文档介绍：音频压缩编码原理及标准
音频压缩编码的基本原理
音频信号压缩编码的可能性
音频压缩编码原理及标准
听觉冗余
根据分析人耳对信号频率、时间等方面具有有限分辨能力而设
计的心理声学模型，将通过听觉领悟信息
音频压缩编码的基本原理
音频压缩编码方法的分类及典型代表
音频压缩编码原理及标准
自适应变换编码（ATC)
变换编码是先对信号进行某种函数变换，从一种信号（空间）
变换到另一种（空间），然后再对信号进行编码
音频信号大部分都是低频信号，在频域中信号的能量较集中，
将时域信号变换到频域再进行采样、编码，那么可以肯定能够减少
数据
变换编码最典型是应用离散余弦变换（DCT)或改进的离散余
弦变换（DCT)
音频压缩编码的基本原理
音频压缩编码方法的分类及典型代表
音频压缩编码原理及标准
自适应变换编码（ATC)
变换编码过程是将音频信号进行时间足够短的采样，通过采样
块由时间域变换为频率域，采样块的作用相当于将连续的音频呈现
在一个“窗口”进行处理
在变换系统中，用于量化一组变换样值的比特总数是固定的，
所以选择变换的采样块（窗口）长度，就可以调整时域分辨率和编
码压缩比，采用短的采样块能够提高时域分辨率，长的采样块能够
获得较高的压缩比
音频压缩编码的基本原理
音频压缩编码方法的分类及典型代表
音频压缩编码原理及标准
自适应变换编码（ATC)
自适应的概念主要表现在配合声学心理模型，根据音频信号的
特性进行采样块（窗口）长度切换，缓解时域分辨率与编码压缩比
的冲突
变换编码与子带变换都是针对一定的采样块进行工作，子带编
码具有出色的时间分辨率，但频率分辨率差；而变换编码有出色的
频率分辨率，但时间分辨率差
音频压缩编码的基本原理
音频压缩编码方法的分类及典型代表
音频压缩编码原理及标准
参数编码
首先根据不同的信号源，如语言信号、自然声音等形式建立特
征模型，通过提取特征参数和编码处理，力图使重建的声音信号尽
可能高的保持原声音的语意，但重建信号的波形同原声音信号的波
形可能会有相当大的差别
常用的特征参数有共振峰、线性预测系数、频带划分滤波器等
参数编码技术可实现低速率的声音信号编码，比特率可压缩到
2Kbit/s - ，但声音的质量只能达到中等，特别是自然度较
低，仅适合语言语言的传递与表达
音频压缩编码的基本原理
音频压缩编码方法的分类及典型代表
音频压缩编码原理及标准
混合编码
将波形编码和参量编码组合起来的编码形式
克服了原有波形编码和参量编码的弱点，力图保持波形编码的
高质量和参量编码的低速率，在4 - 16Kbit/s速率上能够得到高质量
的合成声音信号
混合编码的基础是线性预测编码（LPC ），常用脉冲激励线性
预测编码（MPLPC ）、规划脉冲激励线性预测编码（KPELPC）
码本激励线性预测编码（CELPC）等编码方式
音频压缩编码的基本原理
人耳的听觉感知特性
音频压缩编码原理及标准
声音信号最终是传递到人的听觉系统，对声音信号所作的所有
处理，是通过人耳听到的一切主观感受而产生的作用为目的
人耳的听觉是一个复杂的过程，即包括系统的复杂性，又包括
过程的复杂性
实际播放信号
听觉感受效果
人的听觉主观感受包括声音的“三要素”、声音的掩蔽效应及声
音的空间定位特性
音频压缩编码的基本原理
声音的“三要素”
音频压缩编码原理及标准
人耳对声音的感知包括响度、音高、音色三个听感要素
响度
听觉的基础，表示人耳对声音强弱的主观感受程度
声音的响度用声压或声强来计量
声压表示原来静止气压上附加的压力起伏变化，单位 Pa
1 Pa=1 N/m ²
由于声波能量正比于声压幅度
的平方
所以声压级SPL=10Lg（Pe / Po）
2
SPL = 20Lg Pe / Po
用分贝dB 表示
声压变化
2 X 10
- 5
2 X 10
- 4
2 X 10
- 3
2 X 10
- 2
2 X 10
- 1
2 X 10
0
2 X 10
1
2 X 10
2
基准声压
音频压缩编码的基本原理
响度
音频压缩编码原理及标准
人耳刚能感受的声压为“闻域”，在频率1KHz时声压等于0dB