Tài liệu tham khảo Đa truyền thông (Phần 5)

Nội dung text: Tài liệu tham khảo Đa truyền thông (Phần 5)

1. MPEGMPEG 11 – Kin trúc Bănglc Lưngt 32 D liu phântíchđa 32 hố MPEG1lp1,2 pha 32 kênh Mãhố M kênh s(n) Lưngt SMR U X FFT SMR:T s tín Phântích Phânphi Thơng LI:512 hiu/ngưngche tâmsinhlý bitđng tin thêm LII:1024 âmhc MPEG1lp3 D liu Bănglc Vịnglpchđnh bit 32 phântíchđa ↓32 MDCT Lưngt hố pha 32 kênh Mãhố Huffman M kênh s(n) U X Phântích SMR Mãthơng Thơng FFT tâmsinhlý tin thêm âmhc tin thêm MPEGMPEG 11 • Thut tốn cơ bn – Tin hành chia ngõ vào thành 32băng conbi các băng lc. • Ly 32mu PCMtrong cùng mt thi đim,kt qu là 32h s tn s ngõ ra. – Trong MPEG1lp Ithì tp 32giá tr PCMđưc kt hp vào trong khi gm 12nhĩm 32mu này. – MPEG1lp IIvà lp IIIthì gm 3khi 12nhĩm này. – Phân b bitđm bo rng mi nhiu lưng t nm dưi các ngưng che. – Vi mi băng con,xác đnh mc biên đ và mc nhiu bng mơ hình tâm sinh lý nghe.SMR(signalmaskrate)đưc s dng đ xác đnh s bitcho quá trình lưng t hố đi vi mi băng convi mc đích gim thiu dunglưng.
2. MPEGMPEG 11 Ví d:Sau khi phân tích,mc ca 16băng conđu là: Band 1234567 8 910111213141516 Level(db) 0812106210 60 35201523531 Nu mc ca băng conth 8là 60thì nĩ che 12dB băng conth 7và 15dB băng conth 9. Băng con7cĩ mc 10dB 15dB:gi đi.
   Ch cĩ các mc ln hơn mc che là đưc gi đi thay vì dùng 6bitsđ mã hố,ta ch dùng 4bits. MPEGLayerI:B lc DCT1khung và tn s bng phng trong mi băng con. Mơ hình tâm sinh lý nghe s dng che tn s. MPEGLayer II: Cĩ 3 khung trong b lc (trưc, hin ti và k), tng là 1125 mu.S dng vài bitsđ che thi gian. MPEGLayerIII:S dng b lc ti hn đ đáp ng tt hơn.Mơ hình tâm sinh lý nghe s dng che thi gian, che tn s, tính tốn đ dư tha stereo và mã hố Hufman. MPEGMPEG 11 • Cu trúc khung HeaderInfoSideInfoSubbandSamples AuxData – HeaderInfo:Gm 12bitsđng b;20bis thơng tinh thng ch th tc đ bit, tn s ly mu,dng nhn ;16bitsCRCvi đa thc sinh x16 +x 15 +x 2+1. – SideInfo:Gm phân b bit:lp 1vi 4bitstuyn tính cho các băng con,lp II4bitscho các băng contn thp,3bittn trung và 2bitstn cao;h s t l là 6bits/băng conkt hp vi phân b bitsvà các bitsmã hĩa cho băng conđĩ đ xác đnh giá tr,lp IIImã hĩa âm thanh ni. – Subband Samples:32x12mu đi vi lp Ivà 32x36mu đi vi lp IIvà lp III. – AuxData:D liu b sung
3. MPEGMPEG 22 • M rng MPEG1cho các ng dng mi. • Cĩ kh năng áp dng nhiu tc đ khác nhau,t 32đn 1066kbps.Tn s ly mu cĩ th gim 1na sovi MPEG1(16;22,05;24kHz). • Kh năng đa kênh,tc đ bitsm rng cĩ th lên đn 1Mbpscho các ng dng tc đ cao.Cho phép nén đng thi nhiu kênh. • Cht lưng âm thanh tuỳ thuc ng dng. • H tr kh năng lng ting,bình lun nhiu ngơn ng trong phn bitsm rng. • MPEG2 s dng mã hố cưng đ cao, gim xuyên âm, mã hố d đốn liên kênh và mã hố o nh kênh trung tâm đ nhn đưc tc đ bitkt hp 384kbps. • Khung MPEG2 đưc chia thành 2 phn, phn đu là MPEG1stereo, phn m rng MPEG2cha tt c nhng d liu surroundkhác. MPEGMPEG 22 MPEG2 Monostereo Monostereo 5channels MPEG1 MPEG2 MPEG2 32;44.1;48kHz 16;22,05;24kHz multichannel 32;44.1;48kHz LayerI LayerI LayerI LayerII LayerII LayerII LayerIII LayerIII LayerIII
4. MPEGMPEG 22 • Mã hố và gii mã MPEG2 L0 channel L L0 ’ L’ MPEG1 + MPEG1 R0 encoder decoder C R0 ’ C’ Inverse Matrix T3 ’ R T3 ’ Matrix R T4 LS MPEG2 MPEG2 T4 ’ LS ’ Extension Extension T5 encoder decoder RS T5 ’ RS ’ MPEGMPEG 22 Trong đĩ: L0 =α(L+ βC +δLS) 1 1  ,α = ;β =δ = or α = ;1 β =δ = 0 R0 =α(R+ βC +δRS) 1+ 2 2 Vi R:phi,L:trái,C:trung tâm,LS:trái vịm và RS:phi vịm. T đĩ d dàng trong mã hĩa thun nghch Cu trúc khung MPEG1headerMPEG1DataMPEG1AuxillaryData KhungMPEG1/2 MPEG2headerMPEG2Data
5. ACAC 3(DOLBYDIGITAL)3(DOLBYDIGITAL) • Chuyn ti âm thanh đa kênh trong các ng dng như DVDVideo,DTVvà DBS. • Phát trin t AC1và AC2. • Mã hố âm thanh t 1đn 6kênh,thơng thưng cung cp âm thanh 5.1kênh:trái, phi,trung tâm,trái vịm,phi vịm và 1kênh hiu ng tn s thp. • 6kênh yêu cu 6x48kHzx18bits=5.184Mbpschưa nén cĩ th đưc mã hố ti thiu vi tc đ 384kbps(t l 13:1). • Tuy nhiên,AC3h tr tc đ t 32đn 640kbps. • Cung cp kh năng t chn mc âm thanh cho thính gi. • Cho phép gim d liu bng quá trình lưng t biu din trong min tn s ca tín hiu âm thanh. • B mã hố s dng băng lc phân tích chuyn các mu PCMthành các h s trong min tn s.Mi h s biu din ký hiu mũ nh phân gm phn s mũ và phn đnh tr.Các tp s mũ đưc mã hố thơ quaph tín hiu và xem như là đưng bao ph.S dng phân phi bít xác đnh s bitscn mã hố mi đnh tr da vào đưng bao ph.ðưng bao ph và các đnh tr đưc lưng t cho 6khi âm thanh (1536 mu âm thanh)đưc đnh dng thành khung ri chuyn đi. ACAC 3(DOLBYDIGITAL)3(DOLBYDIGITAL) Quá trình gii mã hồn tồn ngưc li, đây ch xét quá trình mã hố S Bănglc Mãhố Cácmu mũ Chđnh bit PCM phântích đưngbao Phnđnhtr Lưngt hố Thơng tin chđnh bit phnđnhtr Phnđnhtrđưc ðưngbaoph lưngt hố đưcmãhố Dịng bit ðnhdngkhung AC3 AC3
6. APTAPT X100X100 • APTX100cho t l nén 4:1. • S dng đ truyn dn,lưu tr các tín hiu audiomono,stereohayđa kênh cht lưng cao. • Khơng hn da vào mơ hình tâm sinh lý nghe,cũng khơng trc tip loi các thành phn khơng thích hp trong tín hiu audio,mà nĩ ngm hiu mt mơ hình đáp ng nghe bng vic phân phi ít bit tn s cao. • Thut tốn hồn tồn trong min thi gian s dng mã hố d đốn tuyn tính trong các băng con. • Hot đng vi bt kỳ tn s ly mu vi ngõ ra 16bits/t mu. • Tín hiu audiođưc chia thành 4băng convi băng thơng đu nhau s dng các b lc QMF. • Tín hiu đưc phân tích trong min thi gian:s dng mã hố d đốn tuyn tính ADPCMđ lưng t mi băng theo ni dungvà loi b đ dư tha trong các băng con. • Mã hố s khác bit ca mu hin thi và mu trưc. • Gii mã đưc tin hành mt cách ngưc li. MÃHMÃH ĨĨAÂMTHANHNAÂMTHANHN II • Âm thanh đa kênh R L L C R L C R S S 2/0Stereo 3/0 3/1 S:Surround. C R C R L L LFE:LowFrequency Enhancement(Woofer) LS RS LS LFE RS 15– 120Hz Cĩ thđtbtkỳ. 3/2 3/2visiêutrm(5.1)
7. MÃHOMÃHO ÁÁ ÂMTHANHNÂMTHANHN II • Mã hĩa Trái phi (LR) Khơng loi b đ dư tha. Các kênh riêng bit đưc mã hố đc lp. Ngưng che khơng liên quan. Hiu qu vi âm thanh rt khác bit gia kênh trái và kênh phi. N1 L≈R + L’ Ngun R≈L + R’ N2 MÃHOMÃHO ÁÁ ÂMTHANHNÂMTHANHN II • JointStereo MidleSide Khuynh hưng ca Joint Stereo khơng ch là kt hp các đnh dng ca chun nén mp3(MPEG1lp III)mà cịn kt hp các dng khác:MPEGvà AAC. MiddleSide Stereo xét hai kênh d liu theo hai phương din khác nhau. Thay vì lưu tr mt d liu âm thanh theo hai kênh Leftvà Right,ta cĩ th ch cn lưu tr mt chui tương t s trung bình Average (ca Left và Right) và s sai bit Difference(gia Leftvà Right). dng MiddleSide,ta cĩ th lưu tr các giá tr Middlevà Sidenhư sau: Middle=(L+R)/2,Side=(LR)/2. Du ca Sidelà rt quan trng,nu Side>0nghĩa là tín hiu Lln hơn tín hiu R. Ta hồn tồn cĩ th tái to hai kênh L,Rnhư sau: L=Middle+Side,R=MiddleSide. Ưu đim là s khác bit tương đi ca các tín hiu audioca các kênh Lvà R.Kt qu là kênh Middleln hơn nhiu sovi kênh Side. Vic mã hố kênh Sides dng ít bít hơn đ gii phĩng tài nguyên mà cĩ th đưc s dng đ trin khai hu hiu hơn trên kênh Middle.Khi tái đnh dng li L,Rthì kt qu s th hin tín hiu gc ngõ vào thc hơn.
8. MÃHOMÃHO ÁÁ ÂMTHANHNÂMTHANHN II – Tính cht Kênh sides dng s bitrt ít. Loi b đ dư tha cho tín hiu monotrong thc t. Cĩ th đưc áp dng trong min thi gian ln tn s. ð li mã hố cao ph thuc tín hiu. – Bin đi ngưc:tng/hiu chun hố. MÃHOMÃHO ÁÁ ÂMTHANHNÂMTHANHN II • Stereoghép cưng đ cao (IntensityStereo): Mc đích: Ti thiu hố thơng tinstereođ nhn đưc tc đ bitthp nht nu cĩ th. • Mã hố tín hiu tng các kênh +các hưng ca các kênh.Truyn đưng bao,sau đĩ t l theo các kênh. • Kim chng da trên vic cm nhn ca conngưi kém đi vi tn s trên 3kHz. • Khơng liên quan đn k thut suy gim. • Biên đ và pha là khơng quan trng. • Gim gn 50%d liu. • Khơng đm bo thơng tinv pha ca tín hiu. • Mt vài s méo cĩ th nhn bit đưc. • S dng trong các ng dng tc đ bitthp.
9. MÃHOMÃHO ÁÁ ÂMTHANHNÂMTHANHN II L Chnhpha L+R Σ R Chnhpha ðobiênđ ðobiênđ Hưngkênh L ðobiênđ ÷ Hưngkênh R ðobiênđ ÷ L+R L Hưngkênh L X R Hưngkênh R X