Составители:
10
Нижняя граница анализируемого спектра определяется удвоенным значением ширины
спектральной линии и равна 93,75 Гц. Это значит, что в формате MP3 ниже этой частоты
использовать особенности слуха для компрессирования скорости цифрового потока не-
возможно. При выбранной ширине спектральных линий их число в диапазоне от 0 до час-
тоты Найквиста равно 512. Однако, фактически при расчетах используются только 428
спектральных линий в частотном диапазоне до 20000 кГц. Причем вычисление порога
слышимости производится всего на 126 спектральных линиях, которые охватывают 24
критические полосы слуха от 46,875 до 20250 Гц.
5. Дискретизация
Дискретизации (точнее передискретизации) в субполосном тракте подвергаются
сигналы на выходе анализатора спектра в полосах шириной 41,67 Гц. Теоретически час-
тота дискретизации должна по крайней вдвое превышать ширину полосы фильтров, то
есть быть выше 100 Гц. Она выбрана равной 1,5 кГц, то есть в 18 раз выше. Такое реше-
ние упрощает реализацию восстанавливающих фильтров декодера и одновременно реша-
ет проблему декорреляции выборок, что необходимо для оптимизации энтропийного ко-
дирования.
6. Неравномерное квантование
Равномерное квантование является оптимальным только при равномерном распреде-
лении вероятностей уровней звуковых сигналов. При субполосном кодировании это рас-
пределение наиболее близко описывается законом Гаусса или Лапласа. При этом ли-
нейное квантование становится не эффективным и для минимизации средней ошибки
квантования более подходит неравномерное квантование.
Неравномерно квантование в формате MP3 выполняется с использованием мгновен-
ного компандирования, примерно так же, как это делается в цифровых телефонных ли-
ниях. На рис.6 приведена упрощенная схема такого компандирования, на которой пока-
заны графики передаточных функций компрессора, экспандера и сквозного тракта. В ко-
дер этой схеме входят компрессор, который сжимает динамический диапазон сигналов,
и линейный квантователь. В декодере сигнал после деквантования подается на экспандер,
расширяющий динамический диапазон, сквозная характеристика-линейная. При таком
квантовании большие амплитуды сигналов квантуются более грубо, а малые - более точ-
но. Это очень важно, так как на слух ошибки квантования более заметны при малых и
средних уровнях звуковых сигналов. Неравномерное квантование обеспечивает некото-
рое постоянство SNR по всему диапазону изменения уровней квантования звуковых сиг-
налов.
В формате MP3 компрессирование и экспандирование сигналов (в аналоговой фор-
ме) осуществляется по законам, определяемым равенствами:
компрессор
3/4
( ) ( ( ) )
out in
U K U K
Рис. 6. Эквивалентная схема неравномерного квантования
Компрессор
Экспандер
Линейный
квантователь
Линейный
деквантователь
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
