TMS320C5509的铁路通信语音实时系统设计(3)
表1-1国际上一些语音编码标准算法的性能及主要应用
1972 1984 1986 1992 1995 1995 1988 1989 1989 1982
此外，有一些国际组织或国家也都在积极制定自己的标准，例如北欧、北美、日
本等先后公布了他们的数字蜂窝移动通信系统的标准，分别采用了 13kbit/s 带长时预
测规则码激励（RPE-LT）线性预测编码、8kibt/s 矢量和激励线性预测（VSE-LP）编
码及 6.7kbit/s 的 VSELP 编码等方案。国际海事卫星组织（INMARSAT）于 1990 年
制定的语音压缩编码标准采用了 4.15kbit/s 改进型的多带激励（IMBE）的算法，而
美国Qualcom公司为CDMA移动卫星通信系统采用了4kbit/s～8kbit/s的变速率语音
压缩编码的标准，即 CELP 类型，叫作QCELP，并纳入了 IS-95标准。
总之，语音压缩编码技术的发展是十分迅速的，例如目前已经在 5kbit/s～6kbit/s
的速率上获得了高质量的重建语音，在 8kbit/s 的速率上也可获得短延时高质量的重
建语音，而下一个目标则是要在 4kbit/s 速率上获得短延时高质量的重建语音。特别
是对中长延时编码，人们正在研究其更低速率（如 400bit/s～1200bit/s）的编码算法，
以应用于语音存储、短波通信、计算机语音通信等方面。目前比较好的算法还有正弦
变换编码（STC）、混合激励线性预测编码（MELPC）、时频域插值编码（TFI）、基音
同步激励线性预测编码（PSELP）等等。发展的趋势是向着具有更低速率、更高质量
和更低延时的压缩编码方案方向发展。
1.2.2 国内发展现状
在中国，语音和语言处理技术的研发略晚于国外，中国科学院声学研究所的俞铁
城教授应该说是中国最早涉足这一领域的人之一，他于 1977 年在《物理学报》发表
了全国第一篇关于语音识别的论文。清华大学语音技术中心紧随其后，语音界老前辈
方棣棠教授、吴文虎教授于 1979年创立语音技术中心（原名语音实验室），现已有 33
年的历史。随后，全国各地从事这方面研究的机构越来越多，比较著名的有清华大学
电子工程系、中国科学院自动化研究所、中国科技大学、中国社会科学院语言研究所、
北京大学、哈尔滨工业大学等。在这些顶尖的学术机构的带动下，中国的语音处理技
术得到很大发展，并逐步在国际上引起注意[1]
。
1.2.3 语音编码的分类
语音的编码是以尽量少的比特数来表示语音的过程，同时还要保证足够的语音品
质和清晰度。随着语音通信技术的发展，压缩语音信号的传输带宽、降低信道的传输
速率，一直是人们追求的目标。
语音编码可分为波形编码、参数编码和混合编码三大类[3]
：
(一) 波形编码
顾名思义，波形编码是以精确再现原来话音的波形为目的，并以波形的自然度为
其质量的主要指标。其基本原理是编码器按采样定理对语音信号在时域上进行采样、
量化和编码，在解码端经数/模转换后再经滤波器重建原始语音波形。由于这种编码
方法保留了语音信号的各种过渡特征，所以解码端的声音质量一般较高。波形编码方
法简单，它具有适应能力强、话音质量好等优点，但所需编码速率较高，压缩比有限。
当编码速率在 16Kbps——64Kbps 时，话音质量较高，但当速率进一步降低时，其性
能下降较快。脉冲编码调制（PCM）和增量调制（DM），以及它们各种改进型自适应
增量调制（ADM），自适应差分编码（ADPCM）等，都属于波形编码技术。