tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 5

Chia sẻ: Thái Duy Ái Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

120
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 5', công nghệ thông tin, đồ họa - thiết kế - flash phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 5

MPEG-1 MPEG – Ki n trúc Băng l c Lư ng t D li u 32 32 phân tích ña hoá MPEG1 l p 1,2 pha 32 kênh Mã hoá kênh M s(n) Lư ng t U SMR X SMR: T s tín FFT Phân tích Phân ph i Thông LI: 512 tâm sinh lý hi u/ngư ng che bit ñ ng tin thêm LII: 1024 âm h c MPEG1 l p 3 D li u Băng l c Vòng l p ch ñ nh bit 32 Lư ng t hoá ↓32 phân tích ña MDCT Mã hoá Huffman pha 32 kênh kênh M s(n) U X Phân tích Mã thông Thông SMR FFT tâm sinh lý tin thêm tin thêm âm h c MPEG-1 • Thu t toán cơ b n – Ti n hành chia ngõ vào thành 32 băng con b i các băng l c. • L y 32 m u PCM trong cùng m t th i ñi m, k t qu là 32 h s t n s ngõ ra. – Trong MPEG-1 l p I thì t p 32 giá tr PCM ñư c k t h p vào trong kh i g m 12 nhóm 32 m u này. – MPEG-1 l p II và l p III thì g m 3 kh i 12 nhóm này. – Phân b bit ñ m b o r ng m i nhi u lư ng t n m dư i các ngư ng che. – V i m i băng con, xác ñ nh m c biên ñ và m c nhi u b ng mô hình tâm sinh lý nghe. SMR (signal-mask rate) ñư c s d ng ñ xác ñ nh s bit cho quá trình lư ng t hoá ñ i v i m i băng con v i m c ñích gi m thi u dung lư ng.
MPEG-1 MPEG Ví d : Sau khi phân tích, m c c a 16 băng con ñ u là: Band 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Level (db) 0 8 12 10 6 2 10 60 35 20 15 2 3 5 3 1 N u m c c a băng con th 8 là 60 thì nó che 12 dB băng con th 7 và 15 dB băng con th 9. Băng con 7 có m c 10dB15dB: g i ñi. Ch có các m c l n hơn m c che là ñư c g i ñi thay vì dùng 6 bits ñ mã hoá, ta ch dùng 4 bits. MPEG-Layer I: B l c DCT 1 khung và t n s b ng ph ng trong m i băng con. Mô hình tâm sinh lý nghe s d ng che t n s . MPEG-Layer II: Có 3 khung trong b l c (trư c, hi n t i và k ), t ng là 1125 m u. S d ng vài bits ñ che th i gian. MPEG-Layer III: S d ng b l c t i h n ñ ñáp ng t t hơn. Mô hình tâm sinh lý nghe s d ng che th i gian, che t n s , tính toán ñ dư th a stereo và mã hoá Hufman. MPEG-1 • C u trúc khung Header Info Side Info Subband Samples Aux Data – Header Info: G m 12 bits ñ ng b ; 20 bis thông tin h th ng ch th t c ñ bit, t n s l y m u, d ng nh n…; 16 bits CRC v i ña th c sinh x16+x15+x2+1. – Side Info: G m phân b bit: l p 1 v i 4 bits tuy n tính cho các băng con, l p II 4 bits cho các băng con t n th p, 3 bit t n trung và 2 bits t n cao; h s t l là 6 bits/băng con k t h p v i phân b bits và các bits mã hóa cho băng con ñó ñ xác ñ nh giá tr , l p III mã hóa âm thanh n i. – Subband Samples: 32x12 m u ñ i v i l p I và 32x36 m u ñ i v i l p II và l p III. – Aux Data: D li u b sung
MPEG-2 MPEG • M r ng MPEG-1 cho các ng d ng m i. • Có kh năng áp d ng nhi u t c ñ khác nhau, t 32 ñ n 1066kbps. T n s l y m u có th gi m 1 n a so v i MPEG-1 (16; 22,05; 24kHz). • Kh năng ña kênh, t c ñ bits m r ng có th lên ñ n 1 Mbps cho các ng d ng t c ñ cao. Cho phép nén ñ ng th i nhi u kênh. • Ch t lư ng âm thanh tuỳ thu c ng d ng. • H tr kh năng l ng ti ng, bình lu n nhi u ngôn ng trong ph n bits m r ng. • MPEG-2 s d ng mã hoá cư ng ñ cao, gi m xuyên âm, mã hoá d ñoán liên kênh và mã hoá o nh kênh trung tâm ñ nh n ñư c t c ñ bit k t h p 384 kbps. • Khung MPEG-2 ñư c chia thành 2 ph n, ph n ñ u là MPEG-1stereo, ph n m r ng MPEG-2 ch a t t c nh ng d li u surround khác. MPEG-2 MPEG-2 Mono-stereo Mono-stereo 5 channels MPEG-1 MPEG-2 MPEG-2 32;44.1;48kHz 16;22,05;24kHz multi channel 32;44.1;48kHz Layer I Layer I Layer I Layer II Layer II Layer II Layer III Layer III Layer III
MPEG-2 MPEG • Mã hoá và gi i mã MPEG-2 channel L0 L L’ L0’ MPEG-1 MPEG-1 + encoder decoder R0 C C’ R0’ Inverse T3 Matrix R R’ T3’ Matrix T4 MPEG-2 MPEG-2 T4’ LS LS’ Extension Extension encoder decoder T5 RS RS’ T5’ MPEG-2 Trong ñó:  L0 = α (L + βC + δLS) 1 1 ,α = ;β =δ = α = 1; β = δ = 0  or R0 = α (R + βC + δRS) 1+ 2 2 V i R: ph i, L: trái, C: trung tâm, LS:trái vòm và RS: ph i vòm. T ñó d dàng trong mã hóa thu n ngh ch C u trúc khung MPEG1 header MPEG-1 Data MPEG-1 Auxillary Data Khung MPEG-1/2 MPEG2 header MPEG2 Data
AC-3 (DOLBY DIGITAL) AC • Chuy n t i âm thanh ña kênh trong các ng d ng như DVD-Video, DTV và DBS. • Phát tri n t AC-1 và AC-2. • Mã hoá âm thanh t 1 ñ n 6 kênh, thông thư ng cung c p âm thanh 5.1 kênh: trái, ph i, trung tâm, trái vòm, ph i vòm và 1 kênh hi u ng t n s th p. • 6 kênh yêu c u 6x48kHzx18bits=5.184Mbps chưa nén có th ñư c mã hoá t i thi u v i t c ñ 384kbps (t l 13:1). • Tuy nhiên, AC-3 h tr t c ñ t 32 ñ n 640kbps. • Cung c p kh năng t ch n m c âm thanh cho thính gi . • Cho phép gi m d li u b ng quá trình lư ng t bi u di n trong mi n t n s c a tín hi u âm thanh. • B mã hoá s d ng băng l c phân tích chuy n các m u PCM thành các h s trong mi n t n s . M i h s bi u di n ký hi u mũ nh phân g m ph n s mũ và ph n ñ nh tr . Các t p s mũ ñư c mã hoá thô qua ph tín hi u và xem như là ñư ng bao ph . S d ng phân ph i bít xác ñ nh s bits c n mã hoá m i ñ nh tr d a vào ñư ng bao ph . ðư ng bao ph và các ñ nh tr ñư c lư ng t cho 6 kh i âm thanh (1536 m u âm thanh) ñư c ñ nh d ng thành khung r i chuy n ñi. AC-3 (DOLBY DIGITAL) Quá trình gi i mã hoàn toàn ngư c l i, ñây ch xét quá trình mã hoá S Băng l c Mã hoá Các m u mũ Ch ñ nh bit phân tích ñư ng bao PCM Ph n ñ nh tr Thông tin ch ñ nh bit Lư ng t hoá ph n ñ nh tr ðư ng bao ph Ph n ñ nh tr ñư c ñư c mã hoá lư ng t hoá Dòng bit ð nh d ng khung AC-3 AC-3
APT-X100 APT APT-X100 cho t l nén 4:1. • • S d ng ñ truy n d n, lưu tr các tín hi u audio mono, stereo hay ña kênh ch t lư ng cao. • Không h n d a vào mô hình tâm sinh lý nghe, cũng không tr c ti p lo i các thành ph n không thích h p trong tín hi u audio, mà nó ng m hi u m t mô hình ñáp ng nghe b ng vi c phân ph i ít bit t n s cao. • Thu t toán hoàn toàn trong mi n th i gian s d ng mã hoá d ñoán tuy n tính trong các băng con. • Ho t ñ ng v i b t kỳ t n s l y m u v i ngõ ra 16 bits/t m u. • Tín hi u audio ñư c chia thành 4 băng con v i băng thông ñ u nhau s d ng các b l c QMF. • Tín hi u ñư c phân tích trong mi n th i gian: s d ng mã hoá d ñoán tuy n tính ADPCM ñ lư ng t m i băng theo n i dung và lo i b ñ dư th a trong các băng con. • Mã hoá s khác bi t c a m u hi n th i và m u trư c. • Gi i mã ñư c ti n hành m t cách ngư c l i. MÃ HÓA ÂM THANH N I • Âm thanh ña kênh R C C R R L L L S S 3/0 2/0 Stereo 3/1 S: Surround. C C R R L L LFE : Low Frequency Enhancement (Woofer) 15 – 120Hz LS LS RS RS LFE Có th ñ t b t kỳ. 3/2 3/2 v i siêu tr m (5.1)
MÃ HOÁ ÂM THANH N I MÃ • Mã hóa Trái ph i (LR) Không lo i b ñ dư th a. Các kênh riêng bi t ñư c mã hoá ñ c l p. Ngư ng che không liên quan. Hi u qu v i âm thanh r t khác bi t gi a kênh trái và kênh ph i. N1 L≈R L’ + Ngu n R≈L R’ + N2 MÃ HOÁ ÂM THANH N I • Joint Stereo Midle-Side Khuynh hư ng c a Joint Stereo không ch là k t h p các ñ nh d ng c a chu n nén mp3 (MPEG1 l p III) mà còn k t h p các d ng khác: MPEG và AAC. Middle-Side Stereo xét hai kênh d li u theo hai phương di n khác nhau. Thay vì lưu tr m t d li u âm thanh theo hai kênh Left và Right, ta có th ch c n lưu tr m t chu i tương t s trung bình Average (c a Left và Right) và s sai bi t Difference (gi a Left và Right). d ng Middle-Side, ta có th lưu tr các giá tr Middle và Side như sau: Middle=(L+R)/2, Side=(L-R)/2. D u c a Side là r t quan tr ng, n u Side >0 nghĩa là tín hi u L l n hơn tín hi u R. Ta hoàn toàn có th tái t o hai kênh L, R như sau: L=Middle+Side, R=Middle-Side. Ưu ñi m là s khác bi t tương ñ i c a các tín hi u audio c a các kênh L và R. K t qu là kênh Middle l n hơn nhi u so v i kênh Side. Vi c mã hoá kênh Side s d ng ít bít hơn ñ gi i phóng tài nguyên mà có th ñư c s d ng ñ tri n khai h u hi u hơn trên kênh Middle. Khi tái ñ nh d ng l i L, R thì k t qu s th hi n tín hi u g c ngõ vào th c hơn.
MÃ HOÁ ÂM THANH N I MÃ – Tính ch t Kênh side s d ng s bit r t ít. Lo i b ñ dư th a cho tín hi u mono trong th c t . Có th ñư c áp d ng trong mi n th i gian l n t n s . ð l i mã hoá cao ph thu c tín hi u. – Bi n ñ i ngư c: t ng/hi u chu n hoá. MÃ HOÁ ÂM THANH N I • Stereo ghép cư ng ñ cao (Intensity Stereo): M c ñích: T i thi u hoá thông tin stereo ñ nh n ñư c t c ñ bit th p nh t n u có th . • Mã hoá tín hi u t ng các kênh + các hư ng c a các kênh. Truy n ñư ng bao, sau ñó t l theo các kênh. • Ki m ch ng d a trên vi c c m nh n c a con ngư i kém ñ i v i t n s trên 3kHz. • Không liên quan ñ n k thu t suy gi m. • Biên ñ và pha là không quan tr ng. • Gi m g n 50% d li u. • Không ñ m b o thông tin v pha c a tín hi u. • M t vài s méo có th nh n bi t ñư c. • S d ng trong các ng d ng t c ñ bit th p.
MÃ HOÁ ÂM THANH N I MÃ L Ch nh pha L+R Σ R Ch nh pha ðo biên ñ ðo biên ñ Hư ng kênh L ÷ ðo biên ñ Hư ng kênh R ÷ ðo biên ñ L+R L Hư ng kênh L X R Hư ng kênh R X