基于MATLAB的自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)编解码算法实现

资 源 简 介

本项目提供了一个简易的ADPCM编解码器MATLAB实现，支持PCM音频信号的高效压缩与还原。编码器将输入信号转换为ADPCM格式，解码器实现无损重建，代码结构清晰，适合算法学习与轻量级音频处理应用。

详 情 说 明

简易自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)编解码算法实现

项目介绍

本项目实现了一个简易的自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)算法，包含完整的编码器和解码器功能。该算法通过自适应量化技术和差分编码技术，实现对PCM音频信号的高效压缩。编码器将输入的PCM音频信号压缩为ADPCM格式，解码器将ADPCM数据还原为PCM信号。算法设计注重可读性和易懂性，采用清晰的模块化结构，适合初学者学习音频压缩基本原理。

功能特性

• 核心功能：完整的ADPCM编码和解码流程
• 自适应技术：采用步长自适应调整技术，根据信号特性动态调整量化步长
• 输入支持：

- 编码器输入：单声道PCM音频数据（16位有符号整数格式，支持8kHz/16kHz采样率） - 解码器输入：ADPCM压缩数据（4位量化索引序列，包含初始量化步长信息）

• 输出结果：

- 编码器输出：ADPCM压缩数据流（4位量化索引+初始参数） - 解码器输出：重建的PCM音频信号（16位有符号整数格式） - 性能分析：压缩比、信噪比(SNR)计算结果显示

使用方法

1. 编码过程：将PCM音频文件作为输入，运行编码器生成ADPCM压缩数据
2. 解码过程：将ADPCM压缩数据作为输入，运行解码器重建PCM音频信号
3. 性能评估：系统自动计算并显示压缩比和信噪比等性能指标

系统要求

• MATLAB环境（推荐R2018a或更高版本）
• 支持音频文件读写的基本工具箱

文件说明

主程序文件实现了项目的核心控制逻辑，包含完整的编解码流程管理、参数初始化、音频数据读写、编码器与解码器的调用执行、性能指标计算以及结果可视化输出等功能。该文件作为项目入口点，协调各模块协同工作，确保算法正确执行并输出预期结果。