Analyse des Prinzips des MP3-Decodierungsalgorithmus. Teil 2


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Analyse des Prinzips des MP3-Decodierungsalgorithmus. Teil 2

Mp3 Decoding

Die Synchronisierung und Fehlerprüfung umfasst ein Header-Informations-Decodierungsmodul.

MP3 Decoding

Nachdem das Hauptsteuermodul zu arbeiten beginnt, überträgt das Hauptsteuermodul den Datenpuffer des Bitstroms an das Synchronisations- und Fehlerprüfmodul. Dieses Modul enthält zwei Funktionen, nämlich Decodierung von Header-Informationen und Frame-Decodierung. Decodierung von Seiteninformationen, Skalierungsfaktor-Decodierung und Huffman-Decodierung werden gemäß Ihren Informationen durchgeführt, und die erhaltenen Ergebnisse werden nach inverser Quantisierung, Stereo-Decodierung, Alias-Reduktion, IMDCT, Frequenz erhalten Inversion und synthetische Polyphasenfilterung. des linken und rechten Kanals wird vom Hauptsteuermodul in den Ausgangspuffer gelegt und an das Tonwiedergabegerät gesendet (kurz gesagt, es ist sehr kompliziert).

2. Hauptsteuermodul
Die Hauptaufgabe des Hauptsteuermoduls besteht darin, die Eingangs- und Ausgangspuffer zu betreiben und andere Module zur Zusammenarbeit aufzurufen. Darunter werden die Eingangs- und Ausgangspuffer von der DSP-Steuermodulschnittstelle bereitgestellt.

Die Daten im Eingangspuffer sind der ursprüngliche komprimierte MP3-Datenstrom. Das DSP-Steuermodul stellt jeweils einen Puffer bereit, der größer als die maximal mögliche Rahmenlänge ist. Dieser Puffer ist derselbe wie die Daten nach dem letzten Offset (muss weniger als ein Frame sein), die verkettet sind, um einen neuen Puffer zu bilden.

Die im Ausgangspuffer gespeicherten Daten sind die decodierten PCM-Daten, die die Amplitude des Tons darstellen. Er besteht aus einem Puffer fester Länge.Das Aufrufen der Schnittstellenfunktion des DSP-Steuermoduls gibt den Hauptzeiger zurück.Nachdem der Ausgangspuffer gefüllt ist, wird die Interrupt-Verarbeitung aufgerufen,um ihn an den angeschlossenen Audio-ADC-Chip (Stereo-Audio-DAC und Audio-ADC)auszugeben die I2S-Schnittstelle. DirectDrive-Kopfhörerverstärker) zur Ausgabe von analogem Ton.

3. Synchronisation und Fehlererkennung
Das Fehlererkennungs- und Synchronisationsmodul wird hauptsächlich verwendet, um die Position des Datenrahmens im Bitstrom zu finden und den Rahmenkopf, den CRC-Prüfcode und die Rahmenseiteninformationen von dieser Position zu dekodieren, und die Dekodierergebnisse werden für nachfolgende Skalierungsfaktoren verwendet. Decodermodul und Huffman-Decodermodul.


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Analyse des Prinzips des MP3-Decodierungsalgorithmus.

Analyse des Prinzips des MP3-Decodierungsalgorithmus.

mp3 decoding

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MP3 DECODING

1: Einführung in die allgemeine Struktur des MP3-Codecs
MP3-Decodierungsprozess

Sehen Sie verblüfft aus, oder? Hier gibt es viele Konzepte, die nacheinander erklärt werden müssen.

Bitstream: Bitstream ist ein Inhaltsverteilungsprotokoll. Es verwendet ein effizientes Software-Verteilungssystem und Peer-to-Peer-Technologie, um große Dateien (z. B. einen Film oder eine Fernsehsendung) gemeinsam zu nutzen, und ermöglicht jedem Benutzer, Upload-Dienste als Netzwerk-Umverteilungsknoten bereitzustellen. (Da kein Fachmann diesen Inhalt studiert hat, werde ich ihn vorerst als Datum interpretieren, und der interne Inhalt wird Zeit haben, zu diskutieren.)

Synchronisation und Fehlerprüfung – Die Übertragung und Synchronisation von MP3-Datenströmen basiert auf Frames. Ein Frame ist die kleinste Formateinheit von MP3, sie kann nicht mehr geteilt werden. Der Header jedes Frames enthält grundlegende Informationen über den aktuellen Frame, einschließlich Timing-Informationen. Die Timing-Informationen bestehen aus ‘1’en, die 12 aufeinanderfolgende Bits enthalten. Der erste Schritt bei der mp3-Videodecodierung besteht darin, den Decoder mit dem Eingangsdatenstrom zu synchronisieren. Nach dem Starten des Decoders kann dies erfolgen, indem in den Daten nach 12 aufeinanderfolgenden Bits von ‘1’s gesucht wird. Sobald die Synchronisationsinformationen erhalten sind, sind die nachfolgenden Frame-Header-Informationen: Frame-Header-Informationen, die Informationen wie Abtastrate, Füllbits und Bitrate enthalten.

Huffman-Decodierung: Sie können es so verstehen, ich mache eine Eins-zu-Eins-Korrespondenz zwischen verschiedenen Daten durch eine Tabelle und verwende diesen entsprechenden Code, um die ursprünglichen Informationen darzustellen, dann die Zahl mit hoher Häufigkeit, ich verwende den kürzestmöglichen Code, um Zahlen darzustellen die seltener vorkommen, werden durch längere Codes dargestellt. Dadurch wird die Inhaltsmenge reduziert, die die Informationen darstellen. Und nach der Übertragung kann es gemäß diesem Vergleichscode wiederhergestellt werden. Wahrscheinlich ist das der Anfang.

Die umgekehrte Quantisierung stellt die Umkehrung des Quantisierungsprozesses dar. Wenn Sie dies verstehen wollen, müssen Sie den Quantisierungsprozess lernen.

Die Beziehung zwischen Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität von MP3 Teil 2

Die Beziehung zwischen Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität von MP3 Teil 2

MP3

Was ist der Unterschied in der MP3-Klangqualität verschiedener Komprimierungsverhältnisse/Komprimierungsmodi?

Mp3

Was sind einige Grundprinzipien? Wie sieht es mit der Tonqualität anderer Formate wie APE/WMA/usw. aus?
Apropos mp3, ich fürchte, niemand wird sagen, dass er noch nie davon gehört hat. Auch wenn Sie kein mp3-Nutzer sind, gibt es allgegenwärtige Werbung, Werbeaktivitäten in der Stadt, Diskussionen zwischen Freunden und dem Internet. Reichhaltige Ressourcen, diese geben Ihnen immer einen kleinen Eindruck, oder? Für trendige Youngsters, insbesondere Freunde, die Musik mögen und Freunde, die digitale Geräte mögen, ist mp3 wahrscheinlich ein Wort, über das man jeden Tag sprechen sollte, aber was ist mp3, wie bestimmt man die mp3-Klangqualität und was ist gut oder wie kann ich es hören? MP3 in hoher Qualität? ? ? Ich denke, der folgende Artikel kann Ihnen helfen, viele Zweifel zu lösen.
Bei aktuellen MP3-Benutzern ist der allgemein akzeptierte Standard für die Produktion jede Aufnahme + lahme Komprimierung. Diejenigen, die Erfahrung mit solchen Produktionsprozessen haben, werden einige Tricks herausfinden und unterschiedliche Parameter und Parametereinstellungen für unterschiedliche Musik verwenden. Das Komprimierungsverhältnis variiert von den standardmäßigen 128 kbps bis zum Maximum von 320 kbps, aber was ist der Unterschied und der Unterschied in der Wirkung zwischen diesen Bitraten? ? Wie ist das am besten geeignete Kompressionsverhältnis, welches sollte besser sein für cbr und vbr usw. Diese Themen werden oft von allen diskutiert. Lassen Sie mich einige meiner Gefühle mit Ihnen teilen.
Das für diesen Test ausgewählte Repertoire ist der erste Titel von Bachs “Grandenburgisches Konzert”, aufgeführt vom Münchener Bach-Orchester, eac-Track-Capture-Software, cd’ex-Komprimierungssoftware, fooba2000 v0.8-Wiedergabesoftware und Hörkopfhörer sind er6 von Intech und e3c von Shure. Da das klassische Repertoire sehr detailliert ist, die Band groß ist und die Anforderungen an alle Aspekte der Klangqualität relativ hoch sind, kann es den Unterschied zwischen verschiedenen Verarbeitungsmethoden im Detail deutlich widerspiegeln.
Ich habe den Track zuerst mit rac geschnappt und dann die lahme mp3-Encoder-Engine (Vision 1.92 Engine 3.92) in der cd’ex-Software verwendet, um die WAV-Datei zu verarbeiten. Ich habe die Lick-Parameter nacheinander ausprobiert, um einen guten Effekt auszuwählen:
Der erste Thread-Prioritätsparameter wählt die höchste bzw. niedrigste aus. Wenn andere Parameter gleich sind, zeigt der Komprimierungsvergleich, dass der Grad der Thread-Priorität keinen Einfluss auf den Klang hat. Die erzeugten Dateien sind alle gleich groß und der Vergleich klingt gleich, sodass diese Parameter keinen Einfluss auf die Klangqualität haben.
Der zweite Parameter ist die Version, die zwischen mpegI, mpegII und mpegII.V ausgewählt werden kann. In ähnlicher Weise werden die anderen Parameter bestimmt und diese drei Optionen werden verwendet, um dreimal zu komprimieren. Nach dem Hören sind zwar die Dateigrößen der drei Methoden alle gleich, aber das eigentliche Hörgefühl von mpegI ist besser. Das Komprimierungsverhältnis für mittlere bis niedrige Frequenzen ist etwas geringer, aber die Verzerrung der hohen Frequenzen ist etwas stärker. Es eignet sich eher zum Hören von menschlicher Stimme und Popmusik. Es ist auch gut, den mpegI-Typ zu verwenden, um klassische Musik zu hören, der Klanghintergrund ist besser, aber wenn es sich um Solomusik mit vielen mittleren und hohen Frequenzen wie Violine handelt, wird empfohlen, den mpegII.v-Typ zu verwenden, der vorhanden sein wird bessere Ergebnisse.
Der dritte Parameter ist der wichtigste, nämlich die Bitrate. Die Auswahl wirkt sich direkt auf die Größe und das Hörerlebnis Ihrer MP3-Datei aus. Je höher die Komprimierungsrate, desto höher die Verzerrung, und je niedriger die Komprimierungsrate, desto geringer die Verzerrung, aber wie finden wir eine für uns selbst? Was ist die akzeptable Balance zwischen den beiden? Dies erfordert eine sorgfältige Exploration im Experiment. In Anbetracht der Tatsache, dass die Tonqualität von Dateien mit niedriger Bitrate nicht zum Abspielen von Musik geeignet ist, beträgt der Mindestsatz 128 kbps, und vier Dateien mit fester Bitrate von 128, 192, 256 und 320 werden zum Vergleich verwendet.
Das Kompressionsverhältnis von 128 kbps ist noch relativ grob, und der hochfrequente Anteil ist nach der Kompression stark verzerrt. Es klingt hohl, faltig, rau, und es gibt oft flackernde Geräusche. Missverständnisse, die komprimierte Lautstärke eines 3-Minuten-39-Musikstücks beträgt 3414 KB, obwohl die Lautstärke nicht groß ist, der Klang nicht zufriedenstellend ist und es einen relativ großen Fehler gibt.
Der Bitraten-Komprimierungseffekt von 192 kbps ist viel besser als 128.

Die Beziehung zwischen MP3-Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität

Die Beziehung zwischen MP3-Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität

mp3
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Jeder Song wird von einer CD gerippt, in eine WAV-Datei konvertiert und dann mithilfe von Software in MP3 konvertiert.

Mp3

Es sollte also eine Abtastrate von 44100 KHz sein. Es sei denn, es handelt sich bei Ihrem nicht um einen Song, sondern um eine WAV-Datei, und bei der Aufnahme wird eine andere Samplerate ausgewählt.
Der Hauptfaktor, der die Klangqualität von MP3 beeinflusst, ist die Bitrate. Jetzt ist das Beste 320K CBR (feste Bitrate) und VBR (variable Bitrate), VBR-Dateien sind etwas kleiner als CBR. 192K VBR ist das beliebteste im Internet, das die Anforderungen sowohl an die Klangqualität als auch an die Dateigröße erfüllen kann, aber ich verwende normalerweise CDs, um Tracks zu rippen oder APE (verlustfreie Komprimierung, die in eine WAV-Datei wiederhergestellt werden kann) herunterzuladen und dann zu konvertieren bis 320K VBR.
Letzte Erinnerung: MP3-Transkodierung ist verzerrt und diese Verzerrung kann nicht rückgängig gemacht werden. Das heißt, wenn Sie MP3 in WAV-Klangqualität konvertieren, erhöht sich die Dateigröße um ein Dutzend Mal, aber die Klangqualität bleibt dieselbe wie die MP3-Klangqualität.
Wenn Sie eine geringe Verzerrung hören möchten, ist es besser, sich eine CD anzuhören oder APE herunterzuladen.
Zunächst einmal ist die Klangqualität eine sehr subjektive Sache!
Es wird oft gesagt, dass die Tonqualität gut ist, man meint, dass der Wiedergabegrad gut ist, dh je geringer der Unterschied zur Aufnahme ist, desto besser; MP3 ist ein komprimiertes Format, je höher die Bitrate, desto weniger Komprimierung und weniger Detailverlust, dh je höher die Bitrate, desto näher am Originalton. Die Klangqualität hängt jedoch auch von Ihrem Ausgabegerät ab, wie z. B. einem guten MP3-Player und einem guten Kopfhörer, die alle Ihrer Hörqualität zugute kommen!
Wenn Sie also die Klangqualität verbessern möchten, können Sie auch von den oben genannten Perspektiven ausgehen und keine davon überbetonen. Wenn Sie höhere Anforderungen an die Klangqualität haben, können Sie auf mp3 verzichten und direkt auf Stopp-CD umschalten. Die CD enthält Wellenformdateien, die in der Klangqualität völlig verlustfrei sind, was zu besseren Ergebnissen führt.
Wenn Sie die Verzerrung reduzieren möchten, besteht die einzige Möglichkeit darin, die Bitrate zu erhöhen. Es ist am besten, die Komprimierung mit variabler Bitrate (VBR) zu verwenden, um MP3-Dateien zu erstellen, die ein Gleichgewicht zwischen maximaler Wiedergabetreue und minimaler Dateigröße finden können.
Wenn Sie schließlich eine völlig verlustfreie Klangqualität wünschen, sollten Sie Audiodateien immer noch in einem verlustfreien Komprimierungsformat oder einem unkomprimierten Dateiformat verwenden. Wie gut ist die Tonqualität im MP3-Format?