【正确答案】MUSICAM(Masking pattern Adapted Universal Subband Integrated Coding and Multiplexing)是掩蔽型自适应子带编码和复用的意思。下面对压缩过程作进一步分析:
①时间/频率映射:数字的多相正交滤波器组把信号分成32个子带信号,因为LayerⅠ是均匀的划分,所以每个子带频宽为20kHz/32=625Hz。这种划分与关键频宽段的概念不一样,在低端只有一个子带625Hz,这样对低频的量化比较简单,容易引起低频端的量化误差。
②心理声学模型Ⅰ:按频域计算掩蔽门限,低频段采用高分辨率(即窄子带),高频段采用低分辨率(即宽子带)。这也叫滤波器组的树结构。这种滤波器组的主要优点是对时域掩蔽效应和前回声有很好的适应性,时延小,结构简单。使用512个点的FFT变换可得到信号的短时频谱功率信息,输出的电平和时间/频率映射的子带样值同步计算,从而得到每个子带的掩蔽阈值。最后将该子带的最大信号、掩蔽阈值率输入给量化器。
为补偿这种结构滤波器组频谱分析精度低的缺陷,在分成32个子带时还对它做了512点(n=16,第Ⅰ层)或是1024点(n=32,第Ⅱ层)的FFT。通过心理声学模型的研究,掩蔽分量的单音成分对掩蔽门限是有影响的,必须区分单音和非单音。
LayerⅠ块的长度由12个子带样值组成,对应于12×32=384个输入的PCM样值。
LayerⅡ块的长度由36个子带样值组成,对应于36×32=1152个输入的PCM样值。
最大信号电平与最小掩蔽门限的差值称做信号掩蔽比(SMR),是比特分配的输入参数。
③量化/编码:首先检测每个子带的样值,找到最大相对值,并且将它进行6bit量化,对该子带来讲叫比例因子。通过最小化噪音/掩蔽值,由比例因子决定动态量化比特数,将该子带样值线性量化。量化比特数用一个4位码来描述,即最大24=16bit的量化。比例因子用6位码来描述,即最大26=64bit的子带样值的系数。这样每个子带用的量化比特数和每个子带的最大样值都在MPEG的码流里,在接收端再按照这些信息还原原信号的幅值。
④帧形成:每一帧的开始都有一个同步的信息,还有CRC循环冗余纠错码。帧是MPEG-1处理的最小单元,一帧信号处理384个PCM样值,因为要检测每个样值的大小后,才能开始处理,所以延时时间384/48k=8ms。一帧相当于8ms的声音样本。
AC是Audio Coding(音频编码)的缩写。其特点如下:
(1)全音频声道。AC-3系统播放的音质清晰,声场动态范围宽广,声像重现逼真,具有临场感。
(2)立体环绕声。AC-3系统具有左和右后方环绕声道,其环绕包围感很强,烘托现场气氛逼真,可使视听者进入出神入化的境界。
(3)声道之间分离度高。
从家庭影院的应用和发展来看,杜比AC-3环绕声系统将可能成为主流,因为:
(1)美国已确定杜比AC-3环绕声系统为HDTV(高清晰度电视)音频信号的编码和解码标准。
(2)数字视盘机(DVD)的音频也采用AC-3音频标准。
(3)美国几乎所有著名的电影公司制作的影片都按照AC-3系统录制。
(4)目前世界著名的电子公司生产出的DVD机,A/V放大器都带有AC-3解码器。
【答案解析】