內(nèi)容簡(jiǎn)述：MP3 播放機(jī)技術(shù)正開(kāi)始流行。我們應(yīng)該了解這種新一代便攜式播放機(jī)，它兼容多種音頻壓縮格式，如AAC、ePAC、WMA、Qdesign和AC3 等。
最近人們對(duì)MP3 編碼歌曲和播放機(jī)的興趣表明音樂(lè)公司的業(yè)務(wù)模式正在快速發(fā)展和變
革，其變革的動(dòng)力是日益普及的互聯(lián)網(wǎng)和電子商務(wù)。MP3 和其它音頻壓縮格式，比如AAC、ePAC、WMA、Qdesign 和AC3 以及數(shù)字版權(quán)管理，這些將用來(lái)保證音樂(lè)內(nèi)容提供者的權(quán)益，并保護(hù)其音樂(lè)曲目不被盜版。我們注意到MP3 是基于MPEG1 的Layer3 音頻標(biāo)準(zhǔn)
(MPEG 1 Layer 3)；AAC 為先進(jìn)音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(Advance Audio Coding，MPEG2 音頻標(biāo)準(zhǔn)的一部分)；QDMC 為Qdesign 的音樂(lè)編解碼標(biāo)準(zhǔn)(Qdesign's Music CODEC)；EPAC 為L(zhǎng)ucent的增強(qiáng)知覺(jué)音頻編碼(Enhanced Perceptual Audio Coder)，WMA 為微軟的Windows 媒體音頻標(biāo)準(zhǔn)(Windows Media Audio)。
本文包含兩部分。第一部分介紹了目前市場(chǎng)上幾種主要的音頻壓縮技術(shù)。第二部分描述
了播放機(jī)的硬件，并討論了安全數(shù)字音樂(lè)倡導(dǎo)者聯(lián)盟(SDMI)所提出的數(shù)字版權(quán)管理(DRM)建議。
解碼器基礎(chǔ)
目前市面上流行許多人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)編碼算法，它們達(dá)到了10 至12 倍壓縮比，并保持了
CD 音質(zhì)。這些編碼器采用了知覺(jué)編碼、頻域編碼、窗口切換和動(dòng)態(tài)比特分配四種關(guān)鍵技術(shù)來(lái)消除原始音頻數(shù)據(jù)的冗余和無(wú)關(guān)的內(nèi)容。
知覺(jué)編碼
知覺(jué)編碼是通過(guò)消除與人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)完成壓縮。人的耳朵可看成是一種帶
通濾波器，其帶寬從50Hz 到5kHz。帶內(nèi)的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)會(huì)表現(xiàn)出某些屏蔽特性，這種特性可
用于數(shù)據(jù)壓縮。當(dāng)有一個(gè)強(qiáng)聲音信號(hào)(屏蔽者)時(shí)，而同時(shí)又出現(xiàn)相對(duì)較弱的信號(hào)(被屏蔽者)，并且兩者在頻域上很接近時(shí)，人耳將聽(tīng)不到后者。如果兩者只是在相近的不同頻帶內(nèi)，這種屏蔽效應(yīng)將大大減弱。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以得出一個(gè)屏蔽門(mén)限(圖1)。振幅值在門(mén)限以下的信號(hào)將聽(tīng)不到，所以可以去除而不會(huì)影響聲音質(zhì)量。畫(huà)線(xiàn)表示“靜音門(mén)限”，即使沒(méi)有任何強(qiáng)信號(hào)屏蔽，小于靜音門(mén)限的聲音也將無(wú)法聽(tīng)到，換句話(huà)講，這些聲音也可以去除。我們同樣注意到低頻范圍的屏蔽門(mén)限比高頻的斜率更大，也就是說(shuō)，高頻信號(hào)比低頻信號(hào)更容易屏蔽。另一種屏蔽現(xiàn)象為“時(shí)域屏蔽”，這種現(xiàn)象為當(dāng)一個(gè)強(qiáng)信號(hào)出現(xiàn)的前后時(shí)刻，也出現(xiàn)一個(gè)較弱的信號(hào)時(shí)，后者也會(huì)被屏蔽。然而，前向屏蔽(被屏蔽者在前)的有效時(shí)間范圍要遠(yuǎn)小于后向屏蔽(屏蔽者在前)的范圍。還有另外一種方法稱(chēng)為“噪頻域編碼一種有效的消除冗余數(shù)據(jù)的方法是將通常有很強(qiáng)相關(guān)性的時(shí)域數(shù)據(jù)變換到各元素幾乎不相關(guān)的域內(nèi)。經(jīng)常采用頻率變換，產(chǎn)生一組相互幾乎無(wú)關(guān)的頻譜元素來(lái)去除數(shù)據(jù)的冗余內(nèi)容。這樣做的結(jié)果是其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開(kāi)創(chuàng)了設(shè)計(jì)壓縮算法的嶄新方法，因?yàn)槿祟?lèi)對(duì)聲音的感知與其頻率有關(guān)。根據(jù)所需的頻率分辨率，可以采用變換編碼或子帶(subband)編碼。