Audacity Mac Lame MP3 -Encoder

mp3-Audioformat, das beliebteste

Mit der rasanten Entwicklung der Dateikomprimierungstechnologie ist MP3 heute zum beliebtesten Musikformat geworden.

MP3-Dateiformatanalyse MP3-Dateidaten bestehen aus mehreren Frames, und der Frame ist die kleinste Einheit der MP3-Datei. Jeder Frame besteht aus einem Frame-Header, zusätzlichen Informationen und Tondaten. Die Wiedergabezeit jedes Frames beträgt 0,026 Sekunden, und seine Dauer variiert mit der Bitrate. Einige MP3-Dateien haben zusätzliche Bytes am Ende, um Beschreibungsinformationen für Nicht-Audiodaten zu speichern. Die Struktur der MP3-Datei ist in Abbildung 2 dargestellt. 3.1 Frame-Header-Format Der Frame-Header ist 4 Byte lang. Bei MP3-Dateien mit fester Bitrate ist das Frame-Header-Format aller Frames gleich. Die Datenstruktur ist wie folgt: typedef FrameHeader{ unsigned int sync:11;//Sync information unsigned int version:2 ;//version unsigned int layer:2;//layer unsigned int protection:1;//CRC check unsigned int bitrate:4;//unsigned bitrate int frequency:2;//unsigned frequency int padding:1;//unsigned frame length setting int private:1;//unsigned reserviertes Wort int mode:2; //unsigned channel mode int mode Erweiterung:2;//Erweiterter Modus ohne Vorzeichen int copyright:1;//Urheberrecht ohne Vorzeichen int original:1 ;//Originallogo ohne Vorzeichen int Hervorhebung:2;//Hervorhebungsmodus }HEADER, *LPHEADER; Siehe Tabelle 1 für eine Beschreibung des 4-Byte-Frame-Headers. Tabelle 1 Erläuterung der Verwendung von MP3-Frame-Header-Bytes Name Länge (Bits) Beschreibung Synchronisationsinformationen 11 Alle Bits im 1. und 2. Byte sind 1, und das 1. Byte ist immer FF. Version 200-MPEG 2. 5 01-undefiniert 10-MPEG 2 11-MPEG 1 Schicht 2 00-undefiniert 01-Schicht 3 10-Schicht 2 11-Schicht 1 CRC-Prüfung 1 0-Prüfung 1-keine Prüfung Bitrate 4 Die dritte bit Tupel-Abtastrate, die Einheit ist kbps, z. B. MPEG-1 Layer 3, 64 kbps, der Wert ist 0101. Frequenz 2 Abtastfrequenz, für MPEG-1: 00-44,1 kHz 01-48 kHz 10 -32 kHz 11- Einstellung Rahmenlänge undefiniert 1 wird verwendet, um die Länge des Dateikopfs einzustellen, 0-keine Einstellung, 1-Einstellung, die spezifische Einstellung Berechnungsmethode siehe unten. Das reservierte Wort 1 wird nicht verwendet. Kanalmodus 2 Das vierte Byte gibt den Kanal an, 00-Stereo 01-Joint Stereo 10-Dual Channel 11-Mono Expansion Mode 2 Wird nur verwendet, wenn der Kanalmodus 01 ist. Copyright 1 Ob die Datei legal ist oder nicht, 0-Illegal 1 – Originallogo legal 1 Wenn Original, 0 – Nicht Original 1 – Ursprüngliche Hervorhebungsmethode 2 Wird zur Klassifizierung der Tonkompensation nach der Rauschunterdrückung und -komprimierung verwendet, die selten verwendet wird und möglicherweise in Zukunft nicht mehr funktioniert. 00-Undefiniert 01-50/15ms 10-Reserviert 11-CCITT J.17 MP3-Framelänge hängt von Bitrate und Frequenz ab, die Berechnungsformel lautet: Framelänge = 144×Bitrate∕Frequenz+Padding Zum Beispiel: Die Bitrate beträgt 64kbps , die Frequenz beträgt 44,1 kHz, wenn die Auffüllung 1 ist, beträgt die Framelänge 210 Bytes. Nach dem Tabellenkopf folgen Zusatzinformationen variabler Länge. Bei Standard-MP3-Dateien beträgt ihre Länge 32 Bytes, gefolgt von komprimierten Audiodaten, die decodiert werden, wenn der Decoder hier liest. Bei MP3-Dateien mit konstanter Bitrate (CBR) sind nicht alle Frames gleich lang, und einige Frames können ein oder mehrere Bytes länger sein. Es gibt auch MP3 mit variabler Bitrate (VBR), um die Länge der MP3-Datei zu minimieren und die Klangqualität im Vergleich zur CBR-Datei zu gewährleisten, mit Ausnahme des ersten Frames, der Rest ist gleich. Der erste Frame von VBR enthält keine Audiodaten und hat eine Länge von 156 Byte, die verwendet werden, um Informationen wie Standard-Audio-Frame-Header (4 Byte), VBR-Dateikennung, Frame-Nummer, Anzahl Dateibyte usw. zu speichern. Siehe Tabelle 2 für die Beschreibung der Struktur. Tabelle 2 Beschreibung des ersten Bytes der Frame-Struktur der VBR 1-4-Datei Derselbe Standard-Sound-Frame-Header wie CBR 5-40 Speichern Sie das Logo der VBR-Datei “Xing” (58 69 6E 67), die spezifische Position von Dieses Logo hängt vom angenommenen MPEG-Standard ab und der Ton hängt vom Kanalmodus ab.

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mp3 audio format, the most popular

Mit der rasanten Entwicklung der Dateikomprimierungstechnologie ist MP3 heute zum beliebtesten Musikformat geworden.

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Der Encoder transformiert den Originalton durch eine hybride Filterbank in den Frequenzbereich. Unter Verwendung eines psychoakustischen Modells wird geschätzt, dass es ausreichen kann, um zu sein. Der wahrgenommene Geräuschpegel wird dann quantisiert und in Huffman-Codierung umgewandelt, um einen MP3-Bitstrom zu bilden. Der Decoder ist viel einfacher und seine Aufgabe besteht darin, das Tonsignal aus den codierten Spektrallinienkomponenten durch inverse Quantisierung und inverse Transformation zu extrahieren.
2.4 Modifizierte diskrete Kosinustransformation Die modifizierte diskrete Kosinustransformation (MDCT) bezieht sich auf das Umwandeln eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten für eine Zeitbereichsvariation. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1,…, N/2-1 wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N=8, 16,…. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich. Wenn N 1024 Punkte annimmt, werden es 512 Frequenzbereichswerte. Die IMDCT-Transformationsformel lautet: 4 Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation (MDCT) bezieht sich auf die Umwandlung eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten, um die Änderungen im Bereich Wetter zu erfahren. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1,…, N/2-1 wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N=8, 16,…. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich. Wenn N 1024 Punkte annimmt, werden es 512 Frequenzbereichswerte. Die IMDCT-Transformationsformel lautet: 4 Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation (MDCT) bezieht sich auf die Umwandlung eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten, um die Änderungen im Bereich Wetter zu erfahren. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1, …, N/2-1, wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N = 8, 16 , …. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich.