Компрессирование аудио сигналов в формате MP3. Вологдин Э.И. - 6 стр.

всех полосах может быть равна 3 кГц. Что при этом происходит со скоростью выход-

ного цифрового потока.

Для оценки возможности компрессирования цифрового потока при субполосном

кодировании предположим, что на вход кодера подается синусоидальный звуковой сиг-

нал с частотой 1 кГц в виде последовательности 16-ти разрядных выборок с частотой

дискретизации 48 кГц и скоростью цифрового потока 768 Кбит/с. Допустим также , что

Очевидно, что при кодировании звуковой паузы эта скорость сократится до нуля, а

при кодировании сигнала белого шума скорость на выходе будет такая же, как на входе.

При кодировании звуков музыки высокие уровни сигналов могут быть лишь в отдельных

полосах (рис.3), поэтому компрессирование достаточно эффективно. Таким образом, при

субполосном кодировании коэффициент компрессирования зависит от характера звуко-

вых сигналов, это, так называемое, кодирование с переменной скоростью. Коэффициент

компрессирования может быть тем выше, чем больше число полос, так как при этом по-

является возможность уменьшения субполосной частоты дискретизации.

Возможности компрессирования скорости цифрового потока при субполосном коди-

ровании реализуется в формате MP3 в так называемом режиме с переменной скоростью

важны статистические характеристики звуковых сигналов. Из классической теории сигна-

лов известно, что значения выборок, взятых через интервал Котельникова, взаимно некор-

релированы, если спектр сигнала в занимаемой им полосе частот равномерен (белый шум).

Однако на практике спектр звуковых сигналов далеко неравномерен, поэтому корреляция

между выборками не равна нулю. При этом степень корреляции возрастает с увеличени-

ем частоты дискретизации. Типичным примером таких сигналов является речь, где кор-

реляция между соседними выборками достаточно велика при соблюдении требований

теоремы Котельникова в процессе дискретизации.

Равномерное квантование является оптимальным в смысле минимизации средне-

квадратической ошибки квантования для сигналов равномерной плотностью вероятно-