Учебное пособие разработал



бет18/50
Дата17.05.2020
өлшемі14.65 Mb.
түріУчебное пособие
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   50
«Layer 1» (слой 1) — рекомендуется для применения в профессиональной области и в системах записи с достаточной емкостью памяти, перезаписью и записью со студийным качеством, очень высоким качеством звука, характеризуется небольшой сложностью и не слишком высокой степенью редукции аудиоданных. Основные параметры: скорость цифрового потока при передаче составляет 192 кбит/с в полосе частот ЗС, равной 15 кГц; коэффициент компрессии равен 4; запаздывание (задержка) сигнала при обработке составляет 20 мс.

«Layer 2» (слой 2) — потребительская область, простые профессиональные случаи применения, высококачественное радиовещание, средняя сложность и средняя степень компрессии аудиоданных при их цифровой обработке. Основные параметры: скорость цифрового потока 128 кбит/с в полосе частот ЗС, равной 15 кГц; коэффициент компрессии 6; запаздывание сигнала 40...50 мс.

«Layer 3» (слой 3) — рекомендуется для передачи речи по узкополосным каналам в сети ISDN в профессиональной области (в радиовещании и в системах записи с малой емкостью памяти и средним качеством), отличается высокой сложностью и характеризуется следующими параметрами: скорость цифрового потока 64 кбит/с в полосе частот сигнала 15 кГц; время задержки сигнала более 50 мс.

Напомним, что уже в аналоговых системах для расширения динамического диапазона передаваемого ЗС в новейших компандерных системах (« Dolby-A», -В, -С; dBx; «Highom»; «Panda») учитываются свойства слуха и прежде всего явление маскировки. Общим для таких систем является то, что на стороне передачи с помощью сжимателя поднимают уровни сигнала при тихих пассажах, а затем после передачи (или записи) при воспроизведении они обрабатываются снова в расширителе с целью компенсации ранее внесенных изменений.

Однако даже если при этом используется раздельная обработка частей сигнала в полосах частот, то важным является то, что эти выделенные частотные диапазоны довольно широкополосные (например, «Dolby-A»), а значит, имеющиеся в них помехи и шумы отличаются сравнительно невысокими значениями порогов маскировки.

Сокращение объема цифровой информации, применяемое, например, при методе MUSICAM, предусматривает отбор по времени и спектру долей сигнала таким образом, чтобы выше порога слышимости помехи, шумы и искажения отсутствовали при слуховом восприятии. Иначе говоря, после обработки в сигнале должны отсутствовать те частотные компоненты и те временные отрезки, которые при слуховом восприятии маскируются, частотные области без сигнала при этом должны быть свободны от информации и, следовательно, от шумов. Величина шага квантования изменяется так, что шум квантования остается неслышимым, т.е. маскируется полезным сигналом. Соотношение амплитуды полезного сигнала и минимального относительного порога слышимости определяет в этом случае величину необходимого шага квантования. Чтобы этот подход имел высокую эффективность, предварительно широкополосный ЗС разделяют фильтрами на узкополосные составляющие, близкие по полосе к критическим полосам слуха, где маскировка наиболее ощутима, так как обработка ЗС в слуховой системе выполняется именно в этих полосах.



В MUSICAM-кодере спектр входного цифрового ЗС разделяется блоком полифазных фильтров на 32 узкополосные составляющие (рис. 1.27, б). Преимуществом этих фильтров является относительно малое время задержки сигнала при одновременной компенсации искажений, возникающих за счет интерференции сигналов в местах стыковки полос. К тому же их реализация не очень сложна. Все n = 32 полос пропускания блока цифровых фильтров имеют постоянную ширину:

(1.46)

где fд — частота дискретизации ЗС. После фильтрации следующие по времени друг за другом значения отсчетов каждой отдельной полосы собираются в один блок, после чего в нем определяется максимальное значение отсчета, которое определяет коэффициент масштаба. Масштабный коэффициент кодируется с помощью 6 бит, что обеспечивает перекрытие динамического диапазона сигнала в 120 дБ.

Параллельно этому в кодере в так называемой психоаутенической модели вычисляется относительный порог слышимости для спектральных компонент выборки ЗС. Далее с учетом этого полученного значения рассчитываются величина SNR (отношение сигнал/маска) и требуемый шаг квантования. Обратим внимание (см. рис. 1.27, б), что параллельно фильтрации для ЗС осуществляется быстрое преобразование Фурье (БПФ). Оно необходимо для расчета глобального порога маскировки и далее отношения SNR для каждой субполосы.

Параллельный анализ банком фильтров и применение БПФ обеспечивают незначительное время прохождения сигнала (менее 25 мс в кодере).



На рис. 1.28 в качестве примера показан амплитудный спектр (SPL, вертикальные линии с точками) в сравнении с относительным порогом слышимости (кривая LT сложной формы) и допустимыми максимальными по величине шумами квантования в полосах (заштрихованный диапазон) кодирования ЗС по методу MUSICAM.


Рис. 1.28 — Спектр звука «ео» (вокал), зависимость изменения относительно порога слышимости и допустимые уровни шумов квантования при его полосной обработке в кодере MUSICAM (заштрихованные области)
Полезным сигналом является певческое исполнение сочетания звуков «


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   14   15   16   17   18   19   20   21   ...   50


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет