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相关知识点:3个
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ITU-T G系列声音标准是由国际电信联盟(ITU)电信标准化部门制定的。1972年首先制定了G.711 64KB/s PCM编码标准。话音的取样率为8kHz,允许偏差是±50p/m。每个样值采用8位二进制编码,它将13位的PCM按A律,14位的PCM按m律转换成8位编码。
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1984年公布了G.721标准(1986年修订),它采用的是自适应差分脉冲编码调制(ADPCM),数据率为32KB/s。适用于200~3400Hz窄带话音信号,已用于公共电话网。
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针对宽带语音(54~7kHz)又制定了G.722编码标准,仍采用波形编码技术,既适用于话音,又适用于其他方式的音频,数据为64KB/s,用于在综合业务数据网(ISDN)的B通道上传输音频数据,它采用了高低两个子带内的ADPCM方案,高低子带的划分以4kHz为界。
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1992年和1993年分别公布了浮点和定点算法的G.728标准,它是在美国AT&T公司贝尔实验室的LD-CELP(低延时-码激励线性预测)算法的基础上提出的,话音质量为MOS分4分以上。
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①ISO 11172-3标准:MPEG-1音频标准(MP1、MP2、MP3)。
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MPEG-1音频标准提供了3个独立的压缩层次,用户可在复杂性和压缩质量之间权衡选择。其中层一最简单,使用自适应掩蔽模式的通用子带综合编码和复合技术(MUSICAM)算法,编码速率为384kb/s,主要用于数字盒式磁带。层二复杂度居中,使用MUSICAM算法,编码速率为192kb/s左右,主要用于数字广播的音频编码、CD-ROM上的音频信号以及CD-I和VCD。层三最复杂,使用高质量音乐信号自适应感知熵编码算法(APSEC),编码速率为64kb/s,尤其适用于ISDN上的音频传输。
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②ISO 13818-3标准:MPEG-2音频标准。
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MPEG-2音频标准与MPEG-1音频兼容,都使用相同种类的编译码器,层一、层二和层三的结构都相同。不过MPEG-2音频标准比MPEG-1音频增加了16kHz、22.05kHz和24kHz的采样频率,扩展了编码器的输出速率范围,由32~384kb/s扩展到了8~640kb/s,同时增加了声道数,支持5.1和7.1通道的环绕立体声。
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③ISO 13818-7标准:MPEG-2 AAC音频标准。
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MPEG-2音频标准不仅支持线性PCM和Dolby AC-3(Audio Code 3)编码,还定义了与MPEG-1音频格式不兼容的MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding)。MPEG-2 AAC是一种非常灵活的声音感知编码标准,支持的采样频率为8~96kHz,可支持48个主声道、16个配声道和16个数据流。
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④ISO 14496-3标准:MPEG-4音频标准。
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MPEG-4中关于音频信号标准包括传统的音频编码标准,即自然音频(Natural Audio)、新颖的结构音频(Structured Audio)以及混合在一起的合成/自然混合编码(Synthetic/Natural Hybrid Coding, SNHC)。自然音频编码将码率范围规定为每声道2~64kb/s。在如此宽的范围内定义了三种类型的编码器或称编码工具。在最低的码率2~6kb/s使用的是参数编码(Parametric Coding),最适合于采样率为8kHz的语言信号;在6~24kb/s的码率使用的是编码激励的线型预测编码(Code Excited Linear Predictive Coding, CELP),支持采样率为8kHz和16kHz的语言和音频信号;在最高的16~64kb/s的码率使用的是时间/频率编码(Time/Frequency Coding)技术,比如MPEG-2 AAC标准,支持采样率为8~96kHz的任意音频信号。结构音频标准提供了关于合成音乐、声音效果、交互式多媒体场景下合成声音与自然声音的同步等方面有效、灵活的描述。SNHC联合了自然和合成音频编码工具,具有许多优点。
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AC-3编码标准是杜比(DOLBY)实验室于1992年开发的数据编码技术,它提供5个声道20Hz~20kHz的全通带频响,即左、右声道,再加上中置和两个独立环绕声声道(LS、RS),还提供一个100Hz以下的超低音声道,所以又称5.1声道。AC-3将6个声道的信息进行数字编码,并压缩成一个通道,而它的比特率仅为320kb/s。
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杜比数字AC-3系统的编码非常灵活,所以它的格式很多,目前已被美国采用作为高清晰电视(HDTV)音频系统,最新型的DVD也包含杜比数字AC-3,因此杜比AC-3环绕声系统可能是极有发展前途的技术。
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