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音频压缩技术
专业:通信工程
姓名:
指导教师:王建华
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音频压缩技术
随着科技的日以发展,信息的需求量也日益增加
再加上存储空间的有限
在这中情况下数据压缩技术出现了,并在以惊人的速度发展着
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音频压缩技术
音频信号的分类
①广播电视质量声音,信号频带从50HZ到7KHZ(调幅)或15KHZ(调频),采样频率取16KHZ;②CD质量音乐,频带为20HZ到20KHZ,采样频率常取40,1K或48KHZ;③高保真HiFi声音,采样频率为8 KHZ, KHZ,16 KHZ, KHZ, KHZ几种。
音频信号的数字化
所谓的音频信号的数字化,就是将模拟的(连续的)声音信号进行数字化(离散化)的过程
音频信号
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音频压缩技术
无损压缩.
利用数据的统计冗余进行压缩,可完全恢复原始数据而不引入任何失真,但压缩率受到数据统计冗余度的理论限制
音频压缩
有损压缩.
允许压缩过程中损失一定的信息;虽然不能完全恢复原始数据,但是所损失的部分对理解原始图像的影响较小,却换来了大得多的压缩比
分类1:(一般情况)
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时域压缩
时域压缩(或称为波形编码)技术是指直接针对音频PCM码流的样值进行处理,通过静音检测、非线性量化、差分等手段对码流进行压缩
子带压缩
子带压缩技术是以子带编码理论为基础的一种编码方法
变换压缩
变换压缩技术与子带压缩技术的不同之处在于该技术对一段音频数据进行“线性”的变换,对所获得的变换域参数进行量化、传输,而不是把信号分解为几个子频段。
分类2:(按压缩方案的不同)
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音频压缩技术
常见的音频压缩算法
MPEG-1
AC-3
MPEG-2
MPEG-4
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音频压缩技术
AC-3编码的原理
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音频压缩技术
AC-3编码的流程
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音频压缩技术
通过上面的两个图形可以得知,ac-3算法的实现也是基于传统的压缩算法,依据采样——量化——编码的流程来进行。
不同之处在于,AC-3算法将频率系数转换为浮点数的形式,将其分为指数和尾数的组合体,并分别对他们进行量化和编码,最后将他们进行合并,以一定得逻辑性对两部分信息进行打包成为最后的AC-3数据帧。
在他们的实现步骤中间,对频谱进行多次的窗处理,以便于可以增加采样频率,来达到提高压缩音质的目的。
由于在计算输出样本值的时候,输入样本值相乘的系数具有很大的重复概率,因此可以将输入的值构成“同系数输入样本值子集”。
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音频压缩技术
AC-3算法的仿真实现