是本方法假設的基本前提。 在實用中，一般一幀的寬度為20ms。2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第15頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結16語音的基本參數包括：基音周期；共振峰；語音譜；聲強語

8、音參數是由語音生成機構的模型導出2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第16頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結17語音生成機構模型：由3部分組成（1）聲源；（2）共鳴機構，也稱聲道；（3）放射機構2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第17頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結18聲源：由基音周期參數描述；聲道：由共振峰參數描述；放射機構：由語音譜和聲強描述。 這樣，如果我們能夠得到每一幀的語音基本參數，我們就不再需要保留該幀的波形編碼，而只要記錄和傳輸這些參數，實現數據的壓縮。2.

9、6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第18頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結19 2基于波形預測的編碼原理DPCM，ADPCM等波形預測技術是音樂和實時語音數據壓縮技術的主要方法。與基于語音識別的方法和基于參數分析合成的方法相比：壓縮能力差的缺點，但算法簡單，容易實現，并且能夠較好地保持原有聲音；2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第19頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結20在語音數據壓縮的標準化推薦方案中基于波形預測的編碼原理最先被考慮；參數編碼的壓縮率很大，但計算量大，保真度

10、不高，適合語音信號的編碼。2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第20頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結213混合編碼 混合編碼介于波形編碼和參數編碼之間，集中了兩者的優點。2.6 聲音壓縮標準2.6.1 聲音編碼第21頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結221. 16kbpsCCITT標準化方案G.728 2. 32kbpsCCITT標準化方案G.721 3. 64kbpsCCITT標準化方案G.722 2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第22頁，共29頁，2

11、022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結23 1.G.728 16kbpsCCITT標準化方案 CCITT將l6kbps語音標準化的使用領域統一在包括可視電話、數字移動通信、無繩電話、衛星通信、DCME、ISDN等范圍內。 約束條件是語音質量在32kbpsADPCM的同等或以上，且編碼延遲時間在5ms以下。2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第23頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結24 1.G.728 16kbpsCCITT標準化方案 本標準化方案準備用在64kbps的ISDN線路的可

12、視電話上，帶寬分配為語音16kbps，圖像48kbps。2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第24頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結25 2.G.721 32kbpsCCITT標準化方案 1984年10月CCITT公布了使用ADPCM的標準G.721，速率為32kbps。本標準的目的是最終取代現有的PCM電路傳送方式。2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第25頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結26 2.G.721 32kbpsCCITT標準化方

13、案 G.721方案最初面向衛星通信、長距離通信以及信道價格很高的語音傳輸。 目前的應用領域除了最初的目標外，還被使用在包括電視會議的語音編碼、為提高線路利用率的多媒體多路復用裝置、數字錄音電話的數字記錄部件以及高質量的語音合成器等等。2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第26頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結273.G.722 64kbpsCCITT標準化方案 從1983年開始，CCITT頻布了7kHz帶寬以語音和音樂為對象的標準化音響編碼方案，1988年公布為G.722標準。 本標準的主要應用對象是電視會議系統。2.6 聲音壓縮標準2.6.2 CCITT語音標準化方案第27頁，共29頁，2022年，5月20日，13點56分，星期二H.261、聲音壓縮、Ch2總結28第二章小