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关于世界标准之ISO/MPEG音频标准

作者:未知    专题来源:网络    点击数:518    更新时间:2006-8-25
   
MPEG音频标准描述了一个二进制数据格式和解码传送函数。从1991年以来,ISO/MPEG音频压缩算法已经成为了一个国际上公认的标准。这一业界的基准是由法国的CCETT(Centre Commun dEtudes de Telecommunications et de Telediffusion)、德国的IRT(Institut für Rundfunktechnik)与荷兰的Philips共同开发的。

  MPEG音频标准定义了比特流句法和解码器参数。其开放的架构使其得到了不断的完善并且使其可以轻松地适应各种应用的特殊需要。这种灵活性使基于MPEG标准的音频系统得以始终保持与心理声学方面最先进技术的同步发展。另外,由于解码器是通用的,所以生成的数据并不是生产厂商特定的。

  MPEG音频标准描述了每一帧数据以二进制数据流在串行接口上进行传送和接收时的形式。来自于各个厂商的系统均可以对任意MPEG音频文件进行读取和解码工作。目前该标准并未对磁盘录制系统的文件结构的应用方面提供相应的标准。

  MPEG压缩比率是可编程的。它可以应用在:单声道、双声道和立体声等方式,它还提供3个编码层即:Layer I、Layer II和Layer III。

  MPEG音频编码中还可以被编进为客户应用而特定的辅助信息。该信息的读取可以由解码器单独完成并且对于在保持标准和解码的兼容性的同时传送一些特殊的信息(如:音量变化信息)是十分有用的。

  Digiram选用MPEG音频标准是由于它可以提供极佳的声音质量、对带宽的有效利用、灵活经济的数字传送、世界公认的标准、相对低的编码延迟、防错能力、操作简单、可选的动态范围控制功能(DRC)、兼容对多通道音频的扩充(ISO/MPEG-2音频第二层)、对宽范围的广播的接收、储存和远程通讯、应用,包括被选为数字音频广播(DAB)的标准。

  对第一层和第二层的编/解码的规则。

编码

  在编码的输入端,一条音频采样被以PCM的格式在32kHz、44.1kHz或48kHz的标准采样频率(FS)或低频比率16kHz,22.05 kHz或24 kHz的频率进行编码。数字化的音频的声音频谱便被一个由32个等长段上滤波器组成的分析滤波器分为32个子段。每一个子段的宽度是FS/64。对于每个声音通道来说,一块N个临时样本被转换为N个新样本以每子段N/32个样本遍布各个声音子段。在第一层中N等于384,每子段有12个样本。而在第二层N等于1152,每子段有36个样本。编码过程就是把N个样本分布到每个子段中。

  每一子段内的被改编后的信息以比特定位的并且对其的编制是基于对数据比率、采样频率和心理声学的考虑而做出的。处理的最终结果是一帧压缩后的音频数据。

解码

  在解码的输入端,有一条MPEG音频数据。其中每一帧 首先被打开,在32个子段内的每段采出N/32个样本。然后由合成滤波器对子段的样本进行滤波工作来恢复N个PCM临时样本。

MPEG音频数据的特征

  每一帧MPEG音频数据由数据头、CRC、声音数据和辅助数据组成。数据头固定占据32比特的空间,其中包含了支配其余数据的参数,如层信息、采样频率和数据比率等。CRC即错误侦测码是可选的并且其存在与否的信息被保存在数据头中。如果存在,其长度位16比特。它对数字音频硬盘录制系统并不起作用。声音数据内是被压缩后的声音数据。它的长度是可变的。辅助数据是由用户自由定义的区域,其长度也是可变的以获得由MPEG年音频标准设定的该帧的全长。

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