c语言实现线性预测编码

线性预测编码是一种用于语音信号压缩的编码方法，它通过预测下一个采样值的方式来减少数据量。下面是一个简单的 C 语言实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>

#define ORDER 10  // 预测阶数

int main()
{
    FILE *fp_in, *fp_out;
    short *data_in, *data_out;  // 输入输出数据
    int n, m, i, j;
    double r[ORDER + 1], a[ORDER + 1], k[ORDER + 1], e;  // 一些中间变量

    // 打开文件
    fp_in = fopen("input.pcm", "rb");
    fp_out = fopen("output.lpc", "wb");

    // 分配内存
    data_in = (short *)malloc(160 * sizeof(short));  // 每次读取 160 个采样值
    data_out = (short *)malloc(10 * sizeof(short));  // 每次输出 10 个系数

    // 循环读取数据
    while (fread(data_in, sizeof(short), 160, fp_in) == 160)
    {
        // 计算自相关系数
        for (i = 0; i <= ORDER; i++)
        {
            r[i] = 0;
            for (j = 0; j < 160 - i; j++)
                r[i] += data_in[j] * data_in[j + i];
        }

        // 计算 LPC 系数
        e = r[0];
        for (i = 1; i <= ORDER; i++)
        {
            k[i] = -r[i];
            for (j = 1; j < i; j++)
                k[i] -= a[j] * r[i - j];
            a[i] = k[i] / e;
            for (j = 1; j < i; j++)
                a[j] = a[j] - a[i] * a[i - j];
            e *= 1 - a[i] * a[i];
        }

        // 将 LPC 系数转换为 Q13 格式
        for (i = 1; i <= ORDER; i++)
            data_out[i - 1] = (short)(a[i] * 8192);

        // 输出 LPC 系数
        fwrite(data_out, sizeof(short), 10, fp_out);
    }

    // 关闭文件和释放内存
    fclose(fp_in);
    fclose(fp_out);
    free(data_in);
    free(data_out);

    return 0;
}

这段代码假设输入数据是 8KHz、16 位、单声道的 PCM 格式，每次读取 160 个采样值，输出 10 个 LPC 系数，输出文件的格式为 Q13。你可以根据实际情况修改这些参数。