The MPEG standard for audio compres

The MPEG standard for audio compression is quite complex and beyond our
scope. In fact, the standard provides for three layers of compression. Layer 3, popularly known as MP3, provides a compression ratio of 10 : 1. In what follows, we look
at the basic approach used in all of the MPEG audio compression algorithms.
Effective audio compression takes into account the physiology of human hearing. The compression algorithm exploits a phenomenon known as simultaneous
auditory masking.This masking is an effect produced by the way the human nervous
system perceives sound. In essence, if two signals are sufficiently near to one
another and one tone is stronger, the weaker signal is simply not perceived at all;
the human hearing apparatus masks it.Thus, what the percipient hears is exactly the
same whether the weaker tone is there or not.
Figure 24.1a shows, in general terms, how masking is used to encode audio
signals. The input is partitioned into time frames ranging in duration from 2 to
50 ms. A time-frequency analysis module decomposes each frame. At its simplest,
this module determines the amplitude in each of a sequence of narrow frequency
subbands; more complex analysis algorithms are typical. In any case, the output of
this module is a set of parameters that define the acoustic signal in that particular
time frame and that can be quantized. In parallel, a psychoacoustic module analyzes the time frame for masking effects and other properties that can be
exploited to achieve compression. Based on this analysis, a bit allocation module
decides how to apportion the total number of code bits available for the quantization of the subband signals. The resulting quantized signal is then fed into a lossless coding module that eliminates any redundancies in the digital signal to
achieve maximum compression.
Figure 24.1b shows the inverse operation performed at a destination system to
reproduce the original audio signal. The unpacking module recovers the quantized
signal by inverting the lossless compression.The resulting signal is then processed to
produce the audio output.

Results (Vietnamese) 1:

Các tiêu chuẩn MPEG cho âm thanh nén là khá phức tạp và hơn thế nữa chúng tôiphạm vi. Trong thực tế, các tiêu chuẩn cung cấp cho 3 tầng nén. Lớp 3, thường được gọi là MP3, cung cấp một tỷ lệ nén 10: 1. Trong những gì sau, chúng tôi xemtiếp cận cơ bản được sử dụng trong tất cả các thuật toán nén âm thanh MPEG.Hiệu quả âm thanh nén sẽ đưa vào tài khoản sinh lý học của buổi điều trần của con người. Các thuật toán nén khai thác một hiện tượng được gọi là đồng thờithính giác che. Mặt nạ này là một hiệu ứng sản xuất bằng cách nhân thần kinhHệ thống cảm nhận âm thanh. Trong bản chất, nếu hai tín hiệu đủ gần với mộtmột và một giai điệu là mạnh mẽ hơn, các tín hiệu yếu hơn là chỉ đơn giản là không nhận thức ở tất cả;Các cơ quan của con người nghe mặt nạ đó. Vì vậy, những gì percipient nghe là chính xác cácgiai điệu tương tự, cho dù các yếu hơn là có hay không.Tìm 24.1a cho thấy, trong các điều khoản chung, làm thế nào che được sử dụng để mã hóa âm thanhtín hiệu. Đầu vào phân chia thành các khung thời gian khác nhau, trong thời gian từ 2 đến50 module phân tích tần số thời gian bà A phân hủy mỗi khung. Tại của nó đơn giản,Mô-đun này sẽ xác định biên độ trong mỗi một chuỗi các tần số hẹpsubbands; thuật toán phân tích phức tạp hơn là điển hình. Trong mọi trường hợp, đầu ra củaMô-đun này là một tập hợp các tham số xác định tín hiệu âm thanh trong đó đặc biệtkhung thời gian và rằng có thể được lượng tử hóa. Song song, một mô-đun psychoacoustic phân tích khung thời gian cho che tác dụng và các thuộc tính khác có thểkhai thác để đạt được nén. Dựa trên phân tích này, một chút mô-đun phân bổquyết định làm thế nào để phân bổ số mã bit có sẵn cho sự lượng tử hóa của các tín hiệu subband, tất cả. Tín hiệu quantized kết quả sau đó được đưa vào một mô-đun mã hóa lossless loại bỏ bất kỳ dư thừa trong tín hiệu kỹ thuật số đểđạt được tối đa nén.Hình vẽ 24.1b Hiển thị các hoạt động nghịch đảo thực hiện tại một hệ thống đích đểsao chép tín hiệu âm thanh gốc. Các mô-đun giải nén phục hồi các quantizedbáo hiệu bằng cách đảo ngược nén lossless. Tín hiệu quả sau đó được xử lý đểsản xuất âm thanh đầu ra.

Results (Vietnamese) 2:

Các tiêu chuẩn MPEG cho nén âm thanh là khá phức tạp và xa hơn của chúng tôi
phạm vi. Trong thực tế, tiêu chuẩn cung cấp cho ba lớp nén. Layer 3, thường được biết đến như MP3, cung cấp một tỉ lệ nén 10: 1. Trong phần tiếp theo, chúng ta nhìn
vào các phương pháp cơ bản được sử dụng trong tất cả các thuật toán nén MPEG audio.
Nén âm thanh hiệu quả sẽ đưa vào tài khoản sinh lý của người nghe. Các thuật toán nén khai thác một hiện tượng gọi là đồng thời
masking.This thính giác mặt nạ là một hiệu quả sản xuất bởi các đường thần kinh của con người
hệ thống cảm nhận âm thanh. Về bản chất, nếu hai tín hiệu là đủ gần để một
khác và một giai điệu mạnh, tín hiệu yếu hơn là chỉ đơn giản là không nhận thức ở tất cả,
những người nghe mặt nạ bộ máy it.Thus, những gì nghe trực giác chính là
như nhau cho dù giọng điệu yếu là có hay không.
Hình 24.1a cho thấy, trong điều kiện chung, cách mặt nạ được sử dụng để mã hóa âm thanh
tín hiệu. Các đầu vào được phân chia thành các khung thời gian khác nhau trong thời gian 2 để từ
50 ms. Một mô-đun phân tích thời gian-tần số phân hủy mỗi khung. Tại đơn giản của nó,
mô-đun này sẽ xác định biên độ trong mỗi một chuỗi các tần số hẹp
băng con; các thuật toán phân tích phức tạp là điển hình. Trong mọi trường hợp, đầu ra của
module này là một tập hợp các thông số để xác định các tín hiệu âm thanh trong đó đặc biệt là
khung thời gian và có thể được lượng tử hóa. Song song đó, một mô-đun nghiên cứu âm phân tích các khung thời gian cho các hiệu ứng mặt nạ và các tài sản khác có thể được
khai thác để đạt nén. Dựa trên phân tích này, một mô-đun phân bổ bit
quyết định làm thế nào để phân bổ tổng số bit mã có sẵn cho sự lượng tử hóa của các tín hiệu băng con. Các tín hiệu được lượng kết quả sau đó được đưa vào một mô-đun mã hóa lossless loại bỏ bất kỳ dư thừa trong các tín hiệu kỹ thuật số để
đạt được nén tối đa.
Hình 24.1b thấy các hoạt động biểu diễn tại một nghịch đảo hệ thống đích để
tái sản xuất các tín hiệu âm thanh gốc. Các mô-đun giải nén thu hồi lượng tử hóa
tín hiệu bằng cách đảo ngược compression.The lossless tín hiệu quả sau đó được xử lý để
tạo đầu ra âm thanh.