《次世代高清音频编解码技术毕业设计论文》修改意见稿
1、“.....以此保证临界频带外的噪声衰减足够大,使时域和频率内的噪声限定在遮蔽阈值以下。在编码器的比特分配技术中,采用了应用广泛的前向和后向自适应比特分配法则。前向自适应方法是编码器计算比特分配,并把比特分配信息明确地编入数据比特流中,其特点是在前端编码过程中使用听觉模型,因此修改模型对接收侧解码过程没有影响其缺点是降低编码效率,因为要传送比特分配信息而占用了部分有效比特。后向自适应方法没有得到编码器明确的比特分配信息,而是从数码流中产生比特分配信息,优点是不占用有效比特,因此有更高的传输效率。其缺点是要从接收的数据中计算比特分配,如果计算太复杂会使解码器的成本升高。此外,解码器的算法也会随着编码器听觉模型的改变而改变。采用混合前向后向自适应比特分配,在提高码率和降低成本间取得了平衡。图解码器的原理框图图为解码器的原理框图......”。
2、“.....首先解码器必须与编码数据流同步,然后从经过数据纠错校验的数码流中分离出控制数据系统配置参数编码后的频谱包络及量化后的尾数等内容,根据声音的频谱包络产生比特分配信息,对尾数部分进行反量化,恢复变换系数的指数和尾数,再经过合成滤波器组,把数据由频域变换到时域,最后输出重建的样值信号。音频编码音频编码概述编码过程如图所示,首先通过个多相滤波器组将缓冲区内每个声道的数据分割到个独立的子带中去。多相滤波器组可以去除音频数据在感知上的冗余度,同时能消除音频信号中频谱滚降较快的分量。多相滤波器组使线性音频数据包含在严格限制带宽的对应子带当中。每个子带中选择性的进行子带编码块编码或矢量编码,来去除信号中的客观冗余量。结合心理声学模型,通过对信号进行瞬态分析心理声学分析及对比分析可以判断信号中的感知冗余信息......”。
3、“.....来判断是否执行上述编码。心理声学模型和上述编码的结合能在不影响主观听觉的基础上得到较高的编码效率并进步降低比特率。在使用较高比特率的情况下,压缩过程对于心理声学模型的依赖程度变小,随着比特率的增加,编码信号的保真度会有所提高。数据帧格式纠错解帧比特分配尾数反量化频谱包络解码合成滤波器组编码数据流数据指数信息比特分配图相干声学编码框图图相干声学编码框图音频声道中各个子带信息的比特分配策略和编码指派都是由全局比特分配程序管理的。比特指派程序作为音频编码系统设计的基础,根据编码的比特率人耳的敏感频率区间和具体分配的比特数来决定音频质量。在编码策略中迭代执行比特分配程序使得运算的复杂程度大大提高,然而比特分配参数的传输,却可以使得解码策略相对简单。最后,将来自每个子带处理后的音频数据进行复用......”。
4、“.....最后在每帧的开始加入同步字,形成编码后的数据流。编码关键技术子带编码,是利用了频域信号冗余和心理声学相关。它通过组带通滤波器将频带划分为若干个频域子带,然后将这些带通信号经过频率搬移变成基带信号,再对它们进行取样量化和编码,将各子带的编码数据复用成总编码数据发送给接收端。接收端对信号进行解复用成各子带编码数据,分别进行解码,频率搬移到原来位置,经过带通滤波,最后相加重建原始信号。在通常的子带音频编码器中,首先使用临界采样的完美重建或非完美重建滤波器组将输入信号划分为几个均匀或非均匀的子带。使用具有良好旁瓣衰减性能的子带滤波器可以补偿量化噪声引起的不理想的重建特性,而通常需要高阶滤波器才能达到良好的旁瓣衰减性能......”。
5、“.....第,信号分割为子带后,减少了各子带信号能量分布不均匀的程度,减小动态范围,可以根据每个子带信号能量分配量化比特数。对较高能量的子带用较大量化间隔,反之,用较小量化间隔。第二,利用心理声学掩蔽模型,对子带采用动态比特分配规则。尽管在子带压缩编码过程中引入了大量的量化噪声,但根据听觉的掩蔽曲线,分配刚好够用的比特数能掩蔽每个分块中的量化噪声,则解码后这些噪声人耳无法察觉。第三,子带分析的应用,各频带内的噪声被严格的限制在该频带内,不会对其他频带信号产生影响。通过这些规则既保证了音频数据的压缩比同时使重建后的输出信号不受音频量化噪声或其他失真的影响。目前子带压缩编码广泛应用于数字音频节目的制作和存储中。矢量量化......”。
6、“.....它广泛的应用于图像语音信号压缩编码领域。首先了解什么是标量量化,它将采样值的整个动态范围划分成若干个小区间,每个小区间有个代表值,量化时被量化信号值落入小区间就用代表值代替,或者叫被量化为这个代表值。由于信号是个维数值,故称为标量量化。矢量量化是与标量量化相对应的量化方式。个矢量是由若干个标量数据组成的,矢量量化是对矢量进行量化,它把矢量空间分成若干个小区域,选择个矢量作为该小区域的代表,量化时用代表矢量代替落入小区域的矢量。维的矢量量化就是标量量化。矢量量化是标量量化的发展,凡是有标量量化的地方都可以应用矢量量化。矢量量化的基本原理是将矢量在多维空间给予整体量化,充分利用矢量中各元素的相关性,能够在较小信息损失的情况下达到比标量量化更好的压缩效果。尤其是在矢量各元素相关性较强的情况下,矢量量化的维数越大量化性能就越好......”。
7、“.....将所有维矢量构成的空间,无遗漏的划分成个互不相交的子空间将称为胞腔。在每个子空间找个代表矢量,则矢量集由个代表矢量构成,这便形成了矢量量化器,其中称为码本长度,称为码本,称为码字,有,。根据划分或代表矢量选取方法的不同可以构成不同的矢量量化器。系统矢量量化过程如图所示。在矢量编解码系统中,编码器端和解码器端存放相同的码本,每个码本包含个码字,每个码字是个维矢量,维数与相同。进行编码时首先根据输入矢量从编码器码本中选择个与失真最小的码本矢量,编码器输出的是矢量在码本中的位置,解码器获得矢量的位置,然后查找码本就可以得到量化后的矢量。是在码本中的最优近似向量。图系统矢量量化过程矢量构成矢量编码存储传输机制矢量解码编码码本解码码本第章次世代高清音频的算法算法分析码流结构图码流结构每个帧分为三部分......”。
8、“.....在每个同步帧开始是同步信息和比特流信息。每个同步帧包含个编码的音频样本块,其中每个代表个新的音频信息。这样,在每帧中每个声道就包含有个样本信息。编码的音频样本块之后接着是个辅助数据字段。在每帧中有两个校验字,分别位于帧的开头和结尾,提供校验信息。帧头同步帧以个比特的同步字开始,同步字总是,同步字的传输,同其他比特字段元素样,是左位比特在先。在帧头中有比特的循环冗余校验,用于校验数据帧的前。为了满足各种业务的需要,在每帧的比特流信息中都有比特用于指示数码流运送的业务类型,称为数码流模式位。另有比特表明哪些主要业务声道正在使用中,范围自至,称为音频编码模式位。声道总数在声道断开时,等于而在声道接通时,等于。在帧头中另有两比特码用于指示环绕声模式,即指示节目是否按照环绕声进行了编码该信息解码器本身并不采用......”。
9、“.....表中保留的意思是未做指示,解码器将仍然重放音频。音频块每个帧中有六个音频块,每个音频块每声道包含个音频样点,在音频块中包含有块切换标志耦合坐标指数比特分配参数尾数等信息。数据在帧内部具有共享性,例如在块中出现的信息可能会被该帧中后续音频块所利用。这样,在后续音频块中若要用到之前音频块中已经出现的数据,可设置重复使用以前的参数标志,就可不必重传这些数据,以达到减少数据量的目的。但对解码器而言,带来的后果是必须保存帧中出现的数据,以备为后续音频块解码所需,从而增加了缓冲区的开销,动态范围控制字用于使码流符合不同回放场合的需要。在编码中引入了声道耦合的概念。所谓声道耦合,指的是些声道在高频可以耦合在起,以便工作在较低比特率时,可以得到更高的编码增益。如能做到,在编码中通过将变换系数在包含于耦合声道中各声道之间取平均,来实现藕合......”。
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