MPEG-2+AAC音频编解码算法分析及其DSP实现.pdf

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绪论第一章§引言§感知音频编码的听觉心理特性嗍【着计算机处理能力的提高和信号处理理论的不断完善,数字音频技术得到了迅媒体计算机系统、数字影音系统、高清晰度电视、数字音频广播等。而这些新兴应用领域都面拮偶跣〉男诺来怼⒂邢薜拇娲⒖瘴室约案咝价比的要求,因此现在迫切要求尽量压缩数字音频的存储空间和传输带宽,以较低比特率传输高质量的数字音频。而为了获得更高的压缩比,一种期望在主观感知意义上更接近的,高质量低码率的音频编码技术,越来越成为数字音频压缩技术的主导。这种编码器对形上的接近程度。这样的编码器称为感知音频编码器在当今数字音频技术的发展中,感知音频编码已经成为主流方向,一的其他几种主要音频编码标准进行简单介绍,最后对论文的主要工作及其组织在最近的十多年间,音质的数字音频已经取代了传统的模拟音频。随猛发展。新兴的数字音频应用领域不断涌现,例如计算机网络、无线通信、多早期的数字音频压缩技术主要是数字波形编码,这种编码技术以数学意义上的最接近对信号进行量化和编码。输入和输出信号在波形上的差异是编码设计的基本失真度量。这种编码器往往适用于高码率应用。失真的考虑是基于人类对输出信号的有效感知,而不再追求输入输出信号在波魑R幌钚滦说谋曜迹砟壳白钕冉母知音频编码技术,并且已经成为。懈咧柿恳羝当嗦氲暮诵摹本章接下来将介绍感知音频编码的技术背景,。而一嗦氡曜冀谙乱徽轮凶髯诺奶致邸音频信号能够压缩的基本依据是信号中的客观冗余度和人类的主观听觉感知机理。音频压缩需要在保持音质、限制码率和降低编码计算量三方面进行折衷。传统的数字波形编码压缩技术注重尽量保持输入波形不变,即重建信号波酝。东南大学硕士论文第一章绪论
,重点已由精确恢复波形转向充分利用人类的初期,人们对数字式音频压缩系统持怀疑的态度,一种观点是:在去除%表现,使人们拥有了响度、音高、音色和空间等印象感。感知音频编码主要利用人类听觉的感知特性和信号的统计特性,一方面去除信号之间的统计相关图感知音频编码器结构框图心理声学模型是感知音频编码器的核心,构造模型的数据大都是基于模型对一帧数据进行分析,以临界频带为单位分析信号的掩蔽属性和掩蔽效形与原始信号波形相同,以往的高质量音频编码由中高码率的波形编码实现。听觉感知特性,这种方法称为低码率的感知音频编码。甚至更多数据的情况下,要满足人耳对音乐的欣赏,特别是满足所谓“金耳朵”的要求是不可能的。但是在今天,情况就大大不同了,越来越多新型的数字音频系统都采用了感知音频编码方法,要求在达到相应音质的基础上,压缩音频数字信号,其研究重点是建立合适的心理声学模型。声音既是客观存在的,也是主观感觉的体验。人们在欣赏音乐时,准确地说,当人类的听觉系统在感受音乐信号时,其复杂的、精确的、能定位的神奇性,另一方面把量化噪声引入信号,而不用担心音质的损伤,因为这些噪声会被隐藏在与信号幅频特性有关的听觉闽值之下。感知音频编码显然是有损压缩,但往往会得到令人满意的质量,例如“透明的音质”。与此同时,它也带来了低码率和高压缩比感知音频编码器的结构框图如图所示。世纪年代后期热说难芯砍晒DP徒馐土诵睦砩е械难诒蜗象,提出了临界频带母拍睿訠魑A俳缙荡牡ノ弧O在许多编码方案的予带划分都来源于隽俳缙荡帧P睦砩果,计算出信号/掩蔽比和闽值曲线,提供给比特分配模块用来控制量化步长,并将量化噪声掩蔽在听觉阈值之下。在闽值曲线以下的信号分量是我们要去除的冗余。阈值曲线也是能够引入量化噪声的上限,因为这些弱信号分量和量化噪声,都是我们无法感知的。掩蔽门限数据。熵边带信息码复编用第一章绪论东南大学硕士论文
§——.毙矢哂贛的音频编码标准——.羝当嗦氡曜家酝猓褂屑钢值玫焦惴河τ玫囊羝当这个小组制定的音频编码标准是数字音频压缩领域中的第一个国际标准。这两种算法于年制定了一曜肌按照算法的复杂度和压缩比分为⒍三个层次。第愕母丛佣茸畹停荕方案的简化形式,以每声道痵的速率提供高质量的声音,在不强调低码率的情况于每声道痵的码率下获得极高品质的音频。第闶褂昧诵睦硌P一燃禝在商业上获得了巨大的成功,这就是我们熟悉的是目前流传最广的一种音乐压缩格式,其般的音质、高压缩比、开放性和统向下兼容。与此同时,小组还制定了一个在较低采样频率在数据率为除了一码标准,下面对这几种标准作一简单介绍。自从年以来,小组承担了视频和音频压缩技术的标准化工作。年,小组在征求了种音频编码方案后,最后确定了郑阂恢质,自适应掩蔽模式通用子带综合编码与多路复用是,自适应频谱感知熵编码;下应用。第层具有中等复杂度,它使用比第愀