MPEG音訊編碼

2021-08-03 09:42:05 字數 2081 閱讀 6196

一.實驗原理

1.多項濾波器組

用來分割子帶,將pcm樣本變換到32個子帶的頻域訊號

2.量化編碼

(1)比例因子的選取及編碼

對各個子帶每12個樣點進行一次比例因子計算。先定出12個樣點中絕對值的最大值。查比例因子表中比這個最大值大的最小值作為比例因子。用6位元表示。第2層的一幀對應36個子帶樣值,是第1層的三倍,原則上要傳三個比例因子。為了降低比例因子的傳輸碼率,採用了利用人耳時域掩蔽特性的編碼策略。每幀中每個子帶的三個比例因子被一起考慮,劃分成特定的幾種模式。根據這些模式,1個、2個或3個比例因子和比例因子選擇資訊(每子帶2位元)一起被傳送。如果乙個比例因子和下乙個只有很小的差別,就只傳送大的乙個,這種情況對於穩態訊號經常出現。使用這一演算法後,和第1層相比,第2層傳輸的比例因子平均減少了2個,即傳輸碼率由22.5kb/s降低到了7.5kb/s。

(2)位元分配

對每個子帶計算掩蔽–雜訊比mnr,是訊雜比snr–信掩比smr,即:mnr=snr-smr。使整個一幀和每個子帶的總雜訊-掩蔽比最小。這是乙個迴圈過程,每一次迴圈使獲益最大的子帶的量化級別增加一級,當然所用位元數不能超過一幀所能提供的最大數目。第1層一幀用4位元給每個子帶的位元分配資訊編碼;而第2層只在低頻段用4位元,高頻段則用2位元。

(3)子帶樣值的量化及編碼

輸入以12個樣本為一組,每組樣本經過時間一頻率變換之後進行一次位元分配並記錄乙個比例因子(scale factor)。位元分配資訊告訴解碼器每個樣本由幾位表示,比例因子用6位元表示,解碼器使用這個6位元的比例因子乘逆量化器的每個輸出樣本值,以恢復被量化的子帶值。比例因子的作用是充分利用量化器的量化範圍,通過位元分配和比例因子相配合,可以表示動態範圍超過120db的樣本。第2層中,量化級別的數目隨子帶的不同而不同,但量化等級仍然覆蓋了365535的範圍,同時子帶不被分配給位元的概率增加了,沒有分配給位元的子帶就不被量化。低頻段的量化等級有15級,中頻段7級,高頻段只有3級

二.實驗流程

理解過程

- 理解程式設計的整體框架 

- 理解感知音訊編碼的設計思想 

- 理解心理聲學模型的實現過程 

臨界頻帶的概念 

掩蔽值計算的思路 

理解位元速率分配的實現思路

輸出要求

- 輸出音訊的取樣率和目標位元速率 

- 選擇某個資料幀,輸出 

該幀所分配的位元數 

該幀的比例因子 

該幀的位元分配結果

三.關鍵**

m2aenc.c

file *output_txt;

char temp[100] = "info.txt";

int main (int argc, char **argv)

int sb, gr, ch;

if (framenum == 66)

fprintf(output_txt, "\n");

}} }

四.實驗結果

MPEG音訊編碼實驗報告

下圖為mpeg音訊編碼layerii流程圖 通過子帶分析濾波器組使訊號具有高的時間解析度,確保在短暫衝擊訊號情況下,編碼的聲音頻號具有足夠高的質量。將pcm樣本變換到32個子帶的頻域訊號 如果輸入的取樣頻率為48khz 那麼子帶的頻率寬度為48 2 32 0.75hz 該多相濾波器組為如下圖 計算訊...

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框架圖 計算訊號中不可聽覺感知的部分 計算雜訊遮蔽效應 mpeg 1定義了兩種模型。心理聲學模型1 計算複雜度低,但對假設使用者聽不到的部分壓縮太嚴重 心理聲學模型2 1.將樣本變換到頻域 32個等分的子帶訊號並不能精確地反映人耳的聽覺特性。引入fft補償頻率解析度不足的問題。模型1 採用512 l...