html5医院网站,做网站php与python,餐饮网站建设规划书,城市建设理论研究收录网站一、实验目的
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二、实验原理
音频编解码的主要对象是音乐和语音#xff0c;音频的编解码格式可分为无压缩的格式、无损压缩格式、有损音乐压缩格式、有损语音压缩格式和合成算…一、实验目的
了解AAC音频格式掌握AAC音频解码的原理并实现将AAC格式的音频解码为PCM
二、实验原理
音频编解码的主要对象是音乐和语音音频的编解码格式可分为无压缩的格式、无损压缩格式、有损音乐压缩格式、有损语音压缩格式和合成算法。本实验中使用的AAC格式属于有损音乐压缩格式。音频编解码的目的是减少传输的信息量和减少储存的信息。
音频的编解码的格式分类
无压缩的格式(PCM,WAV…)
无损压缩格式(APE,FLAC,LPAC,WMA_LS…)
有损音乐压缩格式(AAC,AACPlus,AC3,DTS,ATRAC,MP3,WMA,OGG,RA…)
有损语音压缩格式(AMR, GSM, LPC, SPEEX, CELP, G.7XX, ADPCM,…)
合成算法MIDITTS
AAC高级音频编解码Advanced Audio Coding
最初是基于MPEG-2的音频编码技术目的是取代MP3格式。2000年MPEG-4标准出台AAC重新集成了其它技术PS,SBR为区别于传统的MPEG-2 AAC故含有SBR或PS特性的AAC又称为MPEG-4 AAC。
AAC是新一代的音频有损压缩技术它通过一些附加的编码技术比如PS,SBR等衍生出了LC-AAC,HE-AAC,HE-AACv2三种主要的编码。其中LC-AAC就是比较传统的AAC相对而言主要用于中高码率(80Kbps)HE-AAC(相当于AACSBR)主要用于中低码(80Kbps)而新近推出的HE-AACv2(相当于AACSBRPS)主要用于低码率(48Kbps。事实上大部分编码器设成48Kbps自动启用PS技术而48Kbps就不加PS就相当于普通的HE-AAC。
HE“High Efficiency”高效性。HE-AAC v1又称AACPlusV1SBR)用容器的方法实现了AACLCSBR技术。SBR其实代表的是Spectral Band Replication(频段复制)。
音乐的主要频谱集中在低频段高频段幅度很小但很重要决定了音质。如果对整个频段编码若是为了保护高频就会造成低频段编码过细以致文件巨大若是保存了低频的主要成分而失去高频成分就会丧失音质。
SBR把频谱切割开来低频单独编码保存主要成分高频单独放大编码保存音质“统筹兼顾”了在减少文件大小的情况下还保存了音质完美的化解这一矛盾。
HEv2用容器的方法包含了HE-AAC v1和PS技术。PS指“parametric stereo”参数立体声。原来的立体声文件文件大小是一个声道的两倍。但是两个声道的声音存在某种相似性根据香农信息熵编码定理相关性应该被去掉才能减小文件大小。所以PS技术存储了一个声道的全部信息然后花很少的字节用参数描述另一个声道和它不同的地方。
AAC编解码特点
(1)AAC是一种高压缩比的音频压缩算法但它的压缩比要远超过较老的音频压缩算法如AC-3、MP3等。并且其质量可以同未压缩的CD音质相媲美。
(2)同其他类似的音频编码算法一样AAC也是采用了变换编码算法但AAC使用了分辨率更高的滤波器组因此它可以达到更高的压缩比。
(3)AAC使用了临时噪声重整、后向自适应线性预测、联合立体声技术和量化哈夫曼编码等最新技术这些新技术的使用都使压缩比得到进一步的提高。
(4)AAC支持更多种采样率和比特率、支持1个到48个音轨、支持多达15个低频音轨、具有多种语言的兼容能力、还有多达15个内嵌数据流。
(5)AAC支持更宽的声音频率范围最高可达到96kHz最低可达8KHz远宽于MP3的16KHz-48kHz的范围。
(6)不同于MP3及WMAAAC几乎不损失声音频率中的甚高、甚低频率成分并且比WMA在频谱结构上更接近于原始音频因而声音的保真度更好。专业评测中表明AAC比WMA声音更清晰而且更接近原音。
(7)AAC采用优化的算法达到了更高的解码效率解码时只需较少的处理能力。
MPEG-4 AACLC解码器的基本框图
在主控模块开始运行后主控模块将AAC比特流的一部分放入输入缓冲区通过查找同步字得到一帧的起始。
找到后开始进行无噪解码无噪解码实际上就是哈夫曼解码它的作用在于进一步减少尺度因子和量化后频谱的冗余即将尺度因子和量化后的频谱信息进行哈夫曼编码。
通过反量化、
联合立体声、
知觉噪声替换、
瞬时噪声整形、
反离散余弦变换、
频段复制这几个模块之后
得出左右声道的PCM码流再由主控模块将其放入输出缓冲区输出到声音播放设备。 程序流程
程序流程设计中首先要打开/创建输入和输出的文件接着进行aac解码并将解码后的数据保存到pcm文件最后关闭文件即可。 三、操作现象
实验设备
本实验所需硬件为实验板、仿真器和电源。 硬件连接
1连接仿真器和电脑的USB接口。
2将拨码开关拨到DEBUG模式01111连接实验箱电源拨动电源开关上电。 软件操作
导入工程选择Demo文件夹下的对应工程
编译工程生成可执行文件
将CCS连接实验箱并加载程序
点击运行程序
运行程序后Console 窗口会打印信息。
大概等待5分钟编码完成。
可看到工程目录下的song.aac文件解码生成的song.pcm文件。
可播放song.pcm具体操作步骤如下
1打开软件后点击“文件-导入-原始数据”
2选择工程目录下的song.pcm文件数据配置如图
3导入数据后点击绿色剪头即可播放音频数据。
4对比后可发现其效果与AAC原文件播放内容一致。
实验结束后先点击黄色按钮暂停程序运行再点击红色按钮退出CCS与实验箱的连接最后实验箱断电即可。
