|
|
发表于 2005-7-28 20:06:00
|
显示全部楼层
[转帖]MP3工作原理
一、MP3及其基本原理 MP3就是采用国际标准MPEG中的第三层音频压缩模式，对声音信号进行压缩的一种格式，中文也称"电脑网络音乐"。MPEG中的第三层音频压缩模式比第一层和第二层编码要复杂得多，但音质最高，可与CD音质相比。为了更深入地理解，先把MPEG－1音频标准的特点作一些介绍。 1MPEG－1音频标准的特点 MPEG－1音频压缩标准是第一个高保真音频数据压缩标准。除了AC－3之外，其他的音频压缩算法只适用于语言(如码激励线性预测CELP)或只有中等的压缩质量(如自适应差分脉冲编码调制ADPCM)。MPEG－1音频压缩标准虽然是MPEG－1标准的一部分，但它完全可独立应用。 为保证其普遍适用性，MPEG－1音频压缩标准提供了以下压缩模式： (1)音频信号采样频率可以是32kHz，441kHz或48kHz； (2)压缩后的比特流可按下列4种模式之一支持单声道或双声道； ·提供给音频通道的单声道模式(monophonic mode). ·提供给两个独立的单音频通道的双－单声道模式(dual－monophonic mode). ·提供给立体声通道的立体声模式(stereomode),通道之间有比特共享。 ·联合立体声模式(joint－stereomode)，利用立体声之间的关联或通道之间的相位差的无关性，或者对两者同时利用。 (3)压缩后的比特流具有预定的几种比特率之一。此外，MPEG－1音频标准也支持用户使用预定的比特率之外的比特率。 (4)MPEG－1音频标准提供三个独立的压缩层次，使用户可在复杂性和压缩质量之间权衡选择。 ·层1 (Layer 1)最为简单，使用的比特率384kb／s，主要用于数字小卡座DCC(Digital Compact Cassette)。 ·层2 (Layer 2)的复杂度属于中等，使用的比特率192kb／s左右。其应用包括：数字广播(Digital Audio Broadcasting)的音频编码，CD－ROM上的音频信号以及交互式CD－I(CD－zinteractive)。 ·层3 (Layer 3)最为复杂，但音质最佳，使用的比特率为64kb／s，尤其适用于综合业务数据网(ISDN)上的音频传输。 (5)编码后的比特流支持循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)。 (6)MPEG－1音频标准还支持在比特流中载带附加信息。 2MPEG－1音频标准的基本原理 MPEG－1音频标准是一个普遍适用的音频压缩标准，它对音频源没有任何要求。它利用人耳听觉系统的感知特性，压缩率的取得来自去掉人耳听不到的信息细节，即图1和图2曲线以下的部分。虽然压缩是有失真的，但对人耳来说这些失真是听不到的。也即对人耳而言，MPEG－1音频压缩是不失真的。因此，MPEG－1音频标准的应用非常广泛。 3MPEG－1声音的一些性能指标 从MPEG－1音频标准可知：高压缩比是MP3的一个主要特性，其基本理论就是去除节目源中人耳听觉阈以外的所有信号，并将大信号掩盖下的小信号也加以除去，因为人耳具有掩盖效应，这种变化基本上觉察不出来，这样实际记录的信息量就比压缩前小得多，其压缩比可在10∶1～96∶1( 这次新科采用的是CD音质的12∶1)。这样，一张只能容纳十几首歌曲的光盘，就可记录150首以上的MP3格式歌曲。MP3的这一特性，大大节约了节目成本，肯定会受用户欢迎。 二、MP3的优点 MP3的突出优点是：压缩比高，音质较好，制作简单，交流方便。压缩比高上面已述。音质是人们关心的一个焦点。虽然MP3对原始信号进行了高压缩比处理，但因为去除的大多是一些无关紧要的信号，因此单纯从听感上说，MP3压缩几乎对音质没有影响。事实上，制作精良的MP3音乐碟，在专门的数字随身听中播放，完全可以达到普通CD唱机播放CD唱片的音质水平。但最吸引人的还是MP3制作和交流上的方便。只要有一台电脑，就可将CD节目录入电脑硬盘，然后压制成MP3格式。也可直接从Internet网上下载MP3音乐，网上有取之不尽的MP3音乐。还可把你自己制作的MP3音乐上网交流。良好的音质和丰富的节目源将使MP3成为最佳的大众音乐媒体。 当然，MP3的高压缩比是以牺牲细微的音质换来的，无疑会对音质产生一定的影响，对一般人和爱好者不会在意，但MP3是否能为Hi－Fi发烧友喜爱?!只有他们自己来回答。 三、MP3的用途 由于MPEG－1是一个通用的标准，所以其应用非常广泛，如： ·数字无线电广播的发射和接收 ·数字电视伴音，包括音乐、Internet电话 ·数字声音信号的制作与处理 ·数字声音信号的存储凡涉及数字声音的地方都可利用MPEG－1音频标准。利用MPEG－1层3的音乐CD光盘早已上市，可存储160多首歌曲，仍能保持CD音质。有关MP3的用途，上面谈其优点时已经谈到一些。除了可在电脑上享受MP3外，对没有电脑和对电脑一窍不通的人来说，也可以享受MP3的乐趣，现在的主要途径是：用于MP3随身听，比如目前市场上正火爆热卖中的各种数码随身听。内置128MB快闪存储器(FLASHROM)，仅手指般大小，便于携带，支持长达数小时的数码音频播放和可变压缩速率数码录音，有的MP3还可插更多的快闪存储卡存储更多的歌曲
|
|
