视频信号处理实验报告
中南大学
实验报告（实验一）
实验名称 JM代码编译与编解码参数配置
课程名称视频信号处理
姓名：杨慧成绩:__________________ 班级：电子信息工程1301班学号： 0903130117 日期： 2016.6.10 地点：综合实验楼
备注：
1.实验目的
1）掌握常用的编解码器参数及其用法，实现测试序列的编解码
2）初步了解H.264视频编解码的基本原理、熟开发工具的使用
3）学会使用相关的开发工具修改、调试参考软件,掌握使用相应软件实现视频编解码的经验与技巧，锻炼提高分析问题和解决问题的能力
4）调试、编译好相应的实验程序，正确配置测试参数，能预计可能出现的结果2.实验环境（软件、硬件及条件）
Windows 7
3.实验方法
1）JM工作目录与文件设置
①下载并解压JM源代码。
②在源代码根目录下的bin文件夹中新建backup文件夹，将bin文件夹中所有文件移入该文件夹做备份。
③在源代码根目录下新建encodtest文件夹，作为编码使用。将编码过程所需要的文件，例如：编码配置文件（encoder_baseline.cfg）、待编码视频序列文件（foreman_part_qcif.yuv,对应为编码配置文件中InputFile参数的值）复制到该文件夹中。
④在源代码根目录下新建decodtest文件夹，作为解码使用。将解码过程所需要的文件，例如：解码配置文件（decoder.cfg）复制到该文件夹中。
⑤检查实验用机安装的MS Visual C++版本，根据表3，本实验打开jm_vc10.sln 解决方案。
2）配置、编译、测试编码项目——lencod
①选中lencod项目，打开主菜单“项目——属性”，将所有配置（Debug、Release）和所有平台（Win32、x64）“常规”选项中的“输出目录”设置为
“.\bin\$(Configuration)_$(Platform)\”;将“调试”选项中“工作目录”设置为“.\encodtest”,在“命令参数”中设置要使用的解码配置文件，例如：“-d encoder_baseline.cfg”，然后确定修改。
②选中lencod工程，选择鼠标右键菜单“设为启动项目”。
③打开主菜单“生成--批生成”，勾选所有的lencod项目，点击生成后，将会在主目录bin文件夹的Debug_Win32/x64文件夹及Release_Win32/x64文件夹下生成Win32/x64平台的调试版（运行速度慢）和发行版（运行速度快）编码器程序lencod.exe。打开主菜单“生成--配置管理器”，将活动解决方案配置和平台分别设置为Release何Win32，执行调试完成编码。此时会在源代码根目录下的encodtest文件夹中生成几个新文件，其中test.264（对应编码配置文件中OutputFile参数的值）即为压缩码流文件。
3）配置、编译、测试解码项目--ldecod
①选中ldecod项目，打开主菜单“项目——属性”，将所有配置（Debug、Release）和所有平台（Win32、x64）“常规”选项中的“输出目录”设置为
“.\bin\$(Configuration)_$(Platform)\”;将“调试”选项中“工作目录”设置为“.\decodtest”,在“命令参数”中设置要使用的解码配置文件，例如：“ decoder.cfg”，然后确定修改。
②将编码生成的压缩码流文件test.24复制到decodtest文件夹中。
③选中lencod工程，选择鼠标右键菜单“设为启动项目”。
④打开主菜单“生成--批生成”，勾选所有的ldecod项目，点击生成后，将会在主目录bin文件夹的Debug_Win32/x64文件夹及Release_Win32/x64文件夹下生成Win32/x64平台的调试版（运行速度慢）和发行版（运行速度快）编码器程序ldecod.exe。打开主菜单“生成--配置管理器”，将活动解决方案配置和平台分别设置为Release何Win32，执行调试完成编码。此时会在源代码根目录下的decodtest文件夹中生成几个新文件，其中test_dec.yuv（对应解码配置文
件中OutputFile参数）即为解码文件。
4）阅读JM源代码根目录下的Readme.txt文档以及根目录下doc文件夹中的JM Reference Softw Manu.pdf文档，掌握JM编解码程序命令行参数的详细用法以及常用的配置参数意义。
①编码：lencod.exe [-h] [-d default-file] [-f file] [-p parameter=value] 编解码配置文件encoder_baseline.cfg中的重要参数如下：
②解码器：ldecod.exe [-h] [-d default-file] [-f file] [-p
parameter=value]
解码器配置文件decoder.cfg如下：
5）分别使用修改编解码cfg配置文件和命令行-p参数的两种方式显现课程用测试序列前20帧的baseline档编解码，要求：码流文件名（name.264)和重建文
件名（name.rec.yuv）与测试序列（name.yuv）一致；给出修改的配置文件内容和完整的编解码命令行参数。
4.实验分析
1）编码
①修改的配置文件内容
------------------------------- JM 18.6 (FRExt) -------------------------------
Input YUV file : akiyo_cif.yuv
Output H.264 bitstream : akiyo_cif.264
Output YUV file : akiyo_cif_rec.yuv
YUV Format : YUV 4:2:0
Frames to be encoded : 50
Freq. for encoded bitstream : 30.00
PicInterlace / MbInterlace : 0/0
Transform8x8Mode : 0
ME Metric for Refinement Level 0 : SAD
ME Metric for Refinement Level 1 : Hadamard SAD
ME Metric for Refinement Level 2 : Hadamard SAD
Mode Decision Metric : Hadamard SAD
Motion Estimation for components : Y
Image format : 352x288 (352x288)
Error robustness : Off
Search range : 32
Total number of references : 5
References for P slices : 5
References for B slices (L0, L1) : 5, 1
Sequence type : IPPP (QP: I 28, P 28)
Entropy coding method : CA VLC
Profile/Level IDC : (66,40)
Motion Estimation Scheme : Fast Full Search
Search range restrictions : none
RD-optimized mode decision : used
Data Partitioning Mode : 1 partition
Output File Format : H.264/A VC Annex B Byte Stream Format
-------------------------------------------------------------------------------
②编码命令行
lencod -d encoder_baseline.cfg -p inputfile="akiyo_cif.yuv" -p outputfile="akiyo_cif.264" -p reconfile="akiyo_cif_rec.yuv" -p sourcewidth=352 -p sourceheight=288 -p outputwidth=352 -p outputheight=288 -p framestobeencoded=20
③实验结果
2）解码
①修改的配置文件内容
----------------------------- JM 18.6 (FRExt) -----------------------------
--------------------------------------------------------------------------
Input H.264 bitstream : akiyo_cif.264
Output decoded YUV : akiyo_cif_rec.yuv
Input reference file : test_rec.yuv
②解码命令行
ldecod -d decoder.cfg -p inputfile="akiyo_cif.264" -p outputfile="akiyo_cif_rec.yuv"
③实验结果
5.实验结论
中南大学
实验报告(实验二)
实验名称帧内与帧间编码测试________
课程名称视频信号处理
姓名：杨慧成绩:__________________ 班级：电子信息工程1301班学号： 0903130117 日期： 2016.6.10 地点：综合实验楼
备注：
1.实验目的
1）掌握常用的编解码器参数及其用法，实现测试序列的编解码
2）了解H.264帧内、帧间编码的基本原理
3）通过设置编码参数，对测试序列进行帧内、帧间编码
5）学会使用相关的开发工具修改、调试参考软件,掌握使用相应软件实现视频编解码的经验与技巧，锻炼提高分析问题和解决问题的能力
2.实验环境（软件、硬件及条件）
Windows 7
3.实验方法
利用实验一介绍的生成发行版编码器程序lencod.exe，通过配置编码器参数，分别对实验用测试序列的钱50帧进行全I帧编码额IPPP帧编码。
1）设置编码参数IntraPeriod=1,QPISlice=28、32、36、40实现全I帧编码，分别记录各测试序列在不同QP下编码的平均PSNR、码率和编码时间，画出各序列编码的R-D（率失真）曲线。
2）设置编码参数IntraPeriod=0,QPISlice=28、32、36、40实现IPPP帧编码，分别记录各测试序列在不同QP下编码的平均PSNR、码率和编码时间，画出各序列编码的R-D曲线。
平均PSNR的计算方法：
4.实验分析
1）全I帧
使用序列为：akiyo_cif.yuv
①编码参数IntraPeriod=1,QP=28时，命令行为
lencod -d encoder_baseline.cfg -p inputfile="akiyo_cif.yuv" -p outputfile="akiyo_cif.264" -p reconfile="akiyo_cif_rec.yuv" -p sourcewidth=352 -p
sourceheight=288 -p outputwidth=352 -p outputheight=288 -p framestobeencoded=50 -p intraperiod=1 -p qpislice=28
实验结果:
-------------------------------------------------------------------------------
Frame Bit/pic QP SnrY SnrU SnrV Time(ms) MET(ms) Frm/Fld Ref -------------------------------------------------------------------------------
00000(NVB) 176
00000(IDR) 45784 28 40.526 42.509 44.064 704 0 FRM 3 00001( I ) 46272 28 40.642 42.389 44.064 2481 0 FRM 2 00002( I ) 46704 28 40.710 42.539 43.798 679 0 FRM 2 00003( I ) 46776 28 40.720 42.452 43.891 681 0 FRM 2 00004( I ) 47328 28 40.752 42.464 43.939 681 0 FRM 2 00005( I ) 46760 28 40.733 42.432 43.913 686 0 FRM 2 00006( I ) 46856 28 40.809 42.477 43.838 687 0 FRM 2 00007( I ) 46832 28 40.755 42.484 43.960 708 0 FRM 2
00008( I ) 46936 28 40.819 42.537 43.784 688 0 FRM 2
00010( I ) 47248 28 40.785 42.560 43.871 695 0 FRM 2 00011( I ) 47488 28 40.793 42.537 43.979 688 0 FRM 2 00012( I ) 47368 28 40.737 42.493 43.843 689 0 FRM 2 00013( I ) 47440 28 40.784 42.495 43.908 693 0 FRM 2 00014( I ) 47664 28 40.740 42.602 43.923 695 0 FRM 2 00015( I ) 47504 28 40.757 42.503 43.877 696 0 FRM 2 00016( I ) 47104 28 40.777 42.603 43.690 946 0 FRM 2 00017( I ) 47304 28 40.780 42.589 43.856 884 0 FRM 2 00018( I ) 47072 28 40.700 42.526 43.828 718 0 FRM 2 00019( I ) 47512 28 40.742 42.448 43.716 716 0 FRM 2 00020( I ) 47232 28 40.750 42.486 43.770 745 0 FRM 2 00021( I ) 47128 28 40.781 42.505 43.695 778 0 FRM 2 00022( I ) 47136 28 40.725 42.543 43.801 797 0 FRM 2 00023( I ) 47128 28 40.782 42.515 43.804 715 0 FRM 2 00024( I ) 47216 28 40.766 42.497 43.814 817 0 FRM 2 00025( I ) 47056 28 40.729 42.558 43.841 713 0 FRM 2 00026( I ) 47248 28 40.735 42.470 43.710 754 0 FRM 2 00027( I ) 47032 28 40.722 42.500 43.713 765 0 FRM 2 00028( I ) 47272 28 40.679 42.433 43.828 725 0 FRM 2 00029( I ) 47328 28 40.712 42.398 43.870 716 0 FRM 2 00030( I ) 47832 28 40.739 42.539 43.869 753 0 FRM 2 00031( I ) 47488 28 40.726 42.561 43.855 715 0 FRM 2 00032( I ) 47552 28 40.769 42.508 43.822 850 0 FRM 2 00033( I ) 47336 28 40.743 42.516 43.690 716 0 FRM 2 00034( I ) 47304 28 40.697 42.493 43.687 715 0 FRM 2 00035( I ) 47128 28 40.666 42.532 43.853 715 0 FRM 2 00036( I ) 46712 28 40.720 42.546 43.820 717 0 FRM 2 00037( I ) 46672 28 40.777 42.545 43.769 717 0 FRM 2 00038( I ) 46792 28 40.781 42.623 43.746 740 0 FRM 2
00040( I ) 46696 28 40.738 42.469 43.933 752 0 FRM 2 00041( I ) 46696 28 40.728 42.657 43.838 744 0 FRM 2 00042( I ) 46744 28 40.697 42.592 43.894 769 0 FRM 2 00043( I ) 46544 28 40.725 42.533 43.977 776 0 FRM 2 00044( I ) 46736 28 40.725 42.592 44.048 714 0 FRM 2 00045( I ) 46744 28 40.737 42.662 43.852 755 0 FRM 2 00046( I ) 46848 28 40.771 42.603 43.944 819 0 FRM 2 00047( I ) 46720 28 40.758 42.615 43.790 775 0 FRM 2 00048( I ) 46704 28 40.791 42.573 43.706 712 0 FRM 2 00049( I ) 46520 28 40.788 42.420 43.854 716 0 FRM 2
②编码参数IntraPeriod=1,QP=32时，命令行为
lencod -d encoder_baseline.cfg -p inputfile="akiyo_cif.yuv" -p outputfile="akiyo_cif.264" -p reconfile="akiyo_cif_rec.yuv" -p sourcewidth=352 -p sourceheight=288 -p outputwidth=352 -p outputheight=288 -p framestobeencoded=50 -p intraperiod=1 -p qpislice=32
实验结果:
解码过程
f:\JM\encodtest>lencod -d encoder_baseline.cfg -p inputfile="akiyo_cif.yuv" -p o utputfile="akiyo_cif.264" -p reconfile="akiyo_cif_rec.yuv" -p sourcewidth=352 -p sourceheight=288 -p outputwidth=352 -p outputheight=288 -p framestobeencoded=50 -p intraperiod=1 -p qpislice=32
Setting Default Parameters...
Parsing Configfile encoder_baseline.cfg......................................... ................................................................................ ................................................................................
.......
Parsing command line string 'inputfile = akiyo_cif.yuv'.
Parsing command line string 'outputfile = akiyo_cif.264'.
Parsing command line string 'reconfile = akiyo_cif_rec.yuv'.
Parsing command line string 'sourcewidth = 352'.
Parsing command line string 'sourceheight = 288'.
Parsing command line string 'outputwidth = 352'.
Parsing command line string 'outputheight = 288'.
Parsing command line string 'framestobeencoded = 50'.
Parsing command line string 'intraperiod = 1'.
Parsing command line string 'qpislice = 32'.
------------------------------- JM 18.6 (FRExt) ------------------------------- Input YUV file : akiyo_cif.yuv
Output H.264 bitstream : akiyo_cif.264
Output YUV file : akiyo_cif_rec.yuv
YUV Format : YUV 4:2:0
Frames to be encoded : 50
Freq. for encoded bitstream : 30.00
PicInterlace / MbInterlace : 0/0
Transform8x8Mode : 0
ME Metric for Refinement Level 0 : SAD
ME Metric for Refinement Level 1 : Hadamard SAD
ME Metric for Refinement Level 2 : Hadamard SAD
Mode Decision Metric : Hadamard SAD
Motion Estimation for components : Y
Image format : 352x288 (352x288) Error robustness : Off
Search range : 32
Total number of references : 5
References for P slices : 5
References for B slices (L0, L1) : 5, 1
Sequence type : IIII (QP: I 32)
Entropy coding method : CA VLC
Profile/Level IDC : (66,40)
数字信号处理实验一
一、实验目的 1. 通过本次实验回忆并熟悉MATLAB这个软件。 2. 通过本次实验学会如何利用MATLAB进行序列的简单运算。 3. 通过本次实验深刻理解理论课上的数字信号处理的一个常见方法——对时刻n的样本附近的一些样本求平均，产生所需的输出信号。 3. 通过振幅调制信号的产生来理解载波信号与调制信号之间的关系。 二、实验内容 1. 编写程序在MATLAB中实现从被加性噪声污染的信号中移除噪声的算法，本次试验采用三点滑动平均算法，可直接输入程序P1.5。 2. 通过运行程序得出的结果回答习题Q1.31-Q1.33的问题，加深对算法思想的理解。 3. 编写程序在MATLAB中实现振幅调制信号产生的算法，可直接输入程序P1.6。 4. 通过运行程序得出的结果回答习题Q1.34-Q1.35的问题，加深对算法思想的理解。 三、主要算法与程序 1. 三点滑动平均算法的核心程序： %程序P1.5 %通过平均的信号平滑 clf; R=51; d=0.8*(rand(R,1)-0.5);%产生随噪声 m=0:R-1; s=2*m.*(0.9.^m);%产生为污染的信号 x=s+d';%产生被噪音污染的信号 subplot(2,1,1); plot(m,d','r-',m,s,'g--',m,x,'b-.');
xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'); legend('d[n]','s[n]','x[n]'); x1=[0 0 x];x2=[0 x 0];x3=[x 0 0]; y=(x1+x2+x3)/3; subplot(2,1,2); plot(m,y(2:R+1),'r-',m,s,'g--'); legend('y[n]','s[n]'); xlabel('时间序号n');ylabel('振幅'); 2. 振幅调制信号的产生核心程序：（由于要几个结果，因此利用subplot函数画图） %程序P1.6 %振幅调制信号的产生 n=0:100; m=0.1;fH=0.1;fL=0.01; m1=0.3;fH1=0.3;fL1=0.03; xH=sin(2*pi*fH*n); xL=sin(2*pi*fL*n); y=(1+m*xL).*xH; xH1=sin(2*pi*fH1*n); xL1=sin(2*pi*fL1*n); y1=(1+m1*xL).*xH; y2=(1+m*xL).*xH1; y3=(1+m*xL1).*xH; subplot(2,2,1); stem(n,y); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.1;fH=0.1;fL=0.01;'); subplot(2,2,2); stem(n,y1); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.3;fH=0.1;fL=0.01;'); subplot(2,2,3); stem(n,y2); grid; xlabel('时间序号n');ylabel('振幅');title('m=0.3;fH=0.3;fL=0.01;'); subplot(2,2,4); stem(n,y3); grid;
视频信息的处理
第四章视频信息处理 思考与练习 1.什么是隔行扫描？什么是逐行扫描？ 答： 1）.隔行扫描：即把一幅图像（位图）分成两步（按分割的行）扫描，第一步先扫 1、3、5…行，第二步扫 2、4、6…行，每两步扫完一个完整的画面。最后使眼睛 感觉到是连续活动的景象。对于我国电视制式（PAL）来说，帧频为25Hz，即每秒放送25幅图像，如果逐幅播放，人眼会感受到光亮度的闪烁，眼睛容易疲劳。 但再增加幅频，则电视发射和接受的结构变化太复杂，故而把每幅图分先后两次来放送，这样，光亮度变化的次数就增加到50次/秒，人眼看上去就舒服多了。 2）.逐行扫描：当电视摄像管或显像管中的电子束沿水平方向从左到右、从上到下以均匀速度依照顺序一行紧跟一行的扫描显示图像时（仅一步完成图像扫描），称为逐行扫描。从上到下扫描一幅完整的画面，称为一帧。 2.什么是分离电视信号？什么是全电视信号？ 答： 1）.分离电视信号S-Video：是一种两分量的视频信号，他把亮度和色度信号分成两路独立的模拟信号，一条用于亮度信号，另一条用于色差信号，这两个信号称为Y/C信号。这种信号不仅其亮度和色度都具有较宽的带宽，而且由于亮度和色度分开传输，可以减少其互相干扰。与复合视频信号相比，可以更好地重现色彩。 2）.全电视信号：在无线或有线电视中，将视频的亮度信号、色度信号、同步信号和伴音信号复合在一起，称为全电视信号。为了在空中传播，需要将它们调制成高
频信号，也叫射频信号。 11.试讨论不同的MPEG标准，具体应用在何种场合？ 答：MPEG运动图像专家小组研究数字视频及其与音频的同步进行压缩。 1）.MPEG—1标准名称为“信息技术—用于数据速率高达大约1.5Mbps的数字存储媒体的电视图像和伴音编码”。由以下五部分组成： i.MPEG—1系统，规定电视图像数据、声音数据及其他相关数据的同步。 ii.MPEG—1电视图像，规定电视数据的编码和解码。 iii.MPEG—1声音，规定声音数据的编码和解码。 iv.MPEG—1一致性测试，详细说明了如何测试比特数据流和解码器是否满足MPEG—1前3个部分中所规定的要求。测试可由厂商和用户实施。 v.MPEG—1软件模拟，实际上是一个技术报告，给出了用软件执行MPEG—1标准前3个部分的结果。 由于数据速率较低，可用于高质量视音频存储，以及通过高带宽的媒体传输播放。 2）.MPEG—2标准是针对标准数字电视和高清晰度电视在各种应用下的压缩方案和系统层的详细规定，编码码率从每秒3~100Mbps。较MPEG—1在系统和传 送方面做了更加详细的规定和进一步的完善。特别适用于广播级的数字电视的编码 和传送，专门规定了多路节目的复分接方式。目前分为9个部分。 MPEG—2的编码码流分为6个层次。为更好地表示编码数据，MPEG—2用句法规定了一个层次型结构，自上到下分别是：图像序列层、图像组、图像、宏块 条、宏块、块。MPEG—2标准的主要应用包括： i.视音频资料的保存。 ii.非线性编辑系统及非线性编辑网络。
语音信号处理实验报告
语音信号处理实验 班级： 学号： 姓名：
实验一 基于MATLAB 的语音信号时域特征分析（2学时） 1） 短时能量 （1）加矩形窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32; for i=2:6 h=linspace(1,1,2.^(i-2)*N);%形成一个矩形窗，长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if (i==2) ,legend('N=32'); elseif (i==3), legend('N=64'); elseif (i==4) ,legend('N=128'); elseif (i==5) ,legend('N=256'); elseif (i==6) ,legend('N=512'); end end 00.51 1.52 2.5 3 x 10 4 -1 100.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=3200.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 05 N=6400.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 0510 N=12800.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 01020 N=2560 0.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 02040 N=512 （2）加汉明窗 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); subplot(6,1,1),plot(a); N=32;
for i=2:6 h=hanning(2.^(i-2)*N);%形成一个汉明窗，长度为2.^(i-2)*N En=conv(h,a.*a);% 求短时能量函数En subplot(6,1,i),plot(En); if (i==2), legend('N=32'); elseif (i==3), legend('N=64'); elseif (i==4) ,legend('N=128'); elseif (i==5) ,legend('N=256'); elseif (i==6) ,legend('N=512'); end end 00.51 1.52 2.5 3 x 10 4 -1 100.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 012 N=3200.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=6400.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 024 N=12800.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 0510 N=2560 0.5 1 1.5 2 2.5 3x 10 4 01020 N=512 2） 短时平均过零率 a=wavread('mike.wav'); a=a(:,1); n=length(a); N=320; subplot(3,1,1),plot(a); h=linspace(1,1,N); En=conv(h,a.*a); %求卷积得其短时能量函数En subplot(3,1,2),plot(En); for i=1:n-1 if a(i)>=0 b(i)= 1;
数字信号处理实验报告
一、实验名称：基本信号的产生 二、实验目的：I 利用MATLAB 产生连续信号并作图 II 利用MATLAB 产生离散序列并作图 III 利用MATLAB 进行噪声处理 三、 实验内容： I 利用MATLAB 产生下列连续信号并作图 ①X(t)=-2u(t-1),-1 -1.5-1 -0.5 0.5 1 1.5 2 II 利用MATLAB 产生下列离散序列并作图 ① X(t)=1,-5<=t<=5 else 0,-15<=t<=15 MATLAB 程序如下: k= -15: 15; x=[zeros(1,10),ones(1,11),zeros(1,10)]; stem(k,x) 图形如下： ② X(t)=0.9^k*(cos(0.25*pi*k)+sin(0.25*pi*p),-20 武汉工程大学 数字信号处理实验报告 姓名：周权 学号：1204140228 班级：通信工程02 一、实验设备 计算机，MATLAB语言环境。 二、实验基础理论 1.序列的相关概念 2.常见序列 3.序列的基本运算 4.离散傅里叶变换的相关概念 5.Z变换的相关概念 三、实验内容与步骤 1.离散时间信号（序列）的产生 利用MATLAB语言编程产生和绘制单位样值信号、单位阶跃序列、指数序列、正弦序列及随机离散信号的波形表示。 四实验目的 认识常用的各种信号，理解其数字表达式和波形表示，掌握在计算机中生成及绘制数字信号波形的方法，掌握序列的简单运算及计算机实现与作用，理解离散时间傅里叶变换，Z变换及它们的性质和信号的频域分 实验一离散时间信号（序列）的产生 代码一 单位样值 x=2; y=1; stem(x,y); title('单位样值 ') 单位阶跃序列 n0=0; n1=-10; n2=10; n=[n1:n2]; x=[(n-n0)>=0]; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('单位阶跃序列'); 实指数序列 n=[0:10]; x=(0.5).^n; stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('实指数序列'); 正弦序列 n=[-100:100]; x=2*sin(0.05*pi*n); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('正弦序列'); 随机序列 n=[1:10]; x=rand(1,10); subplot(221); stem(n,x); xlabel('n'); ylabel('x{n}'); title('随机序列'); 数字信号处理》 实验报告 年级：2011 级班级：信通 4 班姓名：朱明贵学号： 111100443 老师：李娟 福州大学 2013 年11 月 实验一快速傅里叶变换(FFT)及其应用 一、实验目的 1. 在理论学习的基础上，通过本实验，加深对FFT的理解，熟悉MATLAB^的有关函数。 2. 熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。 3. 了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题，以便在实际中正确应用FFT。 4. 熟悉应用FFT实现两个序列的线性卷积和相关的方法。 二、实验类型 演示型 三、实验仪器 装有MATLA爵言的计算机 四、实验原理 在各种信号序列中，有限长序列信号处理占有很重要地位，对有限长序列，我们可以 使用离散Fouier变换(DFT)。这一变换不但可以很好的反映序列的频谱特性，而且易于用快速算法在计算机上实现，当序列x(n)的长度为N时，它的DFT定义为： JV-1 $生 反变换为： 如-器冃吋 科— 有限长序列的DFT是其Z变换在单位圆上的等距采样，或者说是序列Fourier变换的等 距采样，因此可以用于序列的谱分析。 FFT并不是与DFT不同的另一种变换，而是为了减少DFT运算次数的一种快速算法。它 是对变换式进行一次次分解，使其成为若干小点数的组合，从而减少运算量。常用的FFT 是以2为基数的，其长度A - o它的效率高，程序简单，使用非常方便，当要变换的 序列长度不等于2的整数次方时，为了使用以2为基数的FFT，可以用末位补零的方法，使其长度延长至2的整数次方。 (一)在运用DFT进行频谱分析的过程中可能的产生三种误差 1 .混叠 序列的频谱是被采样信号频谱的周期延拓，当采样速率不满足Nyquist定理时，就会 发生频谱混叠，使得采样后的信号序列频谱不能真实的反映原信号的频谱。避免混叠现象的 唯一方法是保证采样速率足够高，使频谱混叠现象不致出现，即在确定采样频率之前，必须 第一题 如何用计算机模拟一个随机事件，并估计随机事件发生的概率以计算圆周率π。 解： （一）蒙特卡洛方法可用于近似计算圆周率：让计算机每次随机生成两个0到1之间的数，看以这两个实数为横纵坐标的点是否在单位圆内。生成一系列随机点，统计单位圆内的点数与总点数，（圆面积和外切正方形面积之比为π：4），当随机点取得越多时，其结果越接近于圆周率。 代码： N=100000000; x=rand(N,1); y=rand(N,1); count=0; for i=1:N if (x(i)^2+y(i)^2<=1) count=count+1; end end PI=vpa(4*count/N,10) PI = 3.1420384 蒙特卡洛法实验结果与试验次数相关，试验次数增加，结果更接近理论值 （二）18世纪，法国数学家布丰和勒可莱尔提出的“投针问题”，记载于布丰1777年出版的著作中：“在平面上画有一组间距为d的平行线，将一根长度为l （l 视频信息处理与传输热点分析研究 摘要：当今是信息化的时代，人们每天要从各种不同的地方获取信息，甚至有人玩笑说这是个信息爆炸的时代，而人类通过视觉获取的信息量约占总信息量的70%，而且视频信息具有直观性、可信性等一系列优点。所以，视讯技术中的关键技术就是视频技术，他更是以其独特的传播信息的方法和快捷方便在人获取信息上发挥着不可替代的作用，占据着重要的地位。同时人们对其传递信息的质量与要求越来越高，数字电视的发展使人们不单只满足于了解信息更希望信息高效观看视频时更清晰更好。而视频网站的迅速崛起，人们越来越希望视频信息可以被在效果和压缩中取得双赢等。所以与此相关的视频信息处理与传输也渐渐被人重视，并且得到了许多的发展，而其中关于视频压缩，视频转码和视频检索更是其中的大热点，并且在这几年发展也很迅速，并且也获得了很大的成功在某些方面。 关键字：信息化；视频载体；视频信息与传输；热门；视频转码；视频检索；视频压缩正文:视频检索视频信息处理与传输是一门包含十分广泛的课程，视频的采集到最后呈现都属于其研究的范畴。大致可以分为：采集，压缩编码，视频信息处理，视频信息检索，视频信息传输和应用系统。其中热点有视频压缩、视频转码和视频检索。 视频压缩 视频压缩技术是计算机处理视频的前提。视频信号数字化后数据带宽很高，通常在20MB/秒以上，因此计算机很难对之进行保存和处理。采用压缩技术通常数据带宽降到1-10MB/秒，这样就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。常用的算法是由ISO 制订的，即JPEG和MPEG算法。JPEG是静态图像压缩标准，适用于连续色调彩色或灰度图像，它包括两部分：一是基于DPCM（空间线性预测）技术的无失真编码，一是基于DCT（离散余弦变换）和哈夫曼编码的有失真算法，前者压缩比很小，主要应用的是后一种算法。在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法，即Motion JPEG。它是将视频信号50帧/秒（PAL制式）变为25帧/秒，然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码外还利用图像序列中的相关原则，将冗余去掉，这样可以大大提高视频的压缩比。前MPEG-I用于VCD节目中，MPEG-II用于VOD、DVD 节目中。 AVS音视频编码是中国支持制订的新一代编码标准，压缩效率比MPEG-2增加了一倍以上，能够使用更小的带宽传输同样的内容。AVS已经成为国际上三大视频编码标准之一，AVS 标准在广电总局正式全面推广，率先在广电行业普及。中国第一颗AVS编码芯片，由北京博雅华录公司设计，于2012年在北京诞生。 视频编码可谓百花齐放，有许多不同的系列。常见的有MPEG系列和H.26X系列。MPEG系列（由ISO[国际标准组织机构]下属的MPEG[运动图象专家组]开发） 视频编码方面主要是Mpeg1（vcd用的就是它）、Mpeg2（DVD使用）、Mpeg4（的DVDRIP使用的都是它的变种，如：divx，xvid等）、Mpeg4 AVC（正热门）；音频编码方面主要是MPEG Audio Layer 1/2、MPEG Audio Layer 3（大名鼎鼎的mp3）、MPEG-2 AAC 、MPEG-4 AAC等等。注意：DVD音频没有采用Mpeg的。 H.26X系列（由ITU[国际电传视讯联盟]主导，侧重网络传输，注意：只是视频编码） 包括H.261、H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264（就是MPEG4 AVC-合作的 实 验 报 告 实验课程名称： 语音信号处理实验 姓名： 班级： 20120811 学号： 指导教师 张磊 实验教室 21B#293 实验时间 2015年4月12日 实验成绩 实验序号 实验名称 实验过程 实验结果 实验成绩 实验一 语音信号的端点检测 实验二 语音信号的特征提取 实验三 语音信号的基频提取 实验一 语音信号的端点检测 一、实验目的 1、掌握短时能量的求解方法 2、掌握短时平均过零率的求解方法 3、掌握利用短时平均过零率和短时能量等特征，对输入的语音信号进行端点检测。 二、实验设备 HP 计算机、Matlab 软件 三、实验原理 1、短时能量 语音信号的短时能量分析给出了反应这些幅度变化的一个合适的描述方法。对于信号)}({n x ，短时能量的定义如下： ∑ ∑∞ -∞ =∞ -∞ =*=-= -= m m n n h n x m n h m x m n w m x E )()()()()]()([222 2、短时平均过零率 短时平均过零率是指每帧内信号通过零值的次数。对于连续语音信号，可以 考察其时域波形通过时间轴的情况。对于离散信号，实质上就是信号采样点符号变化的次数。过零率在一定程度上可以反映出频率的信息。短时平均过零率的公式为： ∑∑-+=∞ -∞=--= ---=1)] 1(sgn[)](sgn[2 1 ) ()]1(sgn[)](sgn[21N n n m w w m n m x m x m n w m x m x Z 其中，sgn[.]是符号函数，即 ? ? ?<-≥=0)(10)(1 )](sgn[n x n x n x ( 2011-2012 学年 第二学期) 重庆理工大学研究生课程论文 课程论文题目： 《工程信号处理实验报告》 课程名称 工程信号处理实验 课程类别 □学位课 非学位课 任课教师 谢明 所在学院 汽车学院 学科专业 机械设计及理念 姓名 李文中 学 号 50110802313 提交日期 2012年4月12日 工程信号处理实验报告 姓名：李文中学号：50110802313 实验报告一 实验名称：数据信号采集及采样参数选定 1实验目的 1.1了解信号采集系统的组成，初步掌握信号采集系统的使用。 1.2加深对采样定理的理解，掌握采样参数的选择方法 1.3了解信号采集在工程信号处理中的实际应用，及注意事项。 2 实验原理 2.1 模数转换及其控制 对模拟信号进行采集，就是将模拟信号转换为数字信号，即模/数（A/D）转换，然后送入计算机或专用设备进行处理。模数转换包括三个步骤：（1）采样，（2）量化，（3）编码。采样，是对已知的模拟信号按一定的间隔抽出一个样本数据。若间隔为一定时间 T，则称这种采样为等时间间隔采样。除特别注明外，一般都采用等时间间隔采样；量化，是一种用有限字长的数字量逼近模拟量的过程。编码，是将已经量化的数字量变为二进制数码，因为数字处理器只能接受有限长的二进制数。模拟信号经过这三步转换后，变成了时间上离散、幅值上量化的数字信号。A/D转换器是完成这三个步骤的主要器件。 在信号采集系统中，A/D 转换器与计算机联合使用完成模数转换。用计算机的时钟或用软件产生等间隔采样脉冲控制 A/D 转换器采样。A/D 转换器通过内部电路进行量化与编码，输出有限长的二进制代码。信号采集系统中，通常由以 A/D转换器为核心的接口电路及控制软件，进行信号采集控制。 *注这部分是由本实验所用的信号采集器自动完成的，以上也是实验器材-信号采集器的部分工作原理。以后实验中就不再赘述。 2.2 信号采集的参数选择 通信与信息工程学院 信息处理综合实验报告 班级：电子信息工程1502班 指导教师： 设计时间：2018/10/22-2018/11/23 评语： 通信与信息工程学院 二〇一八年 实验题目：语音信号分析与处理 一、实验内容 1. 设计内容 利用MATLAB对采集的原始语音信号及加入人为干扰后的信号进行频谱分析，使用窗函数法设计滤波器滤除噪声、并恢复信号。 2．设计任务与要求 1. 基本部分 （1）录制语音信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 （2）对所录制的语音信号加入干扰噪声，并对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 （3）分别利用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman 窗几种函数设计数字滤波器滤除噪声，并画出各种函数所设计的滤波器的频率响应。 （4）画出使用几种滤波器滤波后信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号、几种滤波器滤波后的信号进行对比，分析信号处理前后及使用不同滤波器的变化；回放语音信号。 2. 提高部分 （5）录制一段音乐信号并对其进行采样；画出采样后语音信号的时域波形和频谱图。 （6）利用MATLAB产生一个不同于以上频段的信号；画出信号频谱图。 （7）将上述两段信号叠加，并加入干扰噪声，尝试多次逐渐加大噪声功率，对加入噪声的信号进行频谱分析；画出加噪后信号的时域波形和频谱图。 （8）选用一种合适的窗函数设计数字滤波器，画出滤波后音乐信号时域波形和频谱，对滤波前后的信号进行对比，回放音乐信号。 二、实验原理 1.设计原理分析 本设计主要是对语音信号的时频进行分析，并对语音信号加噪后设计滤波器对其进行滤波处理，对语音信号加噪声前后的频谱进行比较分析，对合成语音信号滤波前后进行频谱的分析比较。 首先用PC机WINDOWS下的录音机录制一段语音信号，并保存入MATLAB软件的根目录下，再运行MATLAB仿真软件把录制好的语音信号用audioread函数加载入MATLAB仿真软件的工作环境中，输入命令对语音信号进行时域，频谱变换。 对该段合成的语音信号，分别用矩形窗、三角形窗、Hanning窗、Hamming窗及Blackman窗几种函数在MATLAB中设计滤波器对其进行滤波处理，滤波后用命令可以绘制出其频谱图，回放语音信号。对原始语音信号、合成的语音信号和经过滤波器处理的语音信号进行频谱的比较分析。 2.语音信号的时域频域分析 在Matlab软件平台下可以利用函数audioread对语音信号进行采样,得到了声音数据变量y,同时把y的采样频率Fs=44100Hz放进了MATALB的工作空间。 实验二时域离散系统及系统响应 一、实验目的 1、掌握求解离散时间系统冲激响应和阶跃响应的方法； 2、进一步理解卷积定理，掌握应用线性卷积求解离散时间系统响应的基本方法； 3、掌握离散系统的响应特点。 二、实验内容 1、请分别用impz 和dstep函数求解下面离散时间系统的冲激响应和阶跃响应。（1）系统的差分方程为：) y n n n y - = (n - + y+ x )2 .0 866 ) ( ( 8.0 64 ( )1 .0 a=[1,-0.8,0.64]; b=[0.866,0,0]; n=20; hn=impz(b,a,n); %冲激响应 gn=dstep(b,a,n); %阶跃响应 subplot(2,1,1),stem(hn,'filled'); %显示冲激响应曲线 title('系统的单位冲激响应'); ylabel('h(n)');xlabel('n'); axis([0,n,1.1*min(hn),1.1*max(hn)]); subplot(2,1,2),stem(gn,'filled'); %显示阶跃响应曲线 title('系统的单位阶跃响应'); ylabel('g(n)');xlabel('n'); axis([0,n,1.1*min(gn),1.1*max(gn)]); 2 4 6 8 10121416 18 20 -0.4 -0.200.20.40.6 0.8系统的单位冲激响应 h (n )n 2 4 6 8 1012 14 16 18 20 11.21.4 1.6系统的单位阶跃响应 g (n ) n （2）系统的系统函数为：2 11 15.01)(---+--=z z z z H a=[1,-1,1]; b=[1,-0.5,0]; n=20; hn=impz(b,a,n); %冲激响应 gn=dstep(b,a,n); %阶跃响应 实用 中南大学 信息科学与工程学院 语音信号处理 实验报告 指导老师：覃爱娜 学生班级：信息0704 学生名称：阮光武 学生学好：0903070430 提交日期：2010年6月18日 实验一 语音波形文件的分析和读取 一、实验的任务、性质与目的 本实验是选修《语音信号处理》课的电子信息类专业学生的基础实验。通过实验： （1）掌握语音信号的基本特性理论：随机性，时变特性，短时平稳性，相关性等； （2）掌握语音信号的录入方式和*.WAV音波文件的存储结构； （3）使学生初步掌握语音信号处理的一般实验方法。 二、实验原理和步骤： WAV文件格式简介 WAV文件是多媒体中使用了声波文件的格式之一，它是以RIFF格式为标准。每个WAV文件的头四个字节就是“RIFF”。WAV文件由文件头和数据体两大部分组成，其中文件头又分为RIFF/WAV文件标识段和声音数据格式说明段两部分。常见的WAV声音文件有两种，分别对应于单声道（11.025KHz采样率、8Bit的采样值）和双声道（44.1KHz采样率、16Bit的采样值）。采样率是指声音信号在“模拟→数字”转换过程中，单位时间内采样的次数；采样值是指每一次采样周期内声音模拟信号的积分值。对于单声道声音文件，采样数据为8位的短整数（short int 00H-FFH）；而对于双声道立体声声音文件，每次采样数据为一个16位的整数（int），高八位和低八位分别代表左右两个声道。WAV文件数据块包含以脉冲编码调制（PCM）格式表示的样本。在单声道WAV文件中，道0代表左声道，声道1代表右声道；在多声道WAV文件中，样本是交替出现的。WAV文件的格式见表1。 数字信号处理 第四次实验报告 一、 实验目的 1.了解离散系统的零极点与系统因果性能和稳定性的关系 2.观察离散系统零极点对系统冲激响应的影响 3.熟悉MATLAB 中进行离散系统零极点分析的常用子函数 4.加深对离散系统的频率响应特性基本概念的理解 5.了解离散系统的零极点与频响特性之间的关系 6.熟悉MATLAB 中进行离散系统分析频响特性的常用子函数，掌握离散系统幅频响应和相频响应的求解方法。 二、实验过程 9.2已知离散时间系统函数分别为 ) 7.05.0)(7.05.0(3 .0)(1j z j z z z H ++-+-= )1)(1(3 .0)() 8.06.0)(8.06.0(3 .0)(32j z j z z z H j z j z z z H ++-+-= ++-+-= 求这些系统的零极点分布图以及系统的冲击响应，并判断系统因果稳定性。 %---------第一式-----------------------------------------------------------------------------% z1=[0.3,0]';p1=[-0.5+0.7j,-0.5-0.7j]';k=1; %z1零点向量矩阵，p1极点向量矩阵,k 系统增益系数---------------------------% [bl,al]=zp2tf(z1,p1,k); %将零极点增益函数转换为系统传递函数 subplot(3,2,1),zplane(bl,al); %zplane 显示离散系统的零极点分布图 ylabel('极点在单位圆内'); subplot(3,2,2),impz(bl,al,20); %impz 绘制系统的冲激响应图 %---------第二式-----------------------------------------------------------------------------% z2=[0,3,0]';p2=[-0.6+0.8j,-0.6-0.8j]'; %z2零点向量矩阵，p2极点向量矩阵---------------------------------------------------% [b2,a2]=zp2tf(z2,p2,k); %将零极点增益函数转换为系统传递函数 subplot(3,2,3),zplane(b2,a2); %zplane 显示离散系统的零极点分布图 ylabel('极点在单位圆上'); subplot(3,2,4),impz(b2,a2,20); %impz 绘制系统的冲激响应图 %---------第三式-----------------------------------------------------------------------------% 工程信号处理——MATLAB实验指导书—— 伍星机电工程学院KUST-HMI联合实验室 2008.02 目录 1信号分析基础 (3) 1.1实验1典型时间信号的波形图 (3) 1.2实验2信号数据文件的读取与显示 (4) 2确定信号的频谱分析 (4) 2.1实验3周期信号的傅立叶级数三角函数展开式 (4) 2.2实验4非周期信号的傅立叶变换 (4) 2.3实验5时域有限信号的周期延拓 (5) 3时域分析 (5) 3.1实验6自相关和互相关分析 (5) 4随机信号分析 (5) 4.1实验7随机信号的数字特征 (5) 4.2实验8随机信号的功率谱分析 (6) 5系统分析概述 (6) 5.1实验9线性系统的主要性质 (6) 5.2实验10测定系统特性参数的方法 (7) 6模拟信号的离散化 (7) 6.1实验11时域采样定理 (7) 6.2实验12时域截断与泄露 (7) 7离散傅立叶变换 (7) 7.1实验13离散傅立叶变换 (7) 7.2实验14用X K计算信号的频谱 (8) 8快速傅立叶变换及其工程应用 (8) 8.1实验15快速傅立叶变换 (8) 8.2实验16快速傅立叶变换的应用 (9) 【预备知识】 机械工程测试技术、机械控制工程、MATLAB、虚拟仪器技术等。 【资料检索方法】 1.校图书馆相关书籍。 2.校图书馆数据库：维普中文科技期刊全文数据库，万方会议论文全文库， 万方硕博论文全文库，Elsevier外文期刊数据库，国外免费学位论文全文 数据库，超星电子图书系统。 3.互联网搜索引擎：https://www.360docs.net/doc/0818430119.html,，https://www.360docs.net/doc/0818430119.html,，https://www.360docs.net/doc/0818430119.html,。1信号分析基础 1.1实验1典型时间信号的波形图 【实验目的】 (1)熟悉MATLAB环境，掌握与信号处理相关的常用MATLAB语句和命令； (2)熟悉MATLAB生成典型信号的方法； (3)掌握MATLAB绘制信号波形图的方法； (4)掌握M脚本文件和函数文件的编制方法。 【实验内容】 (1)熟悉各种典型信号生成的关键参数，对于大多数的连续时间信号，两个 关键要素是信号的起止时间、信号的幅值、频率等； (2)编制确定信号和随机信号的M自定义函数文件，包括的典型信号如下： z确定信号 周期信号：正弦信号(MySin)，三角波信号(MyTri)，方波信号(MySquare)。 非周期信号：准周期信号(MyStdPeriod)，矩形脉冲信号(MyImpulse)，指数衰减正弦信号(MyExpSin)。 z随机信号：白噪声信号(MyWhiteNoise) (3)使用上述M函数产生如下信号： z幅值为5，频率为10Hz的正弦信号； z幅值为1，频率为8Hz的三角波信号； z幅值为2.5，频率为20Hz，占空比为50%的方波信号； z使用两个幅值为1的正弦信号构成一个准周期信号； z幅值为10，脉宽为1，时间范围0~6s的矩形脉冲信号； z幅值为5，频率为20Hz，衰减系数为-10的指数衰减正弦信号； z幅值范围为-3~3的白噪声信号。 通信工程学院12级1班 罗恒 2012101032 实验二 基于MATLAB 的语音信号频域特征分析 一、 实验要求 要求根据已有语音信号，自己设计程序，给出其倒谱、语谱图的分析结果，并根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 二、 实验目的 信号的傅立叶表示在信号的分析与处理中起着重要的作用。因为对于线性系统来说，可以很方便地确定其对正弦或复指数和的响应，所以傅立叶分析方法能完善地解决许多信号分析和处理问题。另外，傅立叶表示使信号的某些特性变得更明显，因此，它能更深入地说明信号的各项红物理现象。 由于语音信号是随着时间变化的，通常认为，语音是一个受准周期脉冲或随机噪声源激励的线性系统的输出。输出频谱是声道系统频率响应与激励源频谱的乘积。声道系统的频率响应及激励源都是随时间变化的，因此一般标准的傅立叶表示虽然适用于周期及平稳随机信号的表示，但不能直接用于语音信号。由于语音信号可以认为在短时间内，近似不变，因而可以采用短时分析法。 三、 实验设备 1.PC 机； 2.MATLAB 软件环境； 四、 实验内容 1.上机前用Matlab 语言完成程序编写工作。 2.程序应具有加窗（分帧）、绘制曲线等功能。 3.上机实验时先调试程序，通过后进行信号处理。 4.对录入的语音数据进行处理，并显示运行结果。 5.依次给出其倒谱、语谱图的分析结果。 6. 根据频域分析方法检测所分析语音信号的基音周期或共振峰。 五、 实验原理及方法 1、短时傅立叶变换 由于语音信号是短时平稳的随机信号，某一语音信号帧的短时傅立叶变换的定义为： 其中w(n -m)是实窗口函数序列，n 表示某一语音信号帧。令n -m=k'，则得到 ()()()jw jwm n m X e x m w n m e ∞-=-∞= -∑ 《数字信号处理》 实验报告 课程名称：《数字信号处理》 学院：信息科学与工程学院 专业班级：通信1502班 学生姓名：侯子强 学号：0905140322 指导教师：李宏 2017年5月28日 实验一 离散时间信号和系统响应 一. 实验目的 1. 熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系，加深对时域采样定理的理解 2. 掌握时域离散系统的时域特性 3. 利用卷积方法观察分析系统的时域特性 4. 掌握序列傅里叶变换的计算机实现方法，利用序列的傅里叶变换对离散信号及系统响应进行频域分析 二、实验原理 1. 采样是连续信号数字化处理的第一个关键环节。对采样过程的研究不仅可以了解采样前后信号时域和频域特性的变化以及信号信息不丢失的条件，而且可以加深对离散傅里叶变换、Z 变换和序列傅里叶变换之间关系式的理解。 对连续信号()a x t 以T 为采样间隔进行时域等间隔理想采样，形成采样信号： ?()()()a a x t x t p t = 式中()p t 为周期冲激脉冲，$()a x t 为()a x t 的理想采样。 ()a x t 的傅里叶变换为μ ()a X j Ω： 上式表明将连续信号()a x t 采样后其频谱将变为周期的，周期为Ωs=2π/T 。也即采样信 号的频谱μ()a X j Ω是原连续信号xa(t)的频谱Xa(jΩ)在频率轴上以Ωs 为周期，周期延拓而成 的。因此，若对连续信号()a x t 进行采样，要保证采样频率fs ≥2fm ，fm 为信号的最高频率，才可能由采样信号无失真地恢复出原模拟信号 计算机实现时，利用计算机计算上式并不方便，因此我们利用采样序列的傅里叶变换来实现，即 ()() n P t t nT δ∞ =-∞ = -∑μ1()()*() 21 ()n a a a s X j X j P j X j jn T π∞ =-∞ Ω=ΩΩ= Ω-Ω∑μ()()|j a T X j X e ωω=ΩΩ= 1.实验目的 1）掌握常用的编解码器参数及其用法，实现测试序列的编解码 2）了解H.264帧内、帧间编码的基本原理 3）通过设置编码参数，对测试序列进行帧内、帧间编码 1）学会使用相关的开发工具修改、调试参考软件,掌握使用相应软件实现视频编解码的经验与技巧，锻炼提高分析问题和解决问题的能力 2.实验环境（软件、硬件及条件） Windows 7 3.实验方法 利用实验一介绍的生成发行版编码器程序lencod.exe，通过配置编码器参数，分别对实验用测试序列的钱50帧进行全I帧编码额IPPP帧编码。 1）设置编码参数IntraPeriod=1,QPISlice=28、32、36、40实现全I帧编码，分别记录各测试序列在不同QP下编码的平均PSNR、码率和编码时间，画出各序列编码的R-D（率失真）曲线。 2）设置编码参数IntraPeriod=0,QPISlice=28、32、36、40实现IPPP帧编码，分别记录各测试序列在不同QP下编码的平均PSNR、码率和编码时间，画出各序列编码的R-D曲线。 平均PSNR的计算方法： 4.实验分析 1）全I帧 使用序列为：akiyo_cif.yuv ①编码参数IntraPeriod=1,QP=28时，命令行为 lencod -d encoder_baseline.cfg -p inputfile="akiyo_cif.yuv" -p outputfile="akiyo_cif.264" -p reconfile="akiyo_cif_rec.yuv" -p sourcewidth=352 -p sourceheight=288 -p outputwidth=352 -p outputheight=288 -p framestobeencoded=50 -p intraperiod=1 -p qpislice=28 实验结果: 语音信号处理实验报告 专业班级电子信息1203 学生姓名钟英爽 指导教师覃爱娜 完成日期2015年4月28日 电子信息工程系 信息科学与工程学院 实验一语音波形文件的分析和读取 一、实验学时：2 学时 二、实验的任务、性质与目的： 本实验是选修《语音信号处理》课的电子信息类专业学生的基础实验。通过实验 （1）掌握语音信号的基本特性理论：随机性，时变特性，短时平稳性，相关性等； （2）掌握语音信号的录入方式和*.WAV音波文件的存储结构； （3）使学生初步掌握语音信号处理的一般实验方法。 三、实验原理和步骤： WAV 文件格式简介 WAV 文件是多媒体中使用了声波文件的格式之一，它是以RIFF格式为标准。每个WAV 文件的头四个字节就是“RIFF”。WAV 文件由文件头和数据体两大部分组成，其中文件头又分为RIFF/WAV 文件标识段和声音数据格式说明段两部分。常见的WAV 声音文件有两种，分别对应于单声道（11.025KHz 采样率、8Bit 的采样值）和双声道（44.1KHz 采样率、16Bit 的采样值）。采样率是指声音信号在“模拟→数字”转换过程中，单位时间内采样的次数；采样值是指每一次采样周期内声音模拟信号的积分值。对于单声道声音文件，采样数据为8 位的短整数（short int 00H-FFH）；而对于双声道立体声声音文件，每次采样数据为一个16 位的整数（int），高八位和低八位分别代表左右两个声道。WAV 文件数据块包含以脉冲编码调制（PCM）格式表示的样本。在单声道WAV 文件中，道0 代表左声道，声道1 代表右声道；在多声道WAV 文件中，样本是交替出现的。WAV 文件的格式 表1 wav文件格式说明表数字信号处理实验报告一
《数字信号处理》实验报告
信号处理实验报告、
视频信息处理与传输
哈尔滨工程大学 语音信号处理实验报告
工程信号处理实验报告
语音信号处理实验报告
武汉工程大学数字信号处理实验二时域离散系统及系统响应
《语音信号处理》实验报告材料
信号处理实验报告
工程信号处理MATLAB实验指导书v1p0_2008完全版
语音信号处理实验报告实验二
数字信号处理实验报告(同名22433)
视频信号处理实验3
数字语音信号处理实验报告