音频压缩编码原理及标准.
音频编码和解码的原理和实践
音频编码和解码的原理和实践音频编码和解码是指将模拟音频信号转换成数字形式进行传输和存储，并在接收端将数字信号重新还原为模拟音频信号的过程。
本文将详细介绍音频编码和解码的原理和实践。
一、音频编码的原理音频编码是将模拟音频信号转换为数字信号的过程。
它的目的是通过去除冗余信息和压缩信号来降低数据量，以便更有效地进行传输和存储。
常见的音频编码方法包括脉冲编码调制（PCM）、脉冲编码调制调幅（PCM-FM）、有损编码和无损编码等。
1. PCM编码PCM（Pulse Code Modulation）编码是最常见的音频编码方法之一。
它将连续的模拟信号量化为不连续的数字信号，然后再对数字信号进行编码。
PCM编码的基本原理是将音频信号的振幅值按照一定的量化间隔进行离散化，然后将每个采样值编码为对应的二进制码。
由于PCM编码是无损编码，所以还原的音频质量会完全与原始音频一致。
2. 有损编码有损编码是指在进行音频编码时采用某种算法对音频信号进行压缩，从而减少数据量，但在还原时会导致一定的误差。
有损编码方法的典型代表是MP3、AAC等。
这些编码方法通过去除听觉上不敏感的信号成分、减少重复信号等方式来实现压缩。
有损编码的原理是基于人类听觉特性的研究。
我们的听觉系统对于一些细微的变化不敏感，因此对于这些变化可以进行一定程度的压缩。
这样，在不影响听觉质量的前提下，就可以大幅度地降低数据量。
3. 无损编码无损编码是指在进行音频编码时保持原始音频质量不变的编码方法。
无损编码方法的典型代表是FLAC、ALAC等。
无损编码方法通常基于预测编码原理，通过对音频信号进行数学建模，并将预测的误差进行编码来实现压缩。
二、音频解码的原理音频解码是将数字信号还原为模拟音频信号的过程。
它的目的是将编码后的音频信号通过逆向操作还原为原始音频信号。
常见的音频解码方法与编码方法相对应，包括PCM解码、有损解码和无损解码等。
1. PCM解码PCM解码是将经过PCM编码的音频信号重新转换为模拟音频信号的过程。
音频压缩编码原理及标准.
声音压缩编码的声学原理
声音信号的频率范围？ 20Hz-20KHz
声音频谱的特点: 高频段快速下降，高幅值大部分集中在中频段，有的延 伸到低频段
电平分布特点： 声音信号的电平存在冗余
声音压缩编码的声学原理
掩蔽效应
一个较弱的声音（被掩蔽音）的听觉感受被 另一个较强的声音（掩蔽音）影响
掩蔽量
时频变化的方法：离散余弦变换DCT 、改进的离 散余弦变换MDCT
离散余弦变换（DCT）
时频变换（DFT）
逆变换
变换时将PCM样值分为N长的一块块进行变换 块长：一块中包含的样本数N 窗长：N ×（1/Fs） 频率分辨率：Fs/N 频率轴上的所能得到的最小频率间隔 块越长，变化编码的频率分辨率越高，但损失了时域分辨率
MPEG-1 层1原理方框图
MPEG-1 层1 1、子带分析滤波器组
将宽频带信号分割成32个子带信号 子带为等宽的均匀划分
2、标定
将每个子带中12个采样值归并成一个块 找出12个采样值中绝对值最大的样本值 根据其值的大小确定比例因子（查表得到，大于该绝对值 的一系列值中的最小值定为比例因子） 将12个采样值用比例因子归一化（标定）
可预先定义压缩后的数码率
编码后的数据流支持循环冗余校验 支持数据流中载带附加信息
MPEG-1 音频压缩编码的基本原理
MPEG-1音频压缩的基础是量化
MPEG-1使用感知音频编码来达到压缩音频数据又尽可能 保证音质的目的。
感知音频编码的理论依据是听觉系统的掩蔽特性。基本 思想是在编码过程中，保留有用的信息而丢掉被掩蔽的 信号。
MPEG-1 层2
、
SCPSI 比例因子选择信息
为了降低传送比例因子的码率，信号平稳变化时，只传 送其中1个或2个较大的比例因子；对于瞬态变化的信号 ，3个比例因子都传递。 00 传送所有的3个比例因子 01 传送第1和第3个比例因子 10 传送一个比例因子 11 传送第1和第2个比例因子
广播节目播出服务的音频编码和传输技术
广播节目播出服务的音频编码和传输技术随着科技的不断发展，广播行业也不断迎来新的变革。
音频编码和传输技术是给广播节目播出服务带来了革命性的改变。
本文将探讨广播节目播出服务所使用的音频编码和传输技术的原理、优势以及应用。
一、音频编码技术音频编码技术是将声音信号转换成数字信号的过程，以实现更高效率的存储和传输。
以下是几种常用的音频编码技术：1.1 MPEG Audio编码MPEG Audio编码是一种常用的音频压缩技术，可以将原始音频信号压缩为更小的文件，同时保持较高的音质。
它采用有损压缩算法，通过去除人耳无法察觉的冗余信息来实现压缩。
MPEG音频编码广泛应用于广播节目的实时传输和存档，具有高效率和良好的音质表现。
1.2 AAC编码AAC（Advanced Audio Coding）编码是一种先进的音频编码技术，被广泛应用于数字广播和音乐流媒体服务。
AAC编码具有更高的声音质量和更低的比特率，这意味着节目可以以更小的数据量进行传输，保持较好的音质。
它还支持多通道音频和各种采样率，适用于不同类型的广播节目。
1.3 Opus编码Opus是最新的开放式音频编码标准，被设计用于实时通信和广播应用。
Opus 编码具有低延迟、高效率和出色的音质表现。
它可以自动根据网络和带宽情况调整传输的比特率，提供更好的适应性。
二、音频传输技术音频传输技术是指将经编码的音频信号传送到广播接收设备或其他网络终端的方法。
以下是几种常见的音频传输技术：2.1 IP传输IP传输是指将音频编码后的数据通过互联网协议（IP）传输到接收端的技术。
这种传输技术可以通过广域网或局域网进行，提供高质量的音频传输。
IP传输具有灵活性和可扩展性，适用于多种广播应用场景。
2.2 DAB/DAB+传输DAB（Digital Audio Broadcasting）和DAB+是数字音频广播系统，可以提供更高质量的音频传输。
DAB采用OFDM（正交频分复用）技术，能同时传输多个频率信道的音频和数据。
sbc编码压缩比
sbc编码压缩比随着数字通信技术的不断发展，数据压缩技术在通信领域中扮演着越来越重要的角色。
其中，SBC（Subband Coding）编码是一种高效的音频压缩编码技术。
本文将介绍SBC编码的压缩比原理、优缺点及提高压缩比的方法。
一、SBC编码简介SBC（Subband Coding）编码是一种子带编码技术，它将音频信号分解成多个子带，对每个子带分别进行编码。
SBC编码主要应用于低比特率音频压缩，能够实现较高的压缩比。
二、SBC编码压缩比原理SBC编码压缩比的实现主要依赖于两个方面：心理声学和子带处理。
心理声学模型根据人耳的听觉特性，对音频信号进行编码，有效地降低音频信号的冗余度。
子带处理则是对音频信号进行频段划分，对每个子带内的信号进行独立编码，从而实现更高的压缩比。
三、SBC编码压缩比的优缺点1.优点：（1）较高的压缩比：SBC编码能够有效地降低音频信号的冗余度，实现较高的压缩比。
（2）较好的音质：SBC编码在低比特率下具有较好的音质表现，能够满足低速率通信需求。
（3）兼容性：SBC编码适用于多种音频格式，如MP3、AAC等。
2.缺点：（1）复杂度较高：SBC编码需要对音频信号进行子带划分、心理声学模型处理等，计算复杂度较高。
（2）延迟：SBC编码的压缩和解压缩过程可能导致一定的延迟。
四、提高SBC编码压缩比的方法1.优化心理声学模型：通过改进心理声学模型，提高模型对音频信号的编码效率。
2.优化子带处理：对子带处理方法进行改进，提高每个子带的压缩效果。
3.适应性编码：根据音频信号的特点，自适应地调整编码参数，实现更高的压缩比。
五、总结SBC编码作为一种高效的音频压缩编码技术，在低比特率音频压缩领域具有广泛的应用。
通过优化心理声学模型和子带处理方法，可以进一步提高SBC 编码的压缩比，实现更好的音质和更高的压缩效率。
视频压缩编码和音频压缩编码的基本原理
视频压缩编码和⾳频压缩编码的基本原理本⽂介绍⼀下视频压缩编码和⾳频压缩编码的基本原理。
事实上有关视频和⾳频编码的原理的资料很的多。
可是⾃⼰⼀直也没有去归纳和总结⼀下，在这⾥简单总结⼀下，以作备忘。
1.视频编码基本原理（1）视频信号的冗余信息以记录数字视频的YUV分量格式为例，YUV分别代表亮度与两个⾊差信号。
⽐如对于现有的PAL制电视系统。
其亮度信号採样频率为13.5MHz。
⾊度信号的频带通常为亮度信号的⼀半或更少，为6.75MHz或3.375MHz。
以4：2：2的採样频率为例，Y信号採⽤13.5MHz。
⾊度信号U和V採⽤6.75MHz採样，採样信号以8bit量化，则能够计算出数字视频的码率为：13.5*8 + 6.75*8 + 6.75*8= 216Mbit/s如此⼤的数据量假设直接进⾏存储或传输将会遇到⾮常⼤困难，因此必须採⽤压缩技术以降低码率。
数字化后的视频信号能进⾏压缩主要根据两个基本条件：l 数据冗余。
⽐如如空间冗余、时间冗余、结构冗余、信息熵冗余等，即图像的各像素之间存在着⾮常强的相关性。
消除这些冗余并不会导致信息损失，属于⽆损压缩。
l 视觉冗余。
⼈眼的⼀些特性⽐⽅亮度辨别阈值，视觉阈值，对亮度和⾊度的敏感度不同，使得在编码的时候引⼊适量的误差，也不会被察觉出来。
能够利⽤⼈眼的视觉特性。
以⼀定的客观失真换取数据压缩。
这样的压缩属于有损压缩。
数字视频信号的压缩正是基于上述两种条件，使得视频数据量得以极⼤的压缩，有利于传输和存储。
⼀般的数字视频压缩编码⽅法都是混合编码，即将变换编码，运动预计和运动补偿。
以及熵编码三种⽅式相结合来进⾏压缩编码。
通常使⽤变换编码来消去除图像的帧内冗余，⽤运动预计和运动补偿来去除图像的帧间冗余。
⽤熵编码来进⼀步提⾼压缩的效率。
下⽂简介这三种压缩编码⽅法。
（2）压缩编码的⽅法（a）变换编码变换编码的作⽤是将空间域描写叙述的图像信号变换到频率域。
然后对变换后的系数进⾏编码处理。
比较两种音频编码方式：MP3与FLAC
比较两种音频编码方式：MP3与FLACMP3与FLAC是两种常见的音频编码方式，在音频压缩方面具有不同的优缺点。
本文将介绍MP3和FLAC编码方式的原理、特点，以及优劣势的区别，帮助读者更好地理解音频编码技术。
一、MP3编码方式1.原理MP3是一种有损压缩音频编码技术。
具体而言，它采用了人类听觉知觉原理，通过去除人耳听不出的音频信号，减少冗余数据，以达到压缩音频的目的。
此过程中，基于FFT(快速傅里叶变换)技术，将音频数据进行分段处理，然后进行量化与编码，再保存至文件中。
2.特点①文件体积小，最多可压缩1:12；②码率可调，音质有很大的可调性；③广泛应用于音乐播放器、移动设备等终端设备；④可“刻板化”，即同等码率下，不同压缩软件产生的音质可能有较大差别。
3.优缺点①优势MP3是一种流行的编码方式，因其压缩率高、应用广泛、操作简便、可调码率等优点，很受用户喜爱。
②缺陷然而，由于其为有损数据压缩方式，故重要信息可能会有损失；此外，同样的码率下，压缩失真程度较大，无法保证音质完整性。
二、FLAC编码方式1.原理FLAC全称Free Lossless Audio Codec，即无损音频编码格式。
FLAC采用带有探测音频数据中的稳定的不规则性的预测算法，用线性预测滤波(LP)方法对音频信号进行处理，再通过编码压缩，以生成不过是自我保证完好无损数据。
2.特点①体积小、音质清晰：FLAC的良好无损压缩方式减少了音频数据大量的部分，同时还保持了最原始的音质，因此在存储、传输等方面有着较高的性价比。
②精简易懂：FLAC编码器拥有基于语句的语法，编码方式共有38个语句，易于使用，且具有良好的可读性。
③适用范围广：由于FLAC码率较小，它在网络传输和存储中非常方便，经常被用作音频存储和分发。
④无损要求：FLAC编码只适用于音频设备，不能符合设备的适用要求。
3.优缺点①优势FLAC是一种惠及于音乐爱好者和媒体制作人的编码方式，既保证了音频文件的原始质量，又能满足网络传输和存储的各种需求，因此在一些音乐爱好者和媒体发行商中受到了欢迎。
opus编码压缩方式
大小，并保持高质量的音频输出。
Opus编码采用了一系列先进的算法和技术，具有出色的性能和广泛的应用范围。
本文将详细介绍Opus编码的原理、特点以及它在音频领域中的应用。
一、Opus编码的原理1.1 声音信号模型Opus编码基于声音信号模型进行压缩。
声音信号可以看作是时间上连续的音频样本序列，每个样本表示声音的幅度。
Opus编码通过分析声音信号的频谱、时间相关性和人耳感知特性，选取合适的信号表示方式，从而实现高效的压缩。
1.2 语音编码器和音乐编码器Opus编码器根据输入声音信号的类型，分为语音编码器和音乐编码器两种模式。
语音编码器适用于人类语音的压缩，而音乐编码器则适用于音乐和其他非语音信号的压缩。
这两种编码器为不同类型的声音信号提供了优化的压缩算法。
1.3 预处理和分析在进行编码之前，Opus编码器对输入信号进行预处理和分析。
预处理包括声音信号的预加重处理、音量归一化等，以提高编码的质量和稳定性。
分析阶段则通过对声音信号的频谱、频带能量和时间相关性进行分析，为后续的编码过程提供依据。
1.4 频域分解和控制信号Opus编码器将声音信号转换为频域表示，采用离散傅里叶变换（DFT）将时域信号转换为频域信号。
同时，控制信号也被引入到编码过程中，用于调整编码器的参数和模型，以优化压缩效果。
1.5 量化和编码在频域表示的基础上，Opus编码器进行信号的量化。
量化是指将连续的频域样本映射为离散的量化符号，从而减小数据的表示空间。
量化过程中，编码器根据预设的量化精度和量化表，将频域样本映射为最接近的离散数值。
1.6 熵编码和解码经过量化后的信号被传输到熵编码器，将离散的量化符号映射为二进制码流。
熵编码器利用各种统计方法和算法，根据信号的概率分布进行编码，以实现高效的数据压缩。
解码过程中，熵解码器将二进制码流还原为量化符号，进而还原为频域样本。
1.7 重构和后处理解码器通过逆向的过程将量化符号还原为频域样本，再经过逆离散傅里叶变换（IDFT）将频域信号转换为时域信号。
音频编码标准发展历程及压缩技术优化
音频编码标准发展历程及压缩技术优化音频编码是指将模拟音频信号转换为数字音频信号的过程，并将该信号压缩以减小存储空间或传输带宽的技术。
随着数字音频技术的快速发展，音频编码标准也不断演进和优化。
本文将介绍音频编码标准的发展历程以及针对压缩技术的优化方法。
1. 音频编码标准发展历程1.1 PCM编码PCM（脉冲编码调制）是最早应用于音频编码的技术之一。
它将每一秒钟的音频信号切分成多个等间隔的时刻，然后将每个时刻的音频幅度量化成一个数字数值。
PCM编码简单可靠，但由于其较高的数据量，无法满足对存储空间和传输带宽的要求。
1.2 MPEG音频编码标准MPEG（Moving Picture Experts Group）是一个制定视频和音频编码标准的国际组织。
MPEG音频编码标准包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。
MPEG-1音频编码标准于1992年发布，它利用了感知编码原理，剔除了人耳听不到的音频信号，从而实现了高压缩比。
MPEG-2音频编码标准在MPEG-1的基础上进行了改进，增加了多通道音频编码功能。
MPEG-4音频编码标准则引入了更先进的压缩算法和多媒体功能。
1.3 其他音频编码标准除了MPEG音频编码标准，还有许多其他标准应用于不同领域，如AC-3（Dolby Digital）用于DVD和电视广播，AAC（Advanced Audio Coding）用于多媒体应用，FLAC（Free Lossless Audio Codec）用于无损音频压缩等。
2. 音频编码压缩技术优化2.1 感知编码感知编码是音频编码中常用的一种方法，它利用人耳对不同音频信号的听觉敏感度的不同，对音频信号进行剔除和量化，从而达到更高的压缩率。
感知编码技术基于声学模型，通过分析和模拟人耳对音频信号的感知特性，确定哪些信号对于人耳是不可察觉的，然后将这些信号从编码中排除。
2.2 预测编码预测编码是音频编码中的一种常见技术，它利用音频信号中的统计规律进行压缩。
aac编码原理
aac编码原理AAC编码原理AAC音频编码（Advanced Audio Coding）是一种用于压缩音频的数字音频编码格式。
它是MPEG-2和MPEG-4标准中的一部分，是ISO/IEC国际标准的一部分。
与其他压缩格式相比，AAC编码器具有更高的数据压缩比率和更好的音频质量。
下面是AAC编码原理的详细介绍：1. 概述：AAC格式使用有损压缩算法，能够将采样率高达96kHz 的音频信号压缩至比原始数据少90%的数据量，同时还能保证音频质量的高保真。
AAC编码器通常使用在数字广播、移动音乐播放器和互联网音乐传输等领域。
2. 压缩原理：AAC编码器中使用了多种技术来优化音频压缩。
其核心是基于时-频分解的滤波器组合。
这个滤波器组合利用了特定的原理：对频域内相邻的谐波进行编码，而同时忽略非常小的波动。
3. 比特率控制：为了控制音频质量和压缩比率，AAC编码器支持多种比特率控制（Bit Rate Control）技术。
比特率控制有助于改善低码率下的音频质量，同时还可减少数据流的噪声和失真。
4. 频率适应性：为了处理人类听觉系统对音频信号的不同响应，AAC编码器还可以基于音频信号的特征进行动态的频率适应性处理，这种技术可以根据音频信号的不同特性调整压缩方式，为音频提供更好的保真度和质量。
5. 低延迟编码：低延迟编码是一种特殊的AAC编码方式，它可以在低比特率下实现很高的音频质量。
这种编码方式可以节省网络流量，并确保所传输的音频信号的实时性，因此广泛应用于语音通信、远程监控和网络游戏等领域。
总的来说，AAC编码原理是通过基于时-频分解的滤波器组合，高效率地压缩音频信号，同时保证音频质量的高保真。
通过使用多种技术如比特率控制和频率适应性来优化AAC编码过程，它成为了数字广播、移动音乐播放器和互联网音乐传输等领域中的首选音频编码格式。
mp3 编码原理
mp3 编码原理MP3是一种音频压缩技术，其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III），简称为MP3。
它被设计用来大幅度地降低音频数据量。
利用MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至1:12 的压缩率，压缩成容量较小的文件，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。
以下是MP3编码的基本原理：1. 采样：这是音频编码的第一步。
MP3在创建时，会以160000Hz的频率对音频信号进行采样。
这意味着每秒钟会获取160000个样本。
2. 量化：在采样后，每个样本都会被转化为一个数字。
在MP3中，这个数字的范围是-32768到32767。
这个过程被称为量化。
3. 编码：量化后的数据需要进行编码，才能被计算机理解和存储。
在MP3中，使用了Huffman编码和Run-Length Encoding（RLE）等压缩技术。
4. 心理声学模型：这是MP3编码中最核心的部分。
通过使用心理声学模型，MP3编码器可以预测哪些频率和声音人类难以察觉，从而进一步压缩数据。
5. 压缩：经过心理声学模型处理后，音频数据会被进一步压缩，以减少存储空间的需求。
6. 解码：当播放MP3时，解码器会逆转上述过程，从压缩的音频数据中还原出原始的音频信号。
7. 解码器：最后，音频信号会被送入扬声器或其他设备进行播放。
需要注意的是，这个过程是一个复杂且精细的过程，涉及到许多数字信号处理和心理学知识。
尽管如此，它仍然是现代音频编码的基础之一，影响了许多其他的音频编码和压缩技术。
音频编码和解码的原理和常见格式
音频编码和解码的原理和常见格式音频编码和解码是数字音频处理中的重要环节，它们影响着音频信号的传输和存储效率，以及音质的表现。
本文将介绍音频编码和解码的原理，并介绍几种常见的音频格式。
一、音频编码的原理音频编码是将模拟音频信号或数字音频信号转化为能够有效传输和存储的数字数据的过程。
音频编码的目标是在保证音质的前提下，尽可能减少数据的存储空间和传输带宽。
1. 采样和量化音频信号是连续的模拟信号，为了将其转化为数字信号，首先需要对其进行采样和量化。
采样是指以一定的时间间隔对音频信号进行抽样，将每个采样点的幅值转化为数字表示。
量化则是对采样点的幅值进行量化，将其映射到离散的数字级别上。
2. 压缩编码在音频编码的过程中，为了减少数据量，常常会采用压缩编码的方法。
压缩编码可以通过减小音频数据的冗余信息来达到节省空间的目的。
常见的压缩编码算法有无损压缩和有损压缩两种。
- 无损压缩：无损压缩是通过去除冗余信息来减小数据大小，但是在解压缩后可以完全还原原始音频信号。
常见的无损压缩算法有无损预测编码、熵编码等。
- 有损压缩：有损压缩是在压缩编码的过程中，除了去除冗余信息外，还通过减少对人耳听感无明显影响的信号部分来进一步减小数据大小。
常见的有损压缩算法有MP3、AAC、WMA等。
二、音频解码的原理音频解码是将编码后的音频数据还原为原始音频信号的过程。
解码过程需要对编码过程中使用的算法进行相应的逆操作，以重新生成原始的音频数据。
1. 解压缩解码首先，解码器需要对音频数据进行解压缩，还原为压缩编码前的数据。
对于无损压缩算法，解压缩过程会完全还原原始音频数据；对于有损压缩算法，解压缩过程会在还原数据的同时，对损失的部分进行补偿。
2. 数字到模拟转换解码后得到的音频数据是数字信号，为了让人耳能够听到音频，需要将其转换为模拟信号。
这一过程称为数模转换，通常使用数模转换器（DAC）来实现。
三、常见的音频格式在实际应用中，根据不同的需求和使用场景，人们开发了许多不同的音频格式。
音频编码工作原理
音频编码工作原理音频编码是将声音信号转化为数字形式的过程，它是数字音频技术中的关键步骤之一。
在数字音频中，声音信号会被分割成多个小片段，并通过编码器将每个片段转换成数字数据。
通过压缩数据，音频文件的大小可以得到有效控制，同时保持音质的相对稳定。
本文将详细介绍音频编码的工作原理以及常见的音频编码算法。
一、PCM编码PCM（Pulse Code Modulation）是最基本的音频编码方式之一。
它根据声音信号的幅度对时间进行采样，将每个采样点的振幅值量化为一个数字，并将这些数字表示为二进制数。
PCM编码常见的采样率有8kHz、16kHz、44.1kHz等，其中44.1kHz是音频CD的标准采样率。
PCM编码对音频信号进行一定程度的压缩，但并不是高效的压缩算法。
由于PCM编码的数据量较大，因此在适用于存储和传输的场景下，需要引入更高效的音频编码算法。
二、压缩编码为了减小音频文件的大小，提高存储和传输的效率，人们开发了各种音频压缩编码算法。
下面介绍两种常见的音频压缩编码算法：1. MP3编码MP3（MPEG Audio Layer 3）是一种常用的音频压缩编码算法。
MP3编码利用人耳对声音信号的感知特性，通过删除或减弱人耳无法察觉的信号成分来实现压缩。
MP3编码器会分析音频信号的频域特征，对其中的冗余信息和听不到的声音信号进行压缩。
2. AAC编码AAC（Advanced Audio Coding）是一种更先进的音频压缩编码算法。
AAC编码在MP3编码的基础上进一步优化了压缩效率，并提供更好的音质。
相对于MP3，AAC编码更适用于高质量音频的存储和传输，例如音乐流媒体和音频CD。
三、音频编码的应用音频编码技术在各个领域都有广泛的应用，以下列举几个典型的应用场景：1. 音乐播放器音频编码技术使得音乐播放器能够存储和播放大量的音频文件。
通过高效的音频压缩算法，音乐播放器能够在保证音质的同时，实现较小的音频文件体积，便于存储和传输。
音频压缩算法的基本原理与应用
音频压缩算法的基本原理与应用一、引言随着数字化时代的到来，音频的存储和传输已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
但是不同于图像和视频这类的媒体数据，音频数据在传输和存储的过程中需要占用更多的存储空间和带宽。
因此，音频压缩算法应运而生。
本文将介绍音频压缩算法的基本原理和应用。
二、音频压缩算法的基本原理在介绍音频压缩算法之前，先来了解一下音频的范畴。
音频可以被看作是一串时间上的连续信号，而这个信号可以被表示为数字波形。
数字化的原理是通过对音频信号进行采样，即将连续的音频信号转为离散的数字信号。
采样的频率越高，数字波形的精度就越高。
为了减少音频数据的大小，需要对数字波形进行压缩。
压缩的基本原理是寻找重复、冗余和不必要的信息，并且只保留有用的信息。
这样一来，我们就可以在保持音频质量的同时减少存储空间和传输带宽。
音频压缩算法可以分为两种类型：有损压缩和无损压缩。
有损压缩是指压缩过程中会舍弃一部分信息，而无损压缩则是压缩过程中不会损失任何信息。
下面分别介绍两种压缩算法的基本原理。
1. 有损压缩算法有损压缩算法的基本思想是通过舍去一部分听不到或极其不重要的音频信息来达到压缩的目的。
有损压缩算法主要包括以下几种：(1) MP3MP3是最流行的有损压缩算法之一。
它的原理是基于人耳听觉的生理特性，对音频信号进行频域分析，去除听不到的高频信号，然后对低频信号进行压缩编码。
MP3算法在压缩前需要将音频信号进行分帧和窗口函数处理，然后利用傅里叶变换将信号转换到频域。
(2) AACAAC是Advanced Audio Coding的缩写，是一种先进的音频编码标准。
与MP3不同的是，AAC在编码过程中更加注重音频信号的感知质量。
它可以更好地保留音频信号的高频信息，使得在同样的比特率下可以得到更高的音质。
AAC主要通过两种方式来压缩音频信号：降低采样频率和压缩动态范围。
2. 无损压缩算法无损压缩算法的基本思想是在不丢失任何信息的情况下，压缩数字波形。
了解电脑音频编码的基本知识
了解电脑音频编码的基本知识在数字化时代，音频编码成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是通过网络传输音乐、观看在线视频，还是使用移动设备收听音频，我们都离不开对音频编码的了解和应用。
本文将介绍电脑音频编码的基本知识，帮助读者更好地理解和应用音频编码技术。
一、什么是音频编码音频编码是将模拟声音信号转换为数字信号的过程。
在电脑音频编码中，声音信号被数字化并通过特定的编码算法转换为数字信号，以便于存储、传输和处理。
常见的音频编码格式包括MP3、AAC、FLAC等。
二、音频编码的原理音频编码的原理是将模拟的连续声音信号转换为数字化的离散信号。
这一过程包括两个主要步骤：采样和量化。
1. 采样采样是指对连续声音信号进行定时取样，将采样点的值转换为数字表示。
采样频率表示每秒钟采集的采样点数，常见的采样频率有44.1kHz、48kHz等。
较高的采样频率可以更精确地还原声音信号，但也会增加数据量。
2. 量化量化是将采样后得到的连续信号幅度变换为一系列离散的数值。
通过将连续信号的幅度分成若干个离散级别，并对每个采样点进行幅度的近似表示，从而将模拟信号转换为数字信号。
量化的位数决定了信号的精确度，常见的量化位数有8位、16位、24位等。
三、常见的音频编码格式1. MP3MP3是一种常见的音频编码格式，它可以在保持较高音质的同时，对音频数据进行较高的压缩比。
MP3格式通过利用人耳听觉的特性，去除冗余数据和听觉掩蔽效应，以降低数据量。
然而，由于MP3是有损压缩格式，会导致原始音频的一些细节损失。
2. AACAAC（Advanced Audio Coding）是一种相对较新的音频编码格式，被广泛应用于音乐、视频等领域。
与MP3相比，AAC可以提供更好的音频质量，同时具有更高的压缩效率。
由于AAC采用了更先进的编码算法，因此在相同比特率下，AAC的音质要优于MP3。
3. FLACFLAC（Free Lossless Audio Codec）是一种无损音频编码格式，它可以在不损失任何音质的前提下进行高效率的压缩。
音视频编码与压缩技术
音视频编码与压缩技术音视频编码与压缩技术是在数字通信和多媒体应用中广泛使用的一种技术，它将音频和视频信号转换成数字数据并进行编码和压缩，以实现高效的存储和传输。
本文将介绍音视频编码与压缩技术的基本原理、常见的编码和压缩算法，以及其在实际应用中的应用和发展。
一、音视频编码与压缩技术的基本原理音视频编码与压缩技术的基本原理是通过去除信号中的冗余信息来实现数据压缩，同时保持尽可能高的信号质量。
音频信号的冗余主要包括时间冗余和频域冗余，视频信号的冗余包括时域冗余、空域冗余和频域冗余。
因此，音视频编码与压缩技术的关键是如何利用这些冗余信息进行数据压缩。
二、常见的音视频编码和压缩算法1. 音频编码和压缩算法：常见的音频编码和压缩算法包括MP3、AAC和AC-3等。
MP3是一种流行的音频编码格式，它采用了基于人耳听觉特性的声音掩盖和量化方法。
AAC是一种高级音频编码格式，它在压缩率和音质上都有很好的表现。
AC-3是一种多通道音频压缩算法，适用于高质量环绕声音频编码。
2. 视频编码和压缩算法：常见的视频编码和压缩算法包括H.264、VP9和AV1等。
H.264是一种广泛应用于视频传输和存储的编码格式，它具有较高的压缩比和良好的画质表现。
VP9是由Google开发的视频编码格式，适用于互联网视频传输，其相对于H.264有更高的压缩比。
AV1是一种开源、免费的视频编码格式，它在压缩率和视觉质量方面都有显著提高。
三、音视频编码与压缩技术的应用和发展1. 音视频媒体传输：音视频编码与压缩技术在实时音视频传输领域得到了广泛应用，例如视频会议、网络直播和流媒体等。
通过有效的压缩算法，可以实现传输带宽的节约和传输质量的提升。
2. 数字娱乐：音视频编码与压缩技术为数字娱乐领域带来了极大的发展，例如音乐、电影和游戏等。
高效的编码算法可以保证音视频的高质量播放和流畅体验。
3. 无人驾驶和虚拟现实：音视频编码与压缩技术在无人驾驶和虚拟现实等领域也有广泛的应用。
Matlab音频压缩与编码技术详解
Matlab音频压缩与编码技术详解音频压缩是指将原始音频信号进行压缩编码，减少数据量以节省存储空间或传输带宽，并在尽量保持音频质量的前提下实现节约。
Matlab作为一种强大的科学计算软件，提供了丰富的工具和函数，可以帮助我们实现音频压缩与编码的各种技术。
一、音频压缩的原理与分类音频信号通常具有较高的数据冗余性，利用这种冗余性来实现压缩是一种常见的方法。
音频压缩可以分为有损压缩和无损压缩两种。
1. 有损压缩有损压缩是指在压缩编码过程中，对音频信号进行一定的信息丢失，以减小数据量。
这种压缩方式的优点是压缩比较高，但缺点是压缩后的音频质量会有所损失。
有损压缩的常用算法有MP3、AAC等。
2. 无损压缩无损压缩是指在压缩编码过程中，不对音频信号本身进行任何信息的丢失，以保持原始音频的完整性。
这种压缩方式的优点是音频质量完全保持原样，缺点是压缩比相对较低。
无损压缩的常用算法有FLAC、ALAC等。
二、音频压缩与编码的Matlab实现在Matlab中，我们可以利用其丰富的信号处理函数和工具箱来实现音频压缩与编码。
以下是一些常用的方法和技术。
1. 离散余弦变换(DCT)压缩离散余弦变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法，其优点是能够将信号能量集中在较少的系数上。
在音频压缩中，我们可以利用DCT将音频信号转换为频域系数，然后根据系数的大小选择保留重要的系数，去除冗余的低频系数，从而实现压缩。
Matlab提供了dct函数来实现离散余弦变换。
2. 子带编码技术子带编码是一种将音频信号分解为多个子频带，然后对各个子频带进行独立编码的方法。
在Matlab中，我们可以使用多种滤波器将音频信号分解为多个频带，然后对各个频带进行独立的压缩编码。
这种方法可以充分利用音频信号的频域特性，实现更高效的压缩。
Matlab提供了fir1、fir2等函数来设计和应用数字滤波器。
3. 矢量量化编码矢量量化是一种将高维向量映射为低维码字的方法，通过将原始音频信号分成较小的块，并将每个块映射为一个离散码字，实现高效的编码。
基于FLAC的无损音频压缩技术研究
基于FLAC的无损音频压缩技术研究1. 引言音频是人们生活中必不可少的一部分，如今的数字音频文件普及了无数个人和企业的生产和生活。
但是，在音频文件的传输和存储过程中，文件大小会成为一个问题，特别是对于无损音频，其文件大小更为庞大。
为了解决这个问题，无损音频压缩成为需要研究的问题。
FLAC（Free Lossless Audio Codec）是当前一种广泛使用的无损音频压缩编码标准，本文将探讨基于FLAC的无损音频压缩技术。
2. FLAC的基本原理FLAC是一种根据冯·诺伊曼结构的算法来计算符号的线性预测算法，其基本原理如下：（1）音频信号通过预加重;（2）颠倒序列、计算一系列的预测残差;（3）使用最小平方逆滤波器来重建原始音频文件;（4）压缩声道和样本。
FLAC基于以尽量小的误差为最终结果的算法，通过对音频文件进行波形数据预处理、存储和压缩，压缩率可以达到40至70%。
3. 基于FLAC的无损音频压缩技术在音频文件处理过程中，压缩率及音频质量是两个极为重要的因素，FLAC作为一种广泛使用的无损音频压缩编码标准，其优点在于压缩率高和文件质量好，通过近年来的研究和应用，基于FLAC的无损音频压缩技术也日益成熟。
（1）预处理技术FLAC的无损音频压缩技术需要对音频文件进行预处理，从而保证音频在压缩过程中尽可能地不损失任何信息。
预处理技术主要包括预加重技术、信号滤波技术和FFT技术等等。
预加重技术主要是为了保证频率的连续性，并且可能会增加信号的噪声等不必要的信息，通过预处理可以去除这些不必要的信息。
（2）数据压缩技术除了预处理技术以外，数据压缩技术也是无损音频压缩技术最核心的一部分，其主要包括了哈夫曼编码技术、线性预测和运动补偿等多种技术的应用。
哈夫曼编码技术是一种无损压缩技术，能够让我们通过某些比特表示出出现频率较高的字符，从而减少数据位数；线性预测技术是由于观察到无损音频信号中具有较强的时间相关性，所以在编码时，可以采取某些前面样本的线性组合，并减去解码时的残差来压缩数据；运动补偿则主要是针对音频中的重复信号进行压缩，通过寻找音频中特征信号的位置，并将这些信号进行编码来进一步压缩数据。
g726编码原理
g726编码原理
G.726是一种音频编码标准，主要用于数字音频压缩技术。
下面是G.726编码的基本原理：
1. 采样率转换：首先将模拟音频信号转换为数字音频信号，并对其进行采样。
采样率通常为48kHz，这意味着每秒钟对音频信号进行48k 次采样。
采样后，将每个采样值缩放到0到1之间，以便进行数字处理。
2. 量化：量化是将数字音频信号的振幅进行离散化的过程。
量化器根据采样值计算每个采样点的振幅值，并将其缩放到0到255之间的范围。
这是通过对每个采样点的振幅值进行线性缩放来实现的。
量化后，音频信号的振幅被离散化为256个不同的值。
3. 编码：在进行量化之后，音频信号被编码为二进制数据。
编码器将量化后的音频数据转换为二进制数据流，并将其分成帧（frame），每个帧的长度通常为20ms。
4. 熵编码：熵编码是一种数据压缩技术，通过减少数据中的冗余来减小数据的大小。
在G.726编码中，熵编码器使用算术编码来对数据进行压缩。
算术编码将每个帧中的数据进行排序，并将其分成不同的块。
然后，每个块都被赋予一个概率，熵编码器使用这些概率来计算压缩后的数据大小。
5. 比特流输出：最后，压缩后的音频数据被转换为比特流，并输出到网络中。
G.726编码器输出的比特流通常是可变长度编码的，因此可以根据数据的统计特性进行优化。
总的来说，G.726编码的基本原理是将模拟音频信号转换为数字音频信号，并对其进行量化和熵编码，以减小数据的大小。
这种压缩技术可以在保证音质的前提下减小音频文件的大小，从而提高音频数据的传输效率。
音频压缩原理
音频压缩原理音频压缩是指通过某种算法或技术，将音频信号的数据量减少，以达到节省存储空间和传输带宽的目的。
在数字音频处理中，音频压缩是非常重要的一环，它影响着音频文件的大小、传输速度和音质。
本文将介绍音频压缩的原理和常见的压缩算法。
一、音频压缩的原理。
音频压缩的原理主要包括两种方法，有损压缩和无损压缩。
1. 有损压缩。
有损压缩是指在压缩音频数据时，会舍弃一些细节和信息，从而导致压缩后的音频质量略有下降。
这种方法可以大大减少数据量，适用于对音质要求不是特别高的场景，比如MP3音乐文件。
常见的有损压缩算法包括MP3、AAC、OGG等。
2. 无损压缩。
无损压缩是指在压缩音频数据时，不会丢失任何信息，压缩后的音频质量和原始音频一样。
这种方法适用于对音质要求非常高的场景，比如专业音频录制和制作。
常见的无损压缩算法包括FLAC、ALAC、WAV等。
二、常见的音频压缩算法。
1. MP3。
MP3是目前应用最广泛的有损压缩算法之一，它采用了感知编码技术，通过分析人耳对声音的感知特性，去除人耳无法感知的音频信号，从而实现高效的压缩。
MP3压缩率高，适合在网络传输和存储中使用。
2. AAC。
AAC是一种高级音频编码标准，它在MP3的基础上进行了改进，具有更高的压缩效率和更好的音质表现。
AAC广泛应用于移动音乐播放器、手机等设备中。
3. FLAC。
FLAC是一种无损压缩算法，它可以将音频数据压缩到原始大小的一半至三分之一，而不会丢失任何信息。
FLAC压缩后的音频质量和原始音频一样，适合用于音乐制作和存档。
4. ALAC。
ALAC是苹果公司开发的无损压缩算法，它可以将音频数据压缩到原始大小的一半至四分之一，同时保持原始音频的质量。
ALAC广泛应用于苹果设备和iTunes商店中。
三、结语。
音频压缩是数字音频处理中的重要环节，它在节省存储空间和传输带宽的同时，也影响着音频质量和用户体验。
在选择音频压缩算法时，需要根据实际场景和需求来进行权衡，以达到最佳的效果。
音频压缩算法的原理和特点
音频压缩算法的原理和特点随着数字音频技术的发展，音频压缩算法逐渐成为音频处理的重要组成部分。
本文将探讨音频压缩算法的原理和特点，旨在帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、音频压缩算法的原理音频压缩算法的原理是通过减少音频数据的冗余和去除听不到的细节来实现数据的压缩。
下面将介绍两种常见的音频压缩算法。
1. 无损压缩算法无损压缩算法是通过使用预测编码技术来实现音频数据的无损压缩。
该算法的基本原理是利用预测模型对音频信号进行建模，在解码时根据编码信息进行恢复。
无损压缩算法不会丢失任何音频数据，能够完全还原原始音频信号。
2. 有损压缩算法有损压缩算法是通过减少音频数据的冗余，并对听不到的细节进行舍弃来实现音频数据的压缩。
该算法的基本原理是根据人耳的感知特性，对音频信号进行量化和编码。
有损压缩算法能够显著地减小音频文件的大小，但会引入一定的失真。
二、音频压缩算法的特点音频压缩算法具有以下几个特点：1. 压缩比高音频压缩算法可以将原始音频数据压缩成较小的文件，从而减少存储和传输的成本。
有损压缩算法通常能够实现更高的压缩比，但会引入一定的失真。
2. 多样性音频压缩算法有多种实现方式，例如MP3、AAC、FLAC等。
不同的算法可以根据不同的需求选择使用，以平衡压缩效果和音质损失。
3. 实时性要求低与视频压缩算法相比，音频压缩算法对实时性的要求较低。
这是因为音频信号的采样率通常较低，压缩和解压缩的处理时间相对较短。
4. 处理复杂度低音频压缩算法相对于视频压缩算法而言，其处理复杂度较低。
这是因为音频信号的特征较为简单，处理起来相对简单。
5. 运算效率高音频压缩算法通常需要在硬件设备上实现，因此算法的运算效率也是一个重要的考虑因素。
高效率的算法可以加快压缩和解压缩的速度，提高用户体验。
综上所述，音频压缩算法通过减少冗余和去除听不到的细节，实现了音频数据的压缩。
无损压缩算法和有损压缩算法分别适用于不同的应用场景。
音频压缩算法具有压缩比高、多样性、实时性要求低、处理复杂度低和运算效率高等特点。
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离散余弦变换（DCT）
将原信号沿负方向延拓定义域，并合理选择对称坐标轴， 使其正、负轴对称，这样信号变为实轴对称的偶函数，DFT 变换后仅有余弦项而不存在正弦项，运算量大为减小。 原本的N个样本，经过对称后变为2N个 2N为抽取的样本值总数，为DCT变换的块长度。 例：采样为48KHz的PCM样值进行DCT变换，窗长分别为 21.33ms（相当于1024个样值），5.33ms（相当于256个样 值），则频率分辨率和时间分辨率分别为？
时域编码
结合声音幅度的出现概率来选取量化比特数进行 编码，在满足一定的量化噪声下压缩数码率，从 而降低比特率。
频域编码
利用人耳听觉的声掩蔽特性，在满足一定量化噪 声下来压缩码率 采用滤波和变化，在频域内将其能量较小的分量 忽略，从而实现降低比特率
子带编码：通过带通滤波器分成许多频带子带，分析每 个子带取样的能量，依据心理声学模型来编码 变换编码：变换到频域，根据心理声学模型对变换系数 进行量化和编码
对某频率的声音信号的拾取会采用中心频率接近此频率 的带通滤波器，因此，只有通过该带通滤波器的那部分 噪声才会对该信号产生影响
临界带宽——描述人耳的滤波特性
如果在一频带内噪声的功率等于该纯音的功率，且这时， 纯音刚好能被听到（临界状态），此纯音附近的窄带噪 声带宽的宽度便称为临界带宽 通常认为20Hz~20KHz内有24个临界频带
首先用一组带通滤波器把输入的音频信号分成若干个连 续的子带，然后对每个子带中的音频信号单独编码，在 接收端将各子带单独译码，然后组合、还原成音频信号。 对每个子带的采样值分配不同的比特数。低频分配较多 量化比特，高频分配较少量化比特。利用声音信号的频 谱特点及人耳的感知模型。
声音信号从时域变为频域，用频率分量形式表示 原信号，再对其频谱系数进行量化编码 量化编码过程中，利用心理声学模型，对频谱系 数进行优化，来实现对音频数据进行有效的压缩
音频压缩编码的基本原理 MPEG-1音频压缩编码标准 杜比AC-3音频压缩算法 MPEG-2音频压缩编码标准 MPEG-4音频压缩编码标准
按照对声音质量的要求不同以及使用频带的宽窄 ，将音频信号分为以下4类： 窄带语音：又称电话频带语音，300-3400Hz，用 于各类电话通信，数字化时采样频率常用8kHz。 宽带语音：用于电话会议，视频会议，507000Hz ，数字化时采样频率常用16kHz。 数字音频广播：20-15000Hz，数字化时采样频率 常用32kHz。 高保真立体声音频信号：20-20KHz，用于VCD、 DVD、CD等，数字化时采样频率常用44.1kHz 或 48kHz。
MPEG-1 层1原理方框图
MPEG-1 层1 1、子带分析滤波器组
将宽频带信号分割成32个子带信号 子带为等宽的均匀划分
2、标定
将每个子带中12个采样值归并成一个块 找出12个采样值中绝对值最大的样本值 根据其值的大小确定比例因子（查表得到，大于该绝对值 的一系列值中的最小值定为比例因子） 将12个采样值用比例因子归一化（标定） 比例因子用6个bit来表示 每12采样值并成的块进行一次比特分配，并记录一个比例 因子
MPEG-1 音频压缩算法的特点
世界上第一个高保真音频数据压缩标准 输入线性PCM信号，采样频率可以为32kHz，44.1KHz， 48KHz，输出数码率32-384kbit/s 压缩后的比特流可以是： 单声道模式/双-单声道模式/立体声模式/联合立体声模式 提供3个独立的压缩层次：第1层（Layer1），第2层，第 3层
生理声学——研究听觉器官的构造和听音机理 心理声学——研究听觉心理，研究主观量与客观 量之间 的关系。 心理声学模型中一个基本概念：
听觉系统中存在一个听觉阈值电平，低于这个电平的音频信号 就听不到，因此就可以把这部分信号忽略掉，无需对它进行编 码，而不影响听觉效果
心理声学模型要完成掩蔽阈值的估算，输出信号-掩蔽比 率（SMR）
3.1 音频压缩编码的基本原理
巨大的数据量给存储和传输带来的压力
CD唱片 Fs=44.1KHz 量化精度 16bit 数码率？ 1.41Mbit/s 1S信号所需存储空间？ 176.4KB
双声道
数字音频信号中存在着大量冗余 频域冗余： 1. 低频成分比高频成分多 2. 语音信号的共振峰 时域冗余： 1. 小幅度样本比大幅度样值出现的概率大。 2. 相邻样值间的相关性 3. 信号周期的相关性 4. 长时自相关 5. 话音间隙冗余 听觉冗余： 利用人耳的感知特性，将听不到的信号压缩掉。
时频变化的方法：离散余弦变换DCT 、改进的离 散余弦变换MDCT
离散余弦变换（DCT）
时频变换（DFT）
逆变换
变换时将PCM样值分为N长的一块块进行变换 块长：一块中包含的样本数N 窗长：N ×（1/Fs） 频率分辨率：Fs/N 频率轴上的所能得到的最小频率间隔 块越长，变化编码的频率分辨率越高，但损失了时域分辨率
音频压缩编码的方法
分类方法二： 波形编码
对音频信号的时域或频域波形采样值进行编码。
主要利用音频样值的幅度分布规律和相邻样值间的相关性 进行压缩。
参数编码
根据声音形成机理的分析，以重建语音信号具有足够可 懂度的原则上，通过建立语音信号的产生模型，提取代 表语音信号特征的参数进行编码
混合编码
上述两种编码的混合
MPEG-1 音频压缩算法的特点
可预先定义压缩后的数码率
编码后的数据流支持循环冗余校验 支持数据流中载带附加信息
MPEG-1 音频压缩编码的基本原理
MPEG-1音频压缩的基础是量化 MPEG-1使用感知音频编码来达到压缩音频数据又尽可能 保证音质的目的。 感知音频编码的理论依据是听觉系统的掩蔽特性。基本 思想是在编码过程中，保留有用的信息而丢掉被掩蔽的 信号。 MPEG-1提供3个独立的压缩层次，它们的基本模型相同 。层1是最基础的。任何MPEG-1音频码流帧结构的同步 头中都有一个2bit的层代码字段用来指出所用的是哪一个 层次 MPEG-1按规定构成“帧”格式，层1的每帧包含384个 采样值码字。384个采样值来自32个子带，每个子带12个 采样值。层2和层3每帧包含1152个采样值的码字每个子 带包含36个采样值。
MPEG-1 层2
、
SCPSI 比例因子选择信息
为了降低传送比例因子的码率，信号平稳变化时，只传 送其中1个或2个较大的比例因子；对于瞬态变化的信号 ，3个比例因子都传递。 00 传送所有的3个比例因子 01 传送第1和第3个比例因子 10 传送一个比例因子 11 传送第1和第2个比例因子
音频压缩编码的方法
分类方法一： 时域编码
利用声音信号在时间域内幅度变化经PAM后形成的样本 值，对不同样本值实现二进制码替代，从而形成数据码 流
频域编码
将时域中的声音信号进行频率变换，结合声音的相关性 及人的感知，选取量化比特数进行编码
统计编码
依据各个信号幅值出现的概率不同进行概率匹配编码
MPEG-1 层1的帧结构
同步头：用于同步和记录帧信息 32bit CRC：用于检验传输差错的循环冗余校验码 16bit 比特分配：描述比特分配信息的字段 ，每个子带4bit 比例因子：每个子带6bit 采样值码字：同一个子带内的每个采样值用2~15bit表示 可能的附加辅助数据：长度未作规定
窄带噪声的掩蔽效应要明显于纯音 声压级较低时，掩蔽仅局限于中心频率附近较窄的频率范围 随着声压级的提高，掩蔽区的频率范围加宽 随着声压级的提高，对高于中心频率的声音掩蔽作用加强
时域掩蔽
前向掩蔽：20ms，由于人耳的积累效应，被掩蔽声尚未 被听到，掩蔽声已经出现，其掩蔽效果很差 后向掩蔽：100ms，由于人耳的存储效应，掩蔽声虽已 消失，掩蔽效应仍然存在。
可变字长编码
3.2 MPEG-1音频压缩编码标准
MPEG Moving Picture coding Experts Group 活动图像专 家组
1988年由国际标准化组织ISO和国际电工委员会IEC联合成 立的专家组，负责开发电视图像数据和声音数据的编码、 解码和它们的同步等标准。 已经开发和正在开发的MPEG标准有：
声音信号的频率范围？ 20Hz-20KHz 声音频谱的特点: 高频段快速下降，高幅值大部分集中在中频段，有的延 伸到低频段 电平分布特点： 声音信号的电感受被 另一个较强的声音（掩蔽音）影响
掩蔽阈 掩蔽量 听阈
掩蔽量与掩蔽声具有的声压级成正比 掩蔽声的声压级越高、掩蔽的频率范围随之加宽 被掩蔽声的频率越接近掩蔽声，掩蔽效应越显著、掩蔽 量增大 掩蔽声对于低于掩蔽声频率的声音掩蔽效果弱，对于高 于掩蔽声频率的声音掩蔽效果显著。
利用声音的掩蔽效应，可以用有用的信号去掩蔽 无用的信号 只需把无用信号的声压级降至掩蔽域之下即可， 无需消除无用分量
人耳听力系统
空气声感受器 空气声转换为 骨导声 （能量处理） 中耳
带通滤波器
结构声能转换 为液体声，机 械振动转换为 神经脉冲 内耳
外耳
放大器
频率分析与信 号处理器
拾音器
目标：计算子带的信号掩蔽比（SMR）
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
数字音频信号用傅里叶FFT变时域为频域 确定每个子带的声压级 确定安静状态的阈值 找出声音信号中的纯音和非纯音成分 单独掩蔽域值的计算 总体掩蔽阈值的计算 每个子带最小掩蔽阈值的确定 每个子带的信号-掩蔽比率的计算
MPEG-1 层1 5、动态比特分配