音频紧缩技能原理

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音频紧缩技能原理 音频信号能进行紧缩的依据是音频紧缩技能。

音频紧缩技能指的是对原始数字音频信号流(PCM编码)运用恰当的数字信号处理技能,在不丢失有用信息量,或所引进丢失可疏忽的条件下,下降(紧缩)其码率,也称为紧缩编码。它有必要具有相应的逆变换,称为解紧缩或解码。音频信号在经过一个编解码体系后可能引进很多的噪声和必定的失真。

在音频紧缩范畴,有两种紧缩方法,分别是有损紧缩和无损紧缩。常见到的MP3、WMA、OGG被称为有损紧缩,有损紧缩望文生义就是下降音频采样频率与比特率,输出的音频文件会比原文件小。另一种音频紧缩被称为无损紧缩,也就是所要说的主题内容。无损紧缩能够在100%保存原文件的一切数据的前提下,将音频文件的体积紧缩的更小,而将紧缩后的音频文件复原后,能够完成与源文件相同的巨细、相同的码率。无损紧缩格局有APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OpTImFROG、Shorten,而常见的、干流的无损紧缩格局只要APE、FLAC。

音频紧缩技能原理 音频紧缩技能原理 1、数字音频相关特色

数字音频的质量取决于:采样频率和量化位数这两个参数,为了保真在时刻改变方向上取样点尽量密,取样频率要高;在起伏取值上尽量细,量化比特率要高,直接的成果就是存储容量及传输信道容量要求的压力

音频信号的传输率=取样频率*样本的量化比特数*通道数取样频率=441KHz

样本值的量化比特数=16

一般立体声的信号通道数=2

数字信号传输码流大约14Mbit/s

一秒钟的数据量为14Mbit/(8/Byte)

达1764 k byte(字节),等于88200个汉字的数据量

数字音频的呈现,是为了满意仿制、存储、传输的需求,音频信号的数据量关于进行传输或存储构成巨大的压力

音频信号的紧缩是在确保必定声响质量的条件下,尽可能以最小的数据率来表达和传送声响信息

信号紧缩进程是对采样、量化后的原始数字音频信号流运用恰当的数字信号处理技能进行信号数据的处理,将音频信号中去除对人们感触信息影响能够疏忽的成分,仅仅对有用的那部分音频信号进行编列,然后下降了参加编码的数据量

数字音频信号中包含的对人们感触信息影响能够疏忽的成分称为冗余,包含时域冗余、频域冗余和听觉冗余

2、时域冗余

音频紧缩技能原理
时域与频域的差异

时域冗余的表现形式

1)起伏散布的非均匀性

信号的量化比特散布是针对信号的整个动态规模而设定的,关于小起伏信号而言,很多的比特数据位被搁置

2)样值间的相关性

声响信号是一个接连表达进程,经过采样之后,相邻的信号具有极强的相似性,信号差值与信号自身比较,数据量要小的多

3)信号周期的相关性

声响信息在整个可闻域的规模内,每个瞬间只要部分频率成分在起效果,即特征频率,这些特征频率会以必定的周期重复呈现,周期之间具有相关联系

4)长时自我相关性

声响信息序列的样值、周期相关性,在一个相对较长的时刻距离也会是相对安稳的,这种安稳联系具有很高的相联系数

5)静音

声响信息中的中止间歇,无论是采样仍是量化都会构成冗余,找出中止间歇并将其样值数据去除,能够削减数据量

3、频域冗余

音频紧缩技能原理

频域冗余的表现形式

1)长时功率谱密度的非均匀性

任何一种声响信息,在适当长的时刻距离内,功率散布在低频部分大于高频部分,功率谱具有显着的非平整性,关于给定的频段而言,存在相应的冗余

2)言语特有的短时功率谱密度

语音信号在某些频率上会呈现峰值,而在另一些频率上呈现谷值,这些共振峰频率具有较大的能量,由它们决议了不同的语音特征,整个言语的功率谱以基音频率为根底,构成了向高次谐波递减的结构

4、听觉冗余

依据剖析人耳对信号频率、时刻等方面具有有限分辩才能而规划的心理声学模型,将经过听觉领会信息的杂乱进程,包含承受信息,辨认判别和了解信号内容等几个层次的心理活动,构成相应的连觉和意境

由此构成声响信息调集中的所以数据,并非对人耳区分声响的强度、腔调、方位都发生效果,构成听觉冗余

由听觉冗余引出了下降数据率,完成更高功率的数字音频传输的可能

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