音頻壓縮編碼原理及標(biāo)準(zhǔn)

音頻壓縮編碼原理及標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容：音頻壓縮編碼的基本原理MPEG-1音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)杜比AC-3音頻壓縮算法MPEG-2音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-4音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)第2頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天音頻信號(hào)的分類：按照對(duì)聲音質(zhì)量的要求不同以及使用頻帶的寬窄，將音頻信號(hào)分為以下4類：窄帶語(yǔ)音：又稱電話頻帶語(yǔ)音，300-3400Hz，用于各類電話通信，數(shù)字化時(shí)采樣頻率常用8kHz。寬帶語(yǔ)音：用于電話會(huì)議，視頻會(huì)議，50-7000Hz，數(shù)字化時(shí)采樣頻率常用16kHz。數(shù)字音頻廣播：20-15000Hz，數(shù)字化時(shí)采樣頻率常用32kHz。高保真立體聲音頻信號(hào)：20-20KHz，用于VCD、DVD、CD等，數(shù)字化時(shí)采樣頻率常用44.1kHz或48kHz。第3頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天巨大的數(shù)據(jù)量給存儲(chǔ)和傳輸帶來(lái)的壓力CD唱片F(xiàn)s=44.1KHz量化精度16bit雙聲道數(shù)碼率？1.41Mbit/s1S信號(hào)所需存儲(chǔ)空間？176.4KB3.1音頻壓縮編碼的基本原理第4頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天音頻信號(hào)壓縮的可能性數(shù)字音頻信號(hào)中存在著大量冗余頻域冗余：低頻成分比高頻成分多語(yǔ)音信號(hào)的共振峰時(shí)域冗余：小幅度樣本比大幅度樣值出現(xiàn)的概率大。相鄰樣值間的相關(guān)性信號(hào)周期的相關(guān)性長(zhǎng)時(shí)自相關(guān)話音間隙冗余聽覺冗余：利用人耳的感知特性，將聽不到的信號(hào)壓縮掉。第5頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天聲音壓縮編碼的聲學(xué)原理聲音信號(hào)的頻率范圍？20Hz-20KHz聲音頻譜的特點(diǎn):

高頻段快速下降，高幅值大部分集中在中頻段，有的延伸到低頻段電平分布特點(diǎn)：聲音信號(hào)的電平存在冗余第6頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天聲音壓縮編碼的聲學(xué)原理第7頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天掩蔽效應(yīng)一個(gè)較弱的聲音（被掩蔽音）的聽覺感受被另一個(gè)較強(qiáng)的聲音（掩蔽音）影響第8頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天掩蔽量與掩蔽聲具有的聲壓級(jí)成正比掩蔽聲的聲壓級(jí)越高、掩蔽的頻率范圍隨之加寬被掩蔽聲的頻率越接近掩蔽聲，掩蔽效應(yīng)越顯著、掩蔽量增大掩蔽聲對(duì)于低于掩蔽聲頻率的聲音掩蔽效果弱，對(duì)于高于掩蔽聲頻率的聲音掩蔽效果顯著。第9頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天利用聲音的掩蔽效應(yīng)，可以用有用的信號(hào)去掩蔽無(wú)用的信號(hào)只需把無(wú)用信號(hào)的聲壓級(jí)降至掩蔽域之下即可，無(wú)需消除無(wú)用分量第10頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天噪聲對(duì)純音的掩蔽

人耳聽力系統(tǒng)帶通濾波器

對(duì)某頻率的聲音信號(hào)的拾取會(huì)采用中心頻率接近此頻率的帶通濾波器，因此，只有通過(guò)該帶通濾波器的那部分噪聲才會(huì)對(duì)該信號(hào)產(chǎn)生影響第11頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天臨界帶寬——描述人耳的濾波特性如果在一頻帶內(nèi)噪聲的功率等于該純音的功率，且這時(shí)，純音剛好能被聽到（臨界狀態(tài)），此純音附近的窄帶噪聲帶寬的寬度便稱為臨界帶寬通常認(rèn)為20Hz~20KHz內(nèi)有24個(gè)臨界頻帶第12頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天窄帶噪聲的掩蔽效應(yīng)要明顯于純音聲壓級(jí)較低時(shí)，掩蔽僅局限于中心頻率附近較窄的頻率范圍隨著聲壓級(jí)的提高，掩蔽區(qū)的頻率范圍加寬隨著聲壓級(jí)的提高，對(duì)高于中心頻率的聲音掩蔽作用加強(qiáng)第13頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天時(shí)域掩蔽前向掩蔽：20ms，由于人耳的積累效應(yīng)，被掩蔽聲尚未被聽到，掩蔽聲已經(jīng)出現(xiàn)，其掩蔽效果很差后向掩蔽：100ms，由于人耳的存儲(chǔ)效應(yīng)，掩蔽聲雖已消失，掩蔽效應(yīng)仍然存在。第14頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天心理聲學(xué)模型生理聲學(xué)——研究聽覺器官的構(gòu)造和聽音機(jī)理心理聲學(xué)——研究聽覺心理，研究主觀量與客觀量之間的關(guān)系。心理聲學(xué)模型中一個(gè)基本概念：

聽覺系統(tǒng)中存在一個(gè)聽覺閾值電平，低于這個(gè)電平的音頻信號(hào)就聽不到，因此就可以把這部分信號(hào)忽略掉，無(wú)需對(duì)它進(jìn)行編碼，而不影響聽覺效果心理聲學(xué)模型要完成掩蔽閾值的估算，輸出信號(hào)-掩蔽比率（SMR）第15頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天利用人耳的聽覺感知特性，使用心理聲學(xué)模型，將人耳不能感知的聲音成分去掉，只保留人耳能感知的聲音成分。不為追求最小的量化噪聲，只要量化噪聲不被人耳感知即可。感知音頻編碼（MPEG）原理第16頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天音頻編解碼器的性能指標(biāo)：重建的音頻質(zhì)量、數(shù)碼率、復(fù)雜度和時(shí)延。研究的基本問(wèn)題是：更好的音頻質(zhì)量，并盡可能小的編解碼時(shí)延和算法復(fù)雜度；降低數(shù)碼率。重建音頻質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法有客觀評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)。第17頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天分類方法一：時(shí)域編碼

利用聲音信號(hào)在時(shí)間域內(nèi)幅度變化經(jīng)PAM后形成的樣本值，對(duì)不同樣本值實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼替代，從而形成數(shù)據(jù)碼流頻域編碼

將時(shí)域中的聲音信號(hào)進(jìn)行頻率變換，結(jié)合聲音的相關(guān)性及人的感知，選取量化比特?cái)?shù)進(jìn)行編碼統(tǒng)計(jì)編碼

依據(jù)各個(gè)信號(hào)幅值出現(xiàn)的概率不同進(jìn)行概率匹配編碼音頻壓縮編碼的方法第18頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天分類方法二：波形編碼

對(duì)音頻信號(hào)的時(shí)域或頻域波形采樣值進(jìn)行編碼。

主要利用音頻樣值的幅度分布規(guī)律和相鄰樣值間的相關(guān)性進(jìn)行壓縮。參數(shù)編碼

根據(jù)聲音形成機(jī)理的分析，以重建語(yǔ)音信號(hào)具有足夠可懂度的原則上，通過(guò)建立語(yǔ)音信號(hào)的產(chǎn)生模型，提取代表語(yǔ)音信號(hào)特征的參數(shù)進(jìn)行編碼混合編碼

上述兩種編碼的混合音頻壓縮編碼的方法第19頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天結(jié)合聲音幅度的出現(xiàn)概率來(lái)選取量化比特?cái)?shù)進(jìn)行編碼，在滿足一定的量化噪聲下壓縮數(shù)碼率，從而降低比特率。時(shí)域編碼第20頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天利用人耳聽覺的聲掩蔽特性，在滿足一定量化噪聲下來(lái)壓縮碼率采用濾波和變化，在頻域內(nèi)將其能量較小的分量忽略，從而實(shí)現(xiàn)降低比特率頻域編碼第21頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天頻域編碼子帶編碼：通過(guò)帶通濾波器分成許多頻帶子帶，分析每個(gè)子帶取樣的能量，依據(jù)心理聲學(xué)模型來(lái)編碼變換編碼：變換到頻域，根據(jù)心理聲學(xué)模型對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行量化和編碼第22頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天子帶編碼首先用一組帶通濾波器把輸入的音頻信號(hào)分成若干個(gè)連續(xù)的子帶，然后對(duì)每個(gè)子帶中的音頻信號(hào)單獨(dú)編碼，在接收端將各子帶單獨(dú)譯碼，然后組合、還原成音頻信號(hào)。對(duì)每個(gè)子帶的采樣值分配不同的比特?cái)?shù)。低頻分配較多量化比特，高頻分配較少量化比特。利用聲音信號(hào)的頻譜特點(diǎn)及人耳的感知模型。第23頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天第24頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天變換編碼聲音信號(hào)從時(shí)域變?yōu)轭l域，用頻率分量形式表示原信號(hào)，再對(duì)其頻譜系數(shù)進(jìn)行量化編碼量化編碼過(guò)程中，利用心理聲學(xué)模型，對(duì)頻譜系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的壓縮時(shí)頻變化的方法：離散余弦變換DCT、改進(jìn)的離散余弦變換MDCT第25頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天離散余弦變換（DCT）

時(shí)頻變換（DFT）

變換時(shí)將PCM樣值分為N長(zhǎng)的一塊塊進(jìn)行變換

塊長(zhǎng)：一塊中包含的樣本數(shù)N

窗長(zhǎng)：N×（1/Fs）頻率分辨率：Fs/N頻率軸上的所能得到的最小頻率間隔

塊越長(zhǎng)，變化編碼的頻率分辨率越高，但損失了時(shí)域分辨率逆變換第26頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天離散余弦變換（DCT）

將原信號(hào)沿負(fù)方向延拓定義域，并合理選擇對(duì)稱坐標(biāo)軸，使其正、負(fù)軸對(duì)稱，這樣信號(hào)變?yōu)閷?shí)軸對(duì)稱的偶函數(shù)，DFT變換后僅有余弦項(xiàng)而不存在正弦項(xiàng)，運(yùn)算量大為減小。

原本的N個(gè)樣本，經(jīng)過(guò)對(duì)稱后變?yōu)?N個(gè)

2N為抽取的樣本值總數(shù)，為DCT變換的塊長(zhǎng)度。

例：采樣為48KHz的PCM樣值進(jìn)行DCT變換，窗長(zhǎng)分別為21.33ms（相當(dāng)于1024個(gè)樣值），5.33ms（相當(dāng)于256個(gè)樣值），則頻率分辨率和時(shí)間分辨率分別為？

時(shí)間分辨率：長(zhǎng)窗=2N×（1/Fs）=42.68ms

短窗=2N×（1/Fs）=10.66ms頻率分辨率：長(zhǎng)窗=Fs/2N=23.43Hz

短窗=

Fs/2N=93.75Hz

第27頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天依據(jù)各個(gè)信號(hào)幅值出現(xiàn)的概率不同進(jìn)行概率匹配編碼熵編碼是依據(jù)聲音信號(hào)幅度的概率分布特點(diǎn)，通過(guò)合理的比特?cái)?shù)分配使得信號(hào)概率與比特?cái)?shù)之間相匹配，以達(dá)到降低平均碼長(zhǎng)的目的統(tǒng)計(jì)編碼第28頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天可變字長(zhǎng)編碼第29頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG

MovingPicturecodingExpertsGroup活動(dòng)圖像專家組1988年由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和國(guó)際電工委員會(huì)IEC聯(lián)合成立的專家組，負(fù)責(zé)開發(fā)電視圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)的編碼、解碼和它們的同步等標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)開發(fā)和正在開發(fā)的MPEG標(biāo)準(zhǔn)有：

MPEG-1：數(shù)字存儲(chǔ)媒體標(biāo)準(zhǔn)，1992年正式發(fā)布。

MPEG-2：數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，1993年11月發(fā)布。

MPEG-4：多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)(1999年發(fā)布)。

MPEG-7：多媒體內(nèi)容描述接口標(biāo)準(zhǔn)(1998年10月)MPEG－21：開放的多媒體傳輸和消費(fèi)的框架。（2002年6月）3.2MPEG-1音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)第30頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1音頻壓縮算法的特點(diǎn)世界上第一個(gè)高保真音頻數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)輸入線性PCM信號(hào)，采樣頻率可以為32kHz，44.1KHz，48KHz，輸出數(shù)碼率32-384kbit/s壓縮后的比特流可以是：

單聲道模式/雙-單聲道模式/立體聲模式/聯(lián)合立體聲模式提供3個(gè)獨(dú)立的壓縮層次：第1層（Layer1），第2層，第3層第31頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1音頻壓縮算法的特點(diǎn)可預(yù)先定義壓縮后的數(shù)碼率編碼后的數(shù)據(jù)流支持循環(huán)冗余校驗(yàn)支持?jǐn)?shù)據(jù)流中載帶附加信息第32頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1音頻壓縮編碼的基本原理MPEG-1音頻壓縮的基礎(chǔ)是量化MPEG-1使用感知音頻編碼來(lái)達(dá)到壓縮音頻數(shù)據(jù)又盡可能保證音質(zhì)的目的。感知音頻編碼的理論依據(jù)是聽覺系統(tǒng)的掩蔽特性。基本思想是在編碼過(guò)程中，保留有用的信息而丟掉被掩蔽的信號(hào)。MPEG-1提供3個(gè)獨(dú)立的壓縮層次，它們的基本模型相同。層1是最基礎(chǔ)的。任何MPEG-1音頻碼流幀結(jié)構(gòu)的同步頭中都有一個(gè)2bit的層代碼字段用來(lái)指出所用的是哪一個(gè)層次MPEG-1按規(guī)定構(gòu)成“幀”格式，層1的每幀包含384個(gè)采樣值碼字。384個(gè)采樣值來(lái)自32個(gè)子帶，每個(gè)子帶12個(gè)采樣值。層2和層3每幀包含1152個(gè)采樣值的碼字每個(gè)子帶包含36個(gè)采樣值。第33頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層1原理方框圖第34頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層11、子帶分析濾波器組

將寬頻帶信號(hào)分割成32個(gè)子帶信號(hào)

子帶為等寬的均勻劃分2、標(biāo)定

將每個(gè)子帶中12個(gè)采樣值歸并成一個(gè)塊

找出12個(gè)采樣值中絕對(duì)值最大的樣本值

根據(jù)其值的大小確定比例因子（查表得到，大于該絕對(duì)值的一系列值中的最小值定為比例因子）將12個(gè)采樣值用比例因子歸一化（標(biāo)定）

比例因子用6個(gè)bit來(lái)表示

每12采樣值并成的塊進(jìn)行一次比特分配，并記錄一個(gè)比例因子

第35頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層13、快速傅里葉變換（FFT）

信號(hào)從時(shí)域變換到頻域的過(guò)程

使信號(hào)具有高的頻率分辨率，為心理聲學(xué)模型分析提供信號(hào)的頻譜特征4、心理聲學(xué)模型

MPEG-1層1把音頻信號(hào)分到頻域子帶，然后根據(jù)每個(gè)子帶內(nèi)的量化噪聲的大小對(duì)每個(gè)子帶進(jìn)行量化。為了達(dá)到最大的壓縮比，應(yīng)求出每個(gè)子帶的量化級(jí)數(shù)使得量化噪聲恰好不被聽到

目標(biāo)：計(jì)算子帶的信號(hào)掩蔽比（SMR）第36頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天SMR計(jì)算過(guò)程數(shù)字音頻信號(hào)用傅里葉FFT變時(shí)域?yàn)轭l域確定每個(gè)子帶的聲壓級(jí)確定安靜狀態(tài)的閾值找出聲音信號(hào)中的純音和非純音成分單獨(dú)掩蔽域值的計(jì)算總體掩蔽閾值的計(jì)算每個(gè)子帶最小掩蔽閾值的確定每個(gè)子帶的信號(hào)-掩蔽比率的計(jì)算第37頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層15、動(dòng)態(tài)比特分配

為了滿足數(shù)碼率和掩蔽特性的要求，比特分配器應(yīng)同時(shí)考慮來(lái)自分析濾波器的輸出樣值及來(lái)自心理聲學(xué)模型的信號(hào)掩蔽比（SMR），來(lái)決定分配給各個(gè)子帶信號(hào)的量化比特?cái)?shù)，使量化噪聲低于掩蔽閾值。

不同的子帶信號(hào)可分配不同的量化比特?cái)?shù)，但對(duì)于各個(gè)子帶信號(hào)而言，是線性量化。6、幀結(jié)構(gòu)

量化后的采樣值和格式標(biāo)記以及其他附加輔助數(shù)據(jù)按照規(guī)定的幀格式組裝成比特流數(shù)據(jù)第38頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層1的幀結(jié)構(gòu)同步頭：用于同步和記錄幀信息32bitCRC：用于檢驗(yàn)傳輸差錯(cuò)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼16bit比特分配：描述比特分配信息的字段，每個(gè)子帶4bit比例因子：每個(gè)子帶6bit采樣值碼字：同一個(gè)子帶內(nèi)的每個(gè)采樣值用2~15bit表示可能的附加輔助數(shù)據(jù)：長(zhǎng)度未作規(guī)定第39頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層2第40頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層2層2和層1的不同1、使用1024點(diǎn)的FFT，提高頻譜分辨率2、每幀包含1152個(gè)采樣值的碼字。每個(gè)子帶包含36個(gè)采樣值的碼字，按照3個(gè)塊進(jìn)行編碼，每塊12個(gè)采樣值。3、描述比特分配的字段長(zhǎng)度隨子帶的不同而不同。低頻段子帶用4bit描述，中頻段3個(gè)bit，高頻段2個(gè)bit4、編碼器可對(duì)一個(gè)子帶內(nèi)3塊采樣值使用3種不同的比例因子，傳輸時(shí)采用比例因子選擇信息（SCFSI）描述第41頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層2、SCPSI比例因子選擇信息

為了降低傳送比例因子的碼率，信號(hào)平穩(wěn)變化時(shí)，只傳送其中1個(gè)或2個(gè)較大的比例因子；對(duì)于瞬態(tài)變化的信號(hào)，3個(gè)比例因子都傳遞。

00傳送所有的3個(gè)比例因子01傳送第1和第3個(gè)比例因子10傳送一個(gè)比例因子11傳送第1和第2個(gè)比例因子第42頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層1與層2參數(shù)比較參數(shù)MPEG-1層1MPEG-1層2幀長(zhǎng)3841152子帶3232子帶取樣1264FFT5121024比特分配每子帶4個(gè)2~4比例因子選擇信息無(wú)每子帶2個(gè)比例因子每子帶6個(gè)每子帶6~18個(gè)取樣組無(wú)每子帶3個(gè)第43頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層3（MP3）第44頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-1層31、將PCM樣本分割成不等帶寬的子帶，子帶送至MDCT，對(duì)子帶進(jìn)行再采樣，其樣本經(jīng)MDCT映射到頻域，建立信號(hào)的頻域樣本。2、

使用MDCT，指定兩種MDCT的塊長(zhǎng)：長(zhǎng)塊18個(gè)采樣值，短塊6個(gè)采樣值，相鄰變換窗口之間有50%的重疊。所以窗長(zhǎng)大小分別為36和12個(gè)采樣值。

對(duì)于給定的一幀音頻信號(hào)MDCT可全部采用長(zhǎng)塊或全部采用短塊，也可以長(zhǎng)、短塊混合使用。

因?yàn)榈皖l段的分辨率對(duì)音質(zhì)的影響大，所以在混合模式下，MDCT對(duì)最低頻的2個(gè)子帶用長(zhǎng)塊，而其余30個(gè)子帶用短塊。這樣既能保證低頻的頻率分辨率，也不犧牲高頻的時(shí)間分辨率。3、熵編碼(哈弗曼編碼)第45頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.3杜比AC-3音頻壓縮算法立體聲重放

L、R兩個(gè)聲道

利用人耳的雙耳效應(yīng)感受聲音的縱深感和寬度第46頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天多聲道環(huán)繞聲重放三聲道重放第47頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天4聲道環(huán)繞聲重放第48頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天5聲道環(huán)繞聲重放第49頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天多聲道格式還可以附加低頻增強(qiáng)（LFE）聲道。LFE聲道包含15-120Hz的信息，稱為0.1聲道，與5聲道構(gòu)成5.1聲道。0.1聲道的采樣頻率是主聲道采樣頻率的1/96目前主要的環(huán)繞聲編碼方案有：MUSICAM環(huán)繞聲MPEG-2音頻編碼的核心，是基于人耳聽覺感知特性的子帶編碼算法

杜比AC-3

美國(guó)HDTV伴音采用的算法第50頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天DolbyAC-3特點(diǎn)統(tǒng)一編碼：

將5個(gè)分立的全頻帶聲道和1個(gè)低音聲道的信號(hào)實(shí)行統(tǒng)一編碼，成為單一的復(fù)合數(shù)據(jù)流采樣頻率支持32、44.1、48KHz兩個(gè)環(huán)繞聲道相互獨(dú)立輔助低音聲道的音量可獨(dú)立調(diào)整使用基于MDCT的自適應(yīng)變換編碼兼容性：解碼重放時(shí)，對(duì)單聲道、雙聲道及多聲道系統(tǒng)有兼容性第51頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天DolbyAC-3編碼器原理圖第52頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天分析濾波器組將PCM采樣數(shù)據(jù)變換成頻域內(nèi)的一系列變換系數(shù)。

數(shù)據(jù)分組成塊，每塊包含512個(gè)采樣值，其中256個(gè)采樣值是新的，另外256個(gè)采樣值與上一塊相同。每個(gè)音頻的采樣值會(huì)出現(xiàn)在兩個(gè)塊中，采樣值數(shù)加倍。穩(wěn)態(tài)信號(hào)，可選用塊長(zhǎng)為512個(gè)采樣值；瞬態(tài)信號(hào)，可選用塊長(zhǎng)為256個(gè)采樣值。譜包絡(luò)編碼

從變換得到的頻域變換系數(shù)被轉(zhuǎn)換為浮點(diǎn)數(shù)。

所有變換系數(shù)的值都定標(biāo)為小于1.0。

最后指數(shù)編碼的結(jié)果根據(jù)頻率分辨率的需要選擇一種頻譜包絡(luò)。第53頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天比特分配按照譜包絡(luò)編碼輸出的信息確定尾數(shù)編碼所需要的比特?cái)?shù)，將可分配的比特按最佳的方式分配給各個(gè)尾數(shù)。尾數(shù)量化

按照比特分配程序確定的比特?cái)?shù)對(duì)尾數(shù)進(jìn)行量化。

可查表得到。聲道組合

利用人耳對(duì)高頻定位的特性。重組矩陣左右聲道具有相關(guān)性，利用“和”“差”的方法產(chǎn)生中間和邊聲道來(lái)代替左右聲道。第54頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天動(dòng)態(tài)范圍控制每個(gè)音頻塊傳送一個(gè)動(dòng)態(tài)控制字。在信號(hào)響度高于對(duì)話電平時(shí)降低增益，在信號(hào)響度低于對(duì)話電平時(shí)提高增益，信號(hào)接近對(duì)話電平時(shí)不需調(diào)節(jié)增益。第55頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天DolbyAC-3編碼器AC-3幀格式SI：同步頭，包含獲取和保持同步的信息BSI：比特流信息頭，包含描述編碼的音頻業(yè)務(wù)的參數(shù)AB：音頻塊，6個(gè)編碼音頻塊，每塊由256個(gè)采樣值的碼字構(gòu)成。AUX：輔助數(shù)據(jù)字段CRC：循環(huán)冗余校驗(yàn)碼

第56頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-2音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2BC

后向兼容多聲道音頻編碼（與MPEG-1兼容）MPEG-2AACMPEG-2高級(jí)音頻編碼（與MPEG-1不兼容）第57頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-2BC后向兼容多聲道音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)增加采樣率16KHz、22.05KHz、24KHz增加5.1聲道和7.1聲道環(huán)繞聲輸出碼率為8-640kbit/s

第58頁(yè),共64頁(yè)，2024年2月25日，星期天MPEG-2AAC是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)中的一種非常靈活的聲音感知編碼標(biāo)準(zhǔn)。就像所有感知編碼一樣，MPEG-2AAC主要使用聽覺系統(tǒng)的掩蔽特性來(lái)減少聲音的