MP3解碼算法及優(yōu)化實(shí)現(xiàn).pdf

1、MP3是MPEG Audio Layer III的縮寫，MP3是與MPEG一道開始發(fā)展的。MP3是根據(jù)心理聲學(xué)原理，利用人類聽覺的局限性來進(jìn)行壓縮的。簡單來說，人的耳朵聽不到與同頻率較強(qiáng)音頻信號一道的較弱音頻信號。這種現(xiàn)象通常稱作聽覺屏蔽，較強(qiáng)的信號蓋住了較弱的信號。利用心理聲學(xué)原理對壓縮技術(shù)進(jìn)行研究，開發(fā)出了強(qiáng)有力的技能標(biāo)準(zhǔn)ISO-Layer-3。MP3目前已經(jīng)成為許多人發(fā)現(xiàn)、獲取和欣賞音樂的方式，MP3格式已經(jīng)成為音頻文件壓縮的業(yè)界

2、和公眾標(biāo)準(zhǔn)。MP3文件的編解碼和播放工具種類繁多，全世界的互聯(lián)網(wǎng)用戶現(xiàn)在都在共享這種體積相對較小、但質(zhì)量較高的音頻文件。在1992年，RADIO FFN，德國Niedersachsen一個(gè)私有的廣播電臺，把原來租用的電話線換成了ISDN和Layer-3編解碼來每天傳輸8套共20分鐘的當(dāng)?shù)毓?jié)目到中央廣播電臺。這一舉措替他們每年省下超過30萬美元。作為首次實(shí)地試驗(yàn)之一，德國的所有私營電臺非常成功地在法國Albertville冬奧會(huì)上使用了L

3、ayer-3編解碼技術(shù)作為記者在不同的運(yùn)動(dòng)場合與他們在Meribel的中央電臺聯(lián)系。在Bergen的1992年國際音樂節(jié)上，Arne Nordheim演奏了一段音樂，由在Trondheim的教堂的一臺鋼琴和在Bergen的交響樂團(tuán)合作，鋼琴聲通過ISDN和Layer-3編解碼進(jìn)行傳輸，如此的例子還有很多。由此證明MP3是數(shù)碼音頻廣播等領(lǐng)域極具發(fā)展?jié)摿Φ墓ぞ??；谝陨媳尘?，我們認(rèn)為MP3是一個(gè)實(shí)用的有損音頻壓縮編碼。由于其壓縮程度很高，目

4、前在很多領(lǐng)域已經(jīng)開始使用。國際上目前正在準(zhǔn)備MP3的全球化衛(wèi)星音頻廣播，今后利用簡單廣播手段，在世界任何地方也可以欣賞到CD級高音頻音樂了。而且，目前通過網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)播提供各種音頻服務(wù)(Audio On Demand)已成了流行時(shí)尚。未來MP3的使用領(lǐng)域?qū)?huì)更廣闊，如何把MP3音質(zhì)提升，力爭做到既不十分犧牲音質(zhì)、又能換取存儲(chǔ)空間呢?提高音質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵因素是MP3的解碼技術(shù)。因?yàn)椴シ牌魇窍韧ㄟ^解碼程序首先進(jìn)行MP3解碼，然后經(jīng)過頻域時(shí)域轉(zhuǎn)換后才

5、播放MP3文件，所以解碼技術(shù)的研究是MP3研究的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)然，研究新的壓縮率更高的壓縮算法也是一個(gè)研究方向，我們在這里主要討論的是MP3的解碼算法，其他的暫不涉及。論文主要介紹MPEG系列國際標(biāo)準(zhǔn)音頻編解碼技術(shù)的發(fā)展，對目前常用的音頻壓縮算法的性能參數(shù)進(jìn)行了比較。詳細(xì)闡述了MP3解碼流程，深入了解MP3解碼過程中的各個(gè)算法。通過對MP3解碼算法的研究分析，了解解碼過程中所涉及的哈夫曼編碼(HUFFMAN)、離散余弦變換(DCT)等