音频压缩编码原理及标准
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。
音频压缩编码原理及标准.
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。
音频编码和解码的基本原理
音频编码和解码的基本原理在现代信息时代，音频编码和解码是一项重要的技术，它可以将音频信号转换为数字化的数据，从而方便传输、存储和处理。
本文将介绍音频编码和解码的基本原理，并探讨其在数字音频领域的应用。
一、音频编码的基本原理音频编码是将模拟音频信号转换为数字音频信号的过程。
其基本原理可以归纳为以下几个步骤：1. 采样：利用采样定理，将连续的模拟音频信号在时间上进行等间隔的离散采样，得到一系列离散的采样值。
2. 量化：将采样得到的连续值转换为离散值，即将连续的采样值映射到有限数量的离散级别上。
这个过程引入了量化误差，即原始音频信号和量化后的离散值之间的差异。
3. 编码：根据量化后的离散值，采用压缩编码算法将其表示为更紧凑的数字形式。
常用的音频编码算法有PCM、ADPCM、MP3等。
二、音频解码的基本原理音频解码是将数字音频信号转换回模拟音频信号的过程。
其基本原理如下：1. 解码：将经过编码的数字音频信号转换为量化后的离散值。
2. 逆量化：将离散值转换回连续的采样值，恢复量化过程中引入的误差。
逆量化算法与量化算法是相反的操作。
3. 重构：根据逆量化得到的采样值，利用重构滤波器进行插值和滤波操作，得到模拟音频信号。
三、音频编码和解码的应用音频编码和解码技术在现代的数字音频领域中得到了广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 音频压缩：通过高效的音频编码算法，将音频信号压缩成更小的文件大小，方便存储和传输。
MP3、AAC等音频格式就是通过音频编码技术实现的。
2. 音频传输：在网络通信中，音频编码和解码可以实现音频数据的传输，包括实时语音通话、音频直播等应用。
3. 音频存储：将音频信号以数字化的形式存储在计算机或其他设备上，方便后续的管理、编辑和播放。
4. 音频处理：对音频信号进行降噪、去混响、均衡等处理，提升音质和用户体验。
综上所述，音频编码和解码技术是现代数字音频领域中不可或缺的基础技术。
它们通过将模拟音频信号转换为数字形式，实现了音频数据的高效传输、存储和处理，为我们带来了丰富多样的音频体验。
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。
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感知音频编码（MPEG）原理
利用人耳的听觉感知特性，使用心理声学模型，将人耳 不能感知的声音成分去掉，只保留人耳能感知的声音成 分。 不为追求最小的量化噪声，只要量化噪声不被人耳感知 即可。
音频编解码器的性能指标： 重建的音频质量、数码率、复杂度和时延。 研究 的基本问题是： 更好的音频质量，并尽可能小的编解码时延 和算法复杂度；降低数码率。 重建音频质量的评价方法有客观评价和主观 评价。
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
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。
MPEG-1 层2
MPEG-1 层2 层2和层1的不同
1、使用1024点的FFT，提高频谱分辨率 2、每帧包含1152个采样值的码字。每个子带包含36个采样 值的码字，按照3个块进行编码，每块12个采样值。
3、描述比特分配的字段长度随子带的不同而不同。低频段 子带用4bit描述，中频段3个bit，高频段2个bit 4、编码器可对一个子带内3块采样值使用3种不同的比例因 子，传输时采用比例因子选择信息（SCFSI）描述
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。
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
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
为了满足数码率和掩蔽特性的要求，比特分配器应同时 考虑来自分析滤波器的输出样值及来自心理声学模型的 信号掩蔽比（SMR），来决定分配给各个子带信号的量 化比特数，使量化噪声低于掩蔽阈值。 不同的子带信号可分配不同的量化比特数，但对于各个 子带信号而言，是线性量化。
6、帧结构
量化后的采样值和格式标记以及其他附加辅助数据按照 规定的帧格式组装成比特流数据
时间分辨率：长窗=2N ×（1/Fs）=42.68ms 短窗= 2N ×（1/Fs）=10.66ms 频率分辨率：长窗=Fs/2N=23.43Hz 短窗= Fs/2N=93.75Hz
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 熵编码是依据声音信号幅度的概率分布特点，通过合理 的比特数分配使得信号概率与比特数之间相匹配，以达 到降低平均码长的目的
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
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
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
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
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 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。
MPEG-1：数字存储媒体标准，1992年正式发布。 MPEG-2：数字电视标准 ，1993年11月发布。 MPEG-4：多媒体应用标准(1999年发布)。 MPEG-7：多媒体内容描述接口标准(1998年10月) MPEG－21：开放的多媒体传输和消费的框架。（2002年6月）
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
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
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
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 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
MPEG-1 层1 3、快速傅里叶变换（FFT）
信号从时域变换到频域的过程 使信号具有高的频率分辨率，为心理声学模型分析提供 信号的频谱特征
4、心理声学模型
MPEG-1 层1把音频信号分到频域子带，然后根据每个子 带内的量化噪声的大小对每个子带进行量化。为了达到 最大的压缩比，应求出每个子带的量化级数使得量化噪 声恰好不被听到
MPEG-1 层1原理方框图
MPEG-1 层1 1、子带分析滤波器组