MATLAB实现ADPCM语音编码标准及G.721应用示例

本文档主要介绍了ADPCM（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）语音编码标准在MATLAB环境中的实现方法。ADPCM是一种常用的音频数据压缩技术，它通过自适应地调整量化步长来提高编码效率，适用于通信系统中对带宽有限的音频传输。 文章首先简要提到了G.721是ADPCM的一种具体应用标准，通常用于电话通信中的语音编码。接着，作者分享了一个MATLAB实现的主程序代码，该程序用于读取一段英文歌曲的采样数据，然后通过自适应差分脉冲编码调制过程对其进行编码，并将解码后的波形保存到文件。这个程序的关键部分包括： 1. 主函数`adpcm.m`： - 初始化参数，如Yk_pre、Sek_pre、Ik_pre等。 - 通过函数`Sek_com`进行自适应预测，这是ADPCM编码的核心步骤，利用先前的预测误差（Srk_pre、Srk_pre_pre、Dqk）来预测当前样本值。 - 计算采样值与预测值的差值（Dk），作为量化输入。 - 进行量化编码（yu_result函数可能涉及到量化步骤），更新编码系数（coe）。 - 更新状态变量（如Dqk）以适应后续的编码过程。 2. 辅助函数`Sek_com`和`Dk_com`： - 分别负责自适应预测和差分计算，它们根据输入的当前样本值（Srk_pre）、先前预测值（Srk_pre_pre）、以及量化器输出（Dqk）来计算新的预测和量化误差。 3. 读取和显示原始波形（`speech1.txt`）和解码后波形（`spp.txt`）的代码，通过`plot`函数比较编码前后信号的变化。 通过阅读这份文档，学习者可以了解到如何用MATLAB实现ADPCM语音编码算法，并理解其工作原理。这对于理解和实践音频信号处理，尤其是语音压缩技术具有重要意义。此外，文档中的代码也提供了实际操作的示例，便于读者在实际项目中应用或进一步优化。