Интернет магазин китайских планшетных компьютеров

Компьютеры - MPEG-1 Audio Layer II - Основные параметры

• MPEG-1 Audio Layer II определен в стандарте ISO/IEC 11172-3
  • Частота дискретизации: 32, 44.1 и 48 кГц
  • Битрейты: 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320 и 384 кбит/с.
• Расширение формата было представлено в MPEG-2 Audio Layer II и определено в стандарте ISO/IEC 13818-3
  • дополнительные частоты дискретизации: 16, 22.05 и 24 кГц
  • дополнительные битрейты: 8, 16, 24, 40 и 144 кбит/с, для фомата 5.1 - около 1 Мбита/с.
  • поддержка мультиканальности - до 5 полных каналов и канала низкочастнотных эффектов.
• Поддерживается переменный битрейт

Кодирование и декодирование звуковых сигналов MPEG-1 Layer II

Метод кодирования

Входной цифровой звуковой сигнал разделяется на кадры, каждый из которых кодируется и декодируется независимо от других кадров. Размер кадра для уровня Layer II составляет 1152 отсчёта.

Полоса аудиосигнала с помощью цифровых полосовых фильтров разбивается на 32 поддиапазона. Все поддиапазоны имеют одинаковую ширину, которая зависит от частоты дискретизации входного сигнала. После разделения частота дискретизации уменьшается в 32 раза, так что число отсчетов в кадре в каждом поддиапазоне равно 36.

Затем выполняется квантование данных. Предварительно определяются масштабные множители, которые зависят от максимального значения сигнала. При этом масштабный множитель определяется для групп по 12 отсчетов в каждом поддиапазоне, причём множитель может быть общим для двух или трёх групп. Таким образом, для каждого поддиапазона в кадре определяется до трёх масштабных множителей. Перед квантованием значения сигнала делятся на соответствующие масштабные множители.

Затем в блоке квантования и кодирования выполняется квантование данных. В основе сжатия звуковой информации на уровне Layer II лежит метод, называемый адаптивным распределением битов. Этот метод заключается в выполнении квантования с различным числом двоичных разрядов квантования для разных частотных поддиапазонов. При этом используется раномерное квантование. Полное число битов, выделяемых на все поддиапазоны в данном кадре, зависит от частоты дискретизации входного сигнала и от заданной выходной скорости передечаи двоичных символов, т.е. от требуемой степени сжатия звуковой информации. Распределение битов по поддиапазонам осуществляется блоком психоакустической модели.

После квантования выполняется кодирование полученных данных. Квантованные отсчеты сигнала в каждом поддиапазоне объединяются по три, и полученные последовательности битов кодируются с использованием таблиц кодов с переменной длинной. Кроме того с помощью соответсвующих таблиц кодируются данные о распределении битов по поддиапазонам и данные о масштабных множителях.

Чтобы выполнить распределение битов в блоке психоакустической модели анализируется спектр исходного звукового сигнала. Для этого производится быстрое преобразование Фурье участков этого сигнала по 1024 отсчетов, после чего вычисляется спектр мощности звукового сигнала и величины звукового давления в каждом частотном поддиапазоне.

Затем анализируются тональные и нетональные составляющие звукового сингнала, определяются локальные и глобальные пороги маскировки и вычисляются отношения сигнал/маскирующий сигнал для всех поддиапазонов, на основании которых производится распределение битов по поддиапазонам.

В тех поддиапазонах, в которых искажения звука, вызываемые квантованием, менее заметны для слушателя или маскируются большим уровнем сигнала в других поддиапазонах, квантование делается более грубым, т.е. для этих поддиапазонов выделяется меньше битов. Для полностью маскируемых поддиапазонов битов совсем не выделяется. Благодаря этому удается существенно уменьшить количество передаваемой информации при сохранении достаточно высокого качества звука.

Декодирование

Данные, содержащиеся в кадре, декодируются в соотвествии с порядком их следования и таблицами кодов, которые содержатся в программе работы декодера. Декодированные данные о распределении битов и о масштабных множителях используются для декодирования и деквантования звуковых данных. После деквантования отсчеты сигналов поддиапазонов умножаются на соотвествующие масштабные множители.

После декодирования и деквантования отсчеты сигналов всех поддиапазонов объединяются в выходной цифровой звуковой сигнал.