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MP3/MP4数码播放器的原理及其应用（一） 来源： 网络资源?????? 发表日期：2006-05-19 一、?MP3/MP4基本原理?MP3/MP4就是采用国际标准MPEG中的第三层音频压缩模式，对声音信号进行压缩的一种格式，中文也称?“?电脑网络音乐?”?。?MPEG中的第三层音频压缩模式比第一层和第二层编码要复杂得多，但音质最高，可与CD音质相比。为了更深入地理解，先把MPEG－1音频标准的特点作一些介绍。?1?－1音频标准的特点?MPEG－1音频压缩标准是第一个高保真音频数据压缩标准。除了AC－3之外，其他的音频压缩算法只适用于语言(如码激励线性预测CELP)或只有中等的压缩质量(如自适应差分脉冲编码调制ADPCM)。MPEG－1音频压缩标准虽然是MPEG－1标准的一部分，但它完全可独立应用。?为保证其普遍适用性，MPEG－1音频压缩标准提供了以下压缩模式：?(?1?)音频信号采样频率可以是32kHz，44.1kHz或48kHz；?(?2?)压缩后的比特流可按下列4种模式之一支持单声道或双声道；?·?提供给音频通道的单声道模式?(monophonic?mode).?·?提供给两个独立的单音频通道的双－单声道模式?(dual－monophonic?mode).?·?提供给立体声通道的立体声模式?(stereomode),通道之间有比特共享。?·?联合立体声模式?(joint－stereomode)，利用立体声之间的关联或通道之间的相位差的无关性，或者对两者同时利用。?(?3?)压缩后的比特流具有预定的几种比特率之一。此外，MPEG－1音频标准也支持用户使用预定的比特率之外的比特率。?(?4?)MPEG－1音频标准提供三个独立的压缩层次，使用户可在复杂性和压缩质量之间权衡选择。?·?层?1?(Layer?1)最为简单，使用的比特率384kb／s，主要用于数字小卡座DCC(Digital?Compact?Cassette)。?·?层?2?(Layer?2)的复杂度属于中等，使用的比特率192kb／s左右。其应用包括：数字广播(Digital?Audio?Broadcasting)的音频编码，CD－ROM上的音频信号以及交互式CD－I(CD－zinteractive)。?·?层?3?(Layer?3)最为复杂，但音质最佳，使用的比特率为64kb／s，尤其适用于综合业务数据网(ISDN)上的音频传输。?(?5?)编码后的比特流支持循环冗余校验CRC(Cyclic?Redundancy?Check)。?(?6?)MPEG－1音频标准还支持在比特流中载带附加信息。?2?－1层3?(Layer?3)音频标准的基本原理?MPEG－1层3?(Layer?3)音频标准是一个普遍适用的音频压缩标准，它对音频源没有任何要求。它利用人耳听觉系统的感知特性，压缩率的取得来自去掉人耳听不到的信息细节，虽然压缩是有失真的，但对人耳来说这些失真是听不到的。也即对人耳而言，MPEG－1音频压缩是不失真的。因此，MPEG－1音频标准的应用非常广泛。?3?－1层3?(Layer?3)声音的一些性能指标?从上述MPEG－1音频标准可看出：高压缩比是MP3/MP4的一个主要特性，其基本理论就是去除节目源中人耳听觉阈以外的所有信号，并将大信号掩盖下的小信号也加以除去，因为人耳具有掩盖效应，这种变化基本上觉察不出来，这样实际记录的信息量就比压缩前小得多，其压缩比可在10?∶?1～96?∶?1。这样，一张只能容纳十几首歌曲的光盘，就可记录150首以上的MP3/MP4格式歌曲。MP3/MP4的这一特性，大大节约了节目成本，肯定会受用户欢迎。?MP3/MP4的优点?↑?MP3/MP4的突出优点是：压缩比高，音质较好，制作简单，交流方便。?压缩比高上面已述。音质是人们关心的一个焦点。虽然MP3/MP4对原始信号进行了高压缩比处理，但因为去除的大多是一些无关紧要的信号，因此单纯从听感上说，MP3/MP4压缩几乎对音质没有影响。事实上，制作精良的MP3/MP4音乐碟，在专门的数字随身听(比如MPMan)中播放，完全可以达到普通CD唱机播放CD唱片的音质水平。但最吸引人的还是MP3/MP4制作和交流上的方便。只要有一台电脑，就可将CD节目录入电脑硬盘，然后压制成MP3/MP4格式。也可直接从Internet网上下载MP3/MP4音乐，网上有取之不尽的MP3/MP4音乐。还可把你自己制作的MP3/MP4音乐上网交流。良好的音质和丰富的节目源将使MP3/MP4成为最佳的大众音乐媒体。?当然，MP3/MP4的高压缩比是以牺牲细微的音质换来的，无疑会对音质产生一定的影响，对一般人和爱好者不会在意，但MP3/MP4是否能为Hi－Fi