Учебное пособие разработал



бет26/50
Дата17.05.2020
өлшемі14.65 Mb.
түріУчебное пособие
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   50
Рис. 2.7 — Структура компрессированного цифрового звукового сигнала на выходе кодеров «Layer-1» (а) и «Layer-2» (б),

(MPEG-1 ISO/IEC 11172-3)




  • бит защиты, равный 1, если не применяется помехоустойчивое кодирование и 0 в противном случае;

  • значение скорости цифрового потока (4 бита) для каждого слоя кодирования (32...448 кбит/с для «Layer-1», 32...384 кбит/с для «Layer-2» и 32...320 кбит/с для «Layer-3»);

  • частоту дискретизации — 44,1 или 48 либо 32 кГц (2 бита);

  • «паддинг» бит, равный 1, если частота дискретизации 44,1 кГц и 0 в противном случае;

  • бит для использования в специальных целях, например передачи дополнительной информации;

  • код режима передачи (2 бита), идентифицирует режимы: стерео, «объединенное» стерео, два независимых канала, один канал;

  • код режима расширения (2 бита) при передаче в режиме «объединенное стерео»;

  • бит права копирования, равный 0, если копирование запрещено;

  • бит «оригинал/копия», равный 1, если передается оригинал;

  • код предыскажения (2 бита).

После преамбулы 16 бит отводятся для помехоустойчивого кодирования (обнаружения и коррекции ошибок при цифровой передаче — CRC на рис. 2.7). Далее следуют собственно аудиоданные компрессированного ЗС. Первой идет таблица, идентифицирующая распределение общего числа бит, используемых для кодирования отсчетов каждого из субполосных сигналов (Bit Allocation). Таблица состоит из 30 слов: A(1), A(2),…, A(i), …, A(30) длиной от 2 до 4 битов. Вспомогательная таблица F[A(i)] задает функцию, значениями которой являются число бит для кодирования отсчетов i-й субполосы. Субполосные сигналы 31-й и 32-й субполос не кодируются и не передаются. При использовании формата «Layer-1» MPEG-1 ISO/IEC 11172-3 все слова А(i), i = 1,…, 30, имеют одинаковую длину, равную 4 битам. Для слоя 2 («Layer-2») длина слов А(i) переменна, зависит от числа кодируемых субполосных сигналов, скорости цифрового потока, частоты дискретизации и меняется в пределах 2...4 бит.

Затем во фрейме располагается информация о МК (SCFSI — Scalenfactors Selection Information). Она передается только для слоя 2 («Layer-2») и лишь для тех субполос, где F[A(i)] > 0. Информация о МК передается словами длиной 2 бит, определяющими, сколько бит (6, 12 или 18) тратится на кодирование трех МК данной субполосы.

После этой информации располагаются данные о значениях МК (Skalenfactors). Они представляют собой квантованные (из расчета 6 бит), максимальные по абсолютной величине значения отсчетов субполосных сигналов в блоке (грануле), состоящем из 12 следующих подряд отсчетов ЗС. Значения МК записываются в часть фрейма, обозначенную как «Skalefactors» (см. рис. 2.7), начиная с низкочастотных субполос и со старшего бита кода МК.

Наконец, во фрейме следуют кодовые группы, соответствующие отсчетам ЗС в субполосах (Subband Samples). Они объединены в 12 блоков: B(1), B(2),…, B(j), B(12). Блок B(j) содержит значения нормированных на МК отсчетов для полос с номерами от 3j – 2 до 3j, для которых F[A(i)] > 0.

Размер блока B(j) равен (F[A(1)] + F[A(2)] +..+. + F[A(30)])/12.

Каждый блок B(j) содержит 30 подблоков: С(1), С(2),..., С(k),...,С(30).

Подблок С(k) содержит группу из трех отсчетов k-й полосы. Структура подблока С(k) зависит от значения F[A(k)].

Заметим, что в формате «Layer-1» каждый фрейм содержит информацию о 384 отсчетах ЗС, подвергнутых ИКМ с равномерной шкалой квантования при fд = 48 кГц (длительность выборки составляет в данном случае 8 мс). В отличие от этого в формате «Layer-2» фрейм содержит информацию о 1152 отсчетах ИКМ сигнала, дискретизированного также с частотой 48 кГц, но длительность выборки равна уже 24 мс.

Завершают фрейм дополнительные данные (AD — Ancillary data). Эта часть фрейма может быть использована для передачи дополнительных данных (определяется пользователем).

Такова структура цифровых данных в стандарте MPEG-1 ISO/IEС 11172-3, принятом Европой.



Особенности стандарта MPEG-2 ISO/IEC 13818

MPEG-2 Standart ISO/IEC 13818-3 (принят в марте 1994 г.) расширяет и дополняет MPEG-1 Standart ISO/IEC 11172-3 до возможности формирования в едином цифровом потоке пяти отдельных звуковых каналов и дополнительно канала сверхнизких частот (LFE — Low Frequence Enhancement) с высоким качеством и низкой суммарной скоростью их передачи. Тем самым становится возможным передать в цифровой форме по каналам связи, записать и воспроизвести в помещении прослушивания (комната радиослушателя, видеозал, кинотеатр и т.п.) всю совокупность конфигураций форматов воспроизведения, предусмотренных Документом 10/63Е ITU-R.

В MPEG-2 стандарте может быть организована передача любой конфигурации ЗС: 3/2, 3/1, 3/0, 2/2, 2/1, 2/0, 1/0, а также общего канала сверхнизких частот с полосой до 150 Гц (система звукопередачи 5+1). Напомним, что сформированный в ТФП пятиканальный ЗС перед кодированием подвергается матрицированию с целью выполнения требований совместимости и лишь после этого цифровой обработке для сокращения избыточности. Для компактного цифрового представления ЗС в данном случае используется метод кодирования MUSICAM, но в отличие от MPEG-1 в этом новом стандарте расширен состав применяемых кодеков и используемых частот дискретизации: 16, 22,05 и 24 кГц (дополнительно к ранее предусмотренным значениям: 32, 44,1 и 48 кГц). Стандарт MPEG-2 позволяет передавать одновременно: стереофонические сигналы в двух конфигурациях (3/0 и 2/0); стереофоническое звучание и дополнительно речь на двух языках; моносигнал и дополнительно до семи комментаторских каналов с более низким качеством, используя дополнительные частоты дискретизации 16, 22,05 и 24 кГц. В этом новом формате декодер ISO/IEC 11172-3 (MPEG-1) может восстанавливать два канала без дополнительной многоканальной части, а декодер MPEG-1 ISO/IEC 13818-3 расшифровывать поток данных формата 111723 как устройство более высокой иерархии.

Итак, для пары основных сигналов стереопары Л = Т0 и П = Т1 выполнено требование как прямой, так и обратной совместимости при декодировании (рис. 2.8).






Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   50


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет