多媒體原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)第9章：MPEG音頻

多媒體原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)第九章MPEG音頻1聽覺系統(tǒng)的感知特性1.1對響度的感知1聽覺系統(tǒng)的感知特性1.1對響度的感知觀察結(jié)論：

存在聽閾和聽覺盲區(qū)存在痛閾聽覺系統(tǒng)對2kHz~4KHz的聲音最敏感

1聽覺系統(tǒng)的感知特性1.2對音高的感知觀察結(jié)論：聽覺系統(tǒng)對頻率的感知與聲音的客觀頻率成非線性關(guān)系。Mel=1000log2(f+1)1聽覺系統(tǒng)的感知特性1.3掩蔽效應(yīng)當(dāng)一個(gè)強(qiáng)純音和一個(gè)弱純音的頻率接近時(shí)，聽覺系統(tǒng)就會(huì)失去對弱純音的感知，這種現(xiàn)象稱為掩蔽效應(yīng)。1聽覺系統(tǒng)的感知特性1.3掩蔽效應(yīng)觀察結(jié)論：低頻音較之高頻音有更強(qiáng)的掩蔽作用。存在若干個(gè)（通常為24個(gè)）所謂掩蔽效應(yīng)帶（頻率區(qū)間），稱為臨界頻帶（criticalband）。2MPEGAudio的心理聲學(xué)模型由于存在聽覺閾值，因此當(dāng)輸入信號的電平地低于聽覺閾值時(shí)，系統(tǒng)就去掉這些信號，從而減少了音頻數(shù)據(jù)量。由于存在掩蔽效應(yīng)，因此系統(tǒng)可以設(shè)法消除被掩蔽的聲音信號（電平），這也降低了數(shù)據(jù)量。由于聽覺系統(tǒng)對2kHz~4KHz的聲音比較敏感，因此系統(tǒng)可以提高對這一部分信號的編碼強(qiáng)度，而降低其他頻段信號的編碼強(qiáng)度。3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MPEGAudioCodec=Sub-BandCodec+心理聲學(xué)模型3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.2部件分析多相濾波器組作用：將輸入信號分成32個(gè)頻率子帶。子帶劃分方法：線性劃分；按臨界頻帶劃分3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.2部件分析編碼器3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.2部件分析心理聲學(xué)模型3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.2部件分析心理聲學(xué)模型如何作用于編碼器核心思想：計(jì)算所謂信掩比（Signal-to-MaskRatio,SMR），通過SMR來調(diào)節(jié)量化深度。SMR=掩蔽閾值（最?。┭诒我衾纾貉诒伍撝礢MR被掩蔽音（noise）降低量化深度3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.3MPEGAudio的編碼分層3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.3MPEGAudio的編碼分層層1-每幀數(shù)據(jù)包含384個(gè)樣本（32x12）

-采用線性子帶劃分

-使用頻域掩蔽特性

-SMR使用全局掩蔽閾值3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.3MPEGAudio的編碼分層層2-每幀數(shù)據(jù)包含1152個(gè)樣本（32x12x3）

-采用線性子帶劃分

-使用頻域掩蔽和時(shí)域掩蔽特性

-SMR使用全局掩蔽閾值3MPEGAudio編解碼系統(tǒng)3.3MPEGAudio的編碼分層層3（即MP3）-每幀數(shù)據(jù)包含1152個(gè)樣本（32x12x3）

-采用臨界頻帶劃分子帶