音頻動(dòng)態(tài)壓縮第三層(MPEGAudioLayer-3)

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引言
    MP3是現(xiàn)在非常流行的一種數(shù)字音頻的壓縮技術(shù),它能夠用12:1的壓縮比將高保真的數(shù)字音頻進(jìn)行壓縮,使得一張MP3光盤上能夠放下十幾張激光唱片的歌曲,而保證回放質(zhì)量依然和激光唱盤一樣。現(xiàn)在不光是計(jì)算機(jī)能夠播放MP3,國內(nèi)不少超級(jí)VCD廠家也紛紛推出了具有播放MP3碟片功能的超級(jí)VCD。下面綜合一些外文資料,對(duì)MP3做一些簡單地介紹。
    MP3的歷史
    1987年,IIS開始在EUREKA項(xiàng)目EU147框架下的數(shù)字聲音廣播(DAB)中的感知音頻編碼問題上進(jìn)行研究工作。在Erlangen大學(xué)(Dieter Seitzer教授)的協(xié)作下,最終IIS設(shè)計(jì)出了一個(gè)非常好的,壓縮比很大的算法,這就是后來被指定為ISO-MPEG音頻壓縮第三層(MP3)標(biāo)準(zhǔn)的算法。(IS 11172-3 and IS 13818-3)。
    沒有數(shù)據(jù)的損失,典型的數(shù)字音頻信號(hào)由高于實(shí)際音頻帶寬(如激光唱盤采用44.1kHz)兩倍以上的采樣頻率所采集的樣本記錄組成。所以你最終需要用1.400M位的空間來表示具有CD聲音質(zhì)量的立體聲音樂中僅僅一秒的內(nèi)容。通過使用MPEG音頻編碼,你可以用1:12的壓縮比來大大縮減CD上的原始聲音數(shù)據(jù)而不會(huì)影響聲音質(zhì)量。即使是1:24甚至更高的壓縮比也依然能夠保持聲音質(zhì)量,比你靠降低采樣頻率來獲得你的樣本要好的多?;旧?,這由從事人耳能感知的聲音波形的感知編碼技術(shù)所實(shí)現(xiàn)。
    利用MPGE音頻,你可以得到很好的數(shù)據(jù)壓縮而依然保持CD聲音質(zhì)量的原樣。
    為了加強(qiáng)立體聲效果和限制音頻帶寬,編碼計(jì)劃應(yīng)該在一個(gè)足夠低的位速率(bitrates)下達(dá)到一個(gè)能接受的聲音質(zhì)量。MPEG第三層是MPEG音頻編碼家族中壓縮功能的一個(gè)成員。對(duì)一個(gè)給定的音頻質(zhì)量水平,他只要求最低的位速率或者一個(gè)給定的位速率,就能達(dá)到的音頻質(zhì)量。
    聲音質(zhì)量
    一些MPEG第三層數(shù)據(jù)的典型性能:
     
    *使用的非ISO的MPEG第三層來提高壓縮質(zhì)量(MPEG 2.5)
    在所有的國際收聽測試中,MPEG第三層在1:12的壓縮比下(每一個(gè)聲道64kbps)依然保持原始的聲音質(zhì)量,充分證明了他的高超性能。如果應(yīng)用系統(tǒng)能夠容忍10kHz的帶寬限制,那么可以采用1:24的壓縮比來獲得立體聲信號(hào)的聲音質(zhì)量。
    對(duì)于象每聲道60kbps位速率的廣播應(yīng)用系統(tǒng)那樣要采用低位速率的應(yīng)用的地方,ITU-R推薦使用MPEG第三層(ITU-R doc.BS.1115)。