Der Komprimierungsalgorithmus einer MP3.
Die Geburt des MP3-Kompressionsalgorithmus ist Unsinn der menschlichen Organe im digitalen Zeitalter. Der gesamte Algorithmus ist nicht um die Mathematik herum verbessert, sondern eher dahingehend optimiert, wie man das menschliche Hörorgan täuscht.
Dieser Algorithmus ist also sehr merkwürdig, Baidu hat nach langer Zeit endlich Informationen gefunden und hat ein wenig Verständnis für sein Prinzip, also notieren Sie es bitte.
Grundprinzip
Es gibt einen speziellen Schattierungseffekt auf das menschliche Gehörmodell.
Die Rolle der Cochlea ist die eines Spektrumanalysators, der Schallwellen in Signale unterschiedlicher Frequenzen umwandelt. Die Zottenzellen an jedem bestimmten Ort werden durch eine bestimmte Frequenz stimuliert, aber wenn die Basilarmembran zu Schwankungen führt, werden auch die Zottenzellen um sie herum stimuliert. Das heißt, wenn es eine Frequenz mit hoher Lautstärke und gleichzeitig eine relativ schwache Frequenz in der Nähe gibt, wird der Ton der relativ schwachen Frequenz von dem relativ lauten Ton überdeckt, und unsere menschlichen Ohren haben keine Möglichkeit um den Ton zu unterscheiden Es gibt einen anderen Ton mit einer schwächeren Frequenz.
Für das menschliche Ohr ändern sich die Wahrnehmungseigenschaften von Schall nicht auf einer linearen Frequenzskala (das menschliche Gehör ist nicht so gut), sondern können in einer Reihe von begrenzten Frequenzbändern ausgedrückt werden, die als kritische Frequenzbänder bezeichnet werden. Einfach ausgedrückt ist das gesamte Frequenzband in mehrere Segmente unterteilt, und in jedem Frequenzband ist die Hörwahrnehmung des menschlichen Ohrs gleich, dh die psychoakustischen Eigenschaften sind gleich.
Dann kann nach diesem Prinzip die mp3-Kompressionsarbeit einfach in zwei Teile geteilt werden:
Der erste Schritt: Aufteilung der Original-Audiodaten in mehrere unterkritische Frequenzbänder nach bestimmten Prinzipien;
Schritt 2: Analysieren Sie das Frequenzspektrum gemäß dem psychoakustischen Modell, um die Maskierungseffektkurve zu finden. Dann wird gemäß dieser Kurve jedes Subfrequenzband separat quantisiert, und schließlich liegt die Komprimierung des Audios unterhalb der Maskierungseffektkurve.
Auf diese Weise wird eine MP3-Komprimierung durchgeführt. Und es ist überraschend, dass mp3 in der digitalen Welt wirklich komprimiert wird, aber für die menschliche Wahrnehmung zur Kompression ohne Verzerrung gehört.