MPEG
MPEG
-
-
1
1
–
Kiến trúc
Băng lọc
phân tích ña
pha 32 kênh
Lượng tử
hoá
Mã hoá
M
U
X
FFT
LI: 512
LII: 1024
Phân tích
tâm sinh lý
âm học
Phân phối
bit ñộng
32
Dữ liệu
Thông
tin thêm
SMR
Lượng tử

tin thêm
MPEG
MPEG
-
-
1
1
• Thuật toán cơ bản
– Tiến hành chia ngõ vào thành 32 băng con bởi các băng lọc.
• Lấy 32 mẫu PCM trong cùng một thời ñiểm, kết quả là 32 hệ số tần số ở ngõ ra.
– Trong MPEG-1 lớp I thì tập 32 giá trị PCM ñược kết hợp vào trong khối gồm
12 nhóm 32 mẫu này.
– MPEG-1 lớp II và lớp III thì gồm 3 khối 12 nhóm này.
– Phân bố bit ñảm bảo rằng mọi nhiễu lượng tử nằm ở dưới các ngưỡng che.
– Với mỗi băng con, xác ñịnh mức biên ñộ và mức nhiễu bằng mô hình tâm sinh
lý nghe. SMR (signal-mask rate) ñược sử dụng ñể xác ñịnh số bit cho quá trình
lượng tử hoá ñối với mỗi băng con với mục ñích giảm thiểu dung lượng.
MPEG
MPEG
-
-
1
1
Ví dụ: Sau khi phân tích, mức của 16 băng con ñầu là:
Band 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15 16
Level (db) 0 8 12 10 6 2 10
60 35 20 15 2 3 5 3 1
Nếu mức của băng con thứ 8 là 60 thì nó che 12 dB ở băng con thứ 7 và 15 dB ở
băng con thứ 9.

III.
– Aux Data: Dữ liệu bổ sung
Header Info Side Info Subband Samples Aux Data
MPEG
MPEG
-
-
2
2
• Mở rộng MPEG-1 cho các ứng dụng mới.
• Có khả năng áp dụng nhiều tốc ñộ khác nhau, từ 32 ñến 1066kbps. Tần số lấy mẫu
có thể giảm 1 nửa so với MPEG-1 (16; 22,05; 24kHz).
• Khả năng ña kênh, tốc ñộ bits mở rộng có thể lên ñến 1 Mbps cho các ứng dụng
tốc ñộ cao. Cho phép nén ñồng thời nhiều kênh.
• Chất lượng âm thanh tuỳ thuộc ứng dụng.
• Hỗ trợ khả năng lồng tiếng, bình luận nhiều ngôn ngữ trong phần bits mở rộng.
• MPEG-2 sử dụng mã hoá cường ñộ cao, giảm xuyên âm, mã hoá dự ñoán liên
kênh và mã hoá ảo ảnh kênh trung tâm ñể nhận ñược tốc ñộ bit kết hợp 384 kbps.
• Khung MPEG-2 ñược chia thành 2 phần, phần ñầu là MPEG-1stereo, phần mở
rộng MPEG-2 chứa tất cả những dữ liệu surround khác.
MPEG
MPEG
-
-
2
2
Mono-stereo
MPEG-1
32;44.1;48kHz
MPEG-2

C
R
LS
RS
L0
R0
T3
T4
T5
+
MPEG-1
decoder
MPEG-2
Extension
decoder
L0
’
R0
’
T3
’
T4
’
T5
’
Inverse
Matrix
L
’
C

21
1
,
)(0
)(0
δβαδβα
δβα
δβα
or
RSCRR
LSCLL
MPEG1 header MPEG-1 Data MPEG-1 Auxillary Data
MPEG2 header MPEG2 Data
Khung MPEG-1/2
AC
AC
-
-
3 (DOLBY DIGITAL)
3 (DOLBY DIGITAL)
• Chuyển tải âm thanh ña kênh trong các ứng dụng như DVD-Video, DTV và DBS.
• Phát triển từ AC-1 và AC-2.
• Mã hoá âm thanh từ 1 ñến 6 kênh, thông thường cung cấp âm thanh 5.1 kênh: trái,
phải, trung tâm, trái vòm, phải vòm và 1 kênh hiệu ứng tần số thấp.
• 6 kênh yêu cầu 6x48kHzx18bits=5.184Mbps chưa nén có thể ñược mã hoá tối thiểu
với tốc ñộ 384kbps (tỷ lệ 13:1).
• Tuy nhiên, AC-3 hỗ trợ tốc ñộ từ 32 ñến 640kbps.
• Cung cấp khả năng tự chọn mức âm thanh cho thính giả.
• Cho phép giảm dữ liệu bằng quá trình lượng tử biểu diễn trong miền tần số của tín
hiệu âm thanh.

PCM
Dòng bit
AC-3
APT
APT
-
-
X100
X100
•
APT-X100 cho tỷ lệ nén 4:1.
• Sử dụng ñể truyền dẫn, lưu trữ các tín hiệu audio mono, stereo hay ña kênh chất
lượng cao.
• Không hẳn dựa vào mô hình tâm sinh lý nghe, cũng không trực tiếp loại các thành
phần không thích hợp trong tín hiệu audio, mà nó ngầm hiểu một mô hình ñáp ứng
nghe bằng việc phân phối ít bit ở tần số cao.
• Thuật toán hoàn toàn trong miền thời gian sử dụng mã hoá dự ñoán tuyến tính trong
các băng con.
• Hoạt ñộng với bất kỳ tần số lấy mẫu với ngõ ra 16 bits/từ mẫu.
• Tín hiệu audio ñược chia thành 4 băng con với băng thông ñều nhau sử dụng các bộ
lọc QMF.
• Tín hiệu ñược phân tích trong miền thời gian: sử dụng mã hoá dự ñoán tuyến tính
ADPCM ñể lượng tử mỗi băng theo nội dung và loại bỏ ñộ dư thừa trong các băng
con.
• Mã hoá sự khác biệt của mẫu hiện thời và mẫu trước.
• Giải mã ñược tiến hành một cách ngược lại.
MÃ H
MÃ H
Ó
Ó

15 – 120Hz
Có thể ñặt bất kỳ.
2/0 Stereo
3/0
3/1
3/2 3/2 với siêu trầm (5.1)
MÃ HO
MÃ HO
Á
Á
ÂM THANH N
ÂM THANH N
Ổ
Ổ
I
I
• Mã hóa Trái phải (LR)
Không loại bỏ ñộ dư thừa.
Các kênh riêng biệt ñược mã hoá ñộc lập.
Ngưỡng che không liên quan.
Hiệu quả với âm thanh rất khác biệt giữa kênh trái và kênh phải
.
N
1
N2
L≈R
R≈L
+
+
L’

vào thực hơn.
MÃ HO
MÃ HO
Á
Á
ÂM THANH N
ÂM THANH N
Ổ
Ổ
I
I
– Tính chất
Kênh side sử dụng số bit rất ít.
Loại bỏ ñộ dư thừa cho tín hiệu mono trong thực tế.
Có thể ñược áp dụng trong miền thời gian lẫn tần số.
ðộ lợi mã hoá cao phụ thuộc tín hiệu.
– Biến ñổi ngược: tổng/hiệu chuẩn hoá.
MÃ HO
MÃ HO
Á
Á
ÂM THANH N
ÂM THANH N
Ổ
Ổ
I
I
• Stereo ghép cường ñộ cao (Intensity Stereo):
Mục ñích: Tối thiểu hoá thông tin stereo ñể nhận ñược tốc ñộ bit thấp nhất nếu có thể.
• Mã hoá tín hiệu tổng các kênh + các hướng của các kênh. Truyền ñường bao, sau

R
X
X
L+R
Hướng kênh L
Hướng kênh R
L
R