數(shù)字電視4(完整版)
【正文】 g pattern universal subband integrated coding and multiplexing) ? 1989， CCETT， Philips和 Matsushita聯(lián)合提出 ? 用于 DAB ? 上兩種都基于子帶編碼，音頻信號分成大量子帶，每個子帶進行或大或小程度的不相關(guān)性消除。 ? 然后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換： ? 采樣分辨率至少 16bits ? 采樣頻率： ? 32kHz—— MPEG標(biāo)準(zhǔn)仍支持，但已經(jīng)不用 ? —— 音頻 CD ? 48kHz/96kHz—— 演播室質(zhì)量 ? 16bit48kHz采樣的碼率每個信道 786kbit/s， 立體聲信號近似碼率為數(shù)字音頻源信號 圖 數(shù)字音頻源信號 15~20kHz BW 15~20kHz BW A D 32/音頻采樣頻率 A D 32/音頻采樣頻率 Right Left 16 bit Up to 768kbit/s 16 bit Up to 768kbit/s Compression 100~400kbit/s 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 5 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 ? 音頻壓縮的目標(biāo)是將 ～ 400kbit/s ? MP3音頻文件通常碼率為 32kbit/s ? 與視頻壓縮相似，音頻壓縮也有兩種方式： ? 冗余度消除 —— 省略多余信息，無損 ? 不相關(guān)性消除 —— 省去接收端（人耳）不能察覺的信息，有損 ? 所有音頻壓縮方法基于心理聲學(xué)模型，利用人耳的不足，消除音頻信號中的不相關(guān)信息。 ? 其他一些國家（如澳大利亞）將同時采用 MPEG和 AC3音頻。 ? 耳膜或鼓膜將聲波轉(zhuǎn)換為機械振動，通過錘骨、砧骨、鐙骨傳送到通向感覺內(nèi)耳的膜狀窗。 人耳心理聲學(xué)模型 圖 人耳的技術(shù)模型 外耳 鼓膜 錘骨 中耳 耳咽管 聽覺神經(jīng) 高頻接收器 隔膜 內(nèi)耳 低頻接收器 圖 人耳剖面圖 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 16 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 人耳心理聲學(xué)模型 ? 聽覺神經(jīng)傳送的電信號幅度近似為 100mVpp，電脈沖的重復(fù)率為1kHz數(shù)量級，這個速率包含的信息是某個頻率音調(diào)的音量。 圖 聽覺閾值與頻率關(guān)系 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 18 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 與音頻 編碼相關(guān)的人耳特性 ? 掩蔽現(xiàn)象： ? 例如一個測試人員聽一個幅度固定的 1kHz正弦波，同時添加其他不同頻率和幅度的正弦波，發(fā)現(xiàn)在 1kHz附近低于某個閾值的其他正弦信號聽不到，該閾值取決于頻率，稱作掩蔽閾值。 圖 時域掩蔽 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 20 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 MPEG2音頻編碼及其測量 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 21 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 音頻編碼的基本原理 ? 量化噪聲： ? 對完全調(diào)制正弦信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由于量化噪聲的影響，分辨率為N bits時的信噪比約為 6NdB（經(jīng)驗值） ? 8bit分辨率的信噪比為 48dB ? 16bit分辨率的信噪比為 96dB ? 音頻信號通常采樣分辨率為 16bit或更高 ? 16bit分辨率仍然不能滿足人耳的動態(tài)范圍 140dB 圖 基于知覺編碼的音頻編碼原理框圖 Filtering process Time: fine Frequency: coarse Subband Quantizer Data Coding Spectrum Analysis Time: coarse Frequency: fine Psycho acoustic model Compressed Audio out Redundancy reduction Irrelevancy reduction Frequency Subbands Audio in 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 22 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 ? 數(shù)字聲音源信號在編碼器中分為兩個分支： ? 濾波 ? 將聲音信號經(jīng)過濾波分為許多子帶。 ? 然后通過特殊數(shù)據(jù)編碼進行冗余度降低。 MPEG Layer I,II子帶編碼 圖 子帶編碼 Audio in Bandpass filter Frequency subbands 512 point FFT MPEG Layer 1 1024 points Layer II Every 24ms Q Q Q BP BP BP FFT Psychoaoustic model Example MPEG layer I II Compressed Audio out 數(shù)字電視原理與應(yīng)用 26 MPEG2音頻編碼及其測量 , class 04 ? Layer II中，每隔 24ms對 1024個采樣值做 FFT，即心理聲學(xué)模型模塊的輸入每隔 24ms變化。 ?只有
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1