多媒體技術講稿第5章-jian(編輯修改稿)
2024-08-31 10:47 本頁面
【文章內容簡介】 及應用 思考題 音頻編碼標準 ? ITUT G系列聲音壓縮標準 ? MP3壓縮技術 ? MP4壓縮技術 ? 樂器數(shù)字接口 MIDI ITUT G系列 聲音壓縮標準 ? ? ? ? ? ? 音頻編碼標準比較 1972年 CCITT為 電話 質量的語音壓縮制定了PCM標準 。其速率為 64kb/s，使用 μ律或A律的非線性量化技術，主要用于公共電話網中。 ? 1988年 CCITT為調幅廣播質量的音頻信號壓縮制定了，它使用子帶編碼 (SBC)方案，其濾波器組將輸入信號分成高低兩個子帶信號，然后分別使用ADPCM進行編碼。 ? 224kb/s的調幅廣播質量的音頻信號壓縮為64kb/s，主要用于視聽多媒體和會議電視等。 ? 64kb/s的數(shù)據(jù)率，而音頻信號的質量要明顯高于 。 7 kHz、數(shù)據(jù)率為 64 kbps的編譯碼原理、算法和計算細節(jié)。 8 kHz提高到 16 kHz，是 PCM采樣率的 2倍，因而要被編碼的信號頻率由原來的 kHz擴展到 7 kHz。這就使音頻信號的質量有很大改善，由數(shù)字電話的話音質量提高到調幅 (AM)無線電廣播的質量。對話音信號質量來說，提高采樣率并無多大改善，但對音樂一類信號來說，其質量卻有很大提高。下圖對窄帶話音和寬帶音頻信道作了比較。 率擴展到 50Hz，其目的是為進一步改善音頻信號的自然度。 子帶編碼 * ? 子帶編碼 SBC(subband coding)的基本思想是，首先使用一組帶通濾波器 BPF(bandpass filter)把輸入音頻信號的頻帶分成若干個連續(xù)的頻段，每個頻段稱為子帶。對每個子帶中的音頻信號采用單獨的編碼方案去編碼。在信道上傳送時，將每個子帶的代碼復合起來。在接收端譯碼時，將每個子帶的代碼單獨譯碼，然后把它們組合起來，還原成原來的音頻信號。 ? 采用對每個子帶分別編碼的好處有二個。第一，對每個子帶信號分別進行自適應控制，量化階的大小 (quantization step)可以按照每個子帶的能量電平加以調節(jié)。具有較高能量電平的子帶用大的量化階去量化，以減少總的量化噪聲。第二，可根據(jù)每個子帶信號在感覺上的重要性，對每個子帶分配不同的比特數(shù)，用來表示每個樣本值。例如，在低頻子帶中，為了保護音調和共振峰的結構，就要求用較小的量化階、較多的量化級數(shù)，即分配較多的比特數(shù)來表示樣本值。而話音中的摩擦音和類似噪聲的聲音，通常出現(xiàn)在高頻子帶中，對它分配較少的比特數(shù)。 子帶編碼方塊圖 * 1996年 ITUT通過了 －“用于多媒體傳輸?shù)?”。它采用多脈沖激勵最大似然量化 (MPMLQ)算法，此標準可應用于可視電話及 IP電話等系統(tǒng)中。 為了進一步降低壓縮的速率， CCITT于1992年制定了 ，使用基于低時延碼本激勵線性預測編碼 (LDCELP)算法，其速率為16kb/s，主要用于公共電話網中。 ITUT于 1996年 3月通過了 ，它使用 8kb/s的共軛結構代數(shù)碼激勵線性預測 (CSACELP)算法，此標準將在無線移動網、數(shù)字多路復用系統(tǒng)和計算機通信系統(tǒng)中應用。 音頻編碼標準比較 音頻編碼標準 ? √ITUT G系列聲音壓縮標準 ? MP3壓縮技術 ? MP4壓縮技術 ? 樂器數(shù)字接口 MIDI MP3壓縮技術 * ? MP3(即 Motion Picture Experts Group1 audio layer 3)是近年來發(fā)展非常迅速的一種音頻文件格式，具有文件小、音質佳的特點，它利用 MPEG Audio Layer 3的技術將 WAV文件再加以壓縮成為標準音頻 CD文件的十二分之一。 ? 在一張存放 16首歌曲的 74分鐘的 CD上，可以存儲大約 160首歌曲而且能夠播放 14個小時之多。 MPEG音頻編碼標準 * ? MPEG音頻編碼標準具有可伸縮性，根據(jù)采用的壓縮因子的不同可以獲得不同的音質。 ? MPEG采用分層編碼方式，其層次與壓縮因子的關系如下表所示 MP3的一些主要性能 音頻編碼標準 ? √ITUT G系列聲音壓縮標準 ? √ MP3壓縮技術 ? MP4壓縮技術 ? 樂器數(shù)字接口 MIDI MP4壓縮技術 ? MP4采用的是美國電話電報公司 (AT＆ T)所研發(fā)的、以“知覺編碼”為關鍵技術的 a2b音樂壓縮技術，可將壓縮比成功地提高到 15:1(最大可達到 20:1)而不影響音樂的實際聽感。 ? MP4在加密和授權方面也做了特別的設計。 MP4的特點 ? 每首 MP4樂曲就是一個擴展名為 .exe的可執(zhí)行文件 ? 更小的體積和更好的音質 ? 獨特的數(shù)字水印 ? 支持版權保護 ? 比較完善的功能 音頻編碼標準 ? √ITUT G系列聲音壓縮標準 ? √ MP3壓縮技術 ? √ M
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