CVSD语音编码技术在IP电话中的应用

"语音采集和编码技术在IP电话设计中的应用" 本文主要探讨了用于IP电话终端设计的语音采集和编码方法，特别是连续可变斜率增量调制（CVSD）技术。CVSD是一种适应性强、效果良好的语音编码方式，尤其适用于实时通信系统。 CVSD的工作原理基于输入语音信号的平均斜率，它使用连续变化的斜率线段来近似语音信号。在编码过程中，当语音信号的斜率为正时，输出的数字编码为1，反之为0。系统的运行可以分为两个阶段：编码和解码。 在编码阶段，语音输入信号fin(t)被采样为数字信号f(n)。这个数字信号与积分器输出信号g(n)进行比较，产生偏差信号e(g)。这个偏差信号经过判决器处理，生成数字信号y(n)，同时控制积分器的输出斜率和斜率大小的逻辑状态。根据信号的比较结果，积分器的输出会上升或下降一个量阶。 解码阶段则与编码相反。数字编码y(n)首先通过连码检测器，然后进入斜率幅度控制电路，以控制积分器输出斜率的大小。根据y(n)的值，积分器输出上升或下降一个量阶，通过低通滤波器平滑处理后，重构原始语音信号fin(t)。 CVSD编码的有效性在于其能够精确反映输入信号的斜率变化。量阶(会随着信号斜率的大小动态调整。当连续出现3个1码或0码时，量阶(增加，否则会减少。为了确保编解码的一致性，两者需使用相同时钟频率，并且采样频率应遵循奈奎斯特采样定理，即至少是语音信号最高频率的两倍。 编码和解码的程序流程分别如图5.30和5.31所示。虽然经过编解码后的语音信号与原始信号存在微小的误差，这是由于编码过程中信息的不可避免损失，但解码后的信号在波形和幅度上仍能与原始信号保持高度一致，不影响通话质量（如图5.32所示）。 CVSD是一种有效的语音编码技术，特别适合IP电话系统，它能在有限的带宽条件下实现高质量的语音传输，兼顾了实时性和效率。通过适当地调整量阶(和遵循正确的采样频率，可以最小化编码失真，保证语音通信的清晰度。