Совместное кодирование - Joint encoding

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален Найдите источники: «Совместное кодирование»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Август 2010 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

В звуковая инженерия, совместное кодирование относится к объединению нескольких каналов схожей информации во время кодирование для получения более высокого качества, меньшего размера файла или того и другого.

Совместное стерео

Период, термин совместное стерео стал известен как Интернет позволил передать относительно низкие битрейт, звук приемлемого качества при умеренной скорости доступа в Интернет. Совместное стерео относится к любому количеству методов кодирования, используемых для этой цели. Здесь описаны две формы, обе реализуются по-разному с разными кодеки, Такие как MP3, AAC и Ogg Vorbis.

Стерео кодирование по интенсивности

Эта форма совместного стерео использует технику, известную как совместное частотное кодирование, который функционирует по принципу звуковая локализация. Человеческий слух обычно менее остро воспринимает направление определенных звуковых частот. Используя эту характеристику, интенсивное стереофоническое кодирование может снизить скорость передачи данных аудиопотока с незначительным или отсутствующим видимым изменением видимого качества.

В частности, доминирование разница во времени между слухами (ITD) локализация звука человеком присутствует только на более низких частотах. Что оставляет межушные амплитудные различия (IAD) как доминирующий индикатор местоположения для более высоких частот. Идея интенсивное стереокодирование состоит в том, чтобы объединить нижний спектр в один канал (тем самым уменьшить общие различия между каналами) и передать небольшую дополнительную информацию о том, как Сковорода определенные частотные диапазоны для восстановления IAD реплики.

Этот тип кодирования не полностью восстанавливает исходный звук из-за потери информации, что приводит к упрощению стереоизображения и может создавать заметные звуковые эффекты. артефакты сжатия. Однако для очень низких скоростей передачи данных этот тип кодирования обычно дает улучшение воспринимаемого качества звука. Он поддерживается многими форматами сжатия звука (включая MP3, AAC, Vorbis и Opus ), но не всегда для каждого кодировщика.

M / S стереокодирование

M / S стереокодирование преобразует левый и правый каналы в средний и боковой канал. Средний канал - это сумма левого и правого каналов, или ${ Displaystyle M = L + R}$. Боковой канал - это разница левого и правого каналов, или ${ Displaystyle S = L-R}$. В отличие от стереофонического кодирования по интенсивности, M / S-кодирование является частным случаем преобразование кодирования, и отлично сохраняет звук без появления артефактов. Кодеки без потерь Такие как FLAC или же Аудио Обезьяны используйте стереокодирование M / S из-за этой характеристики.

Чтобы восстановить исходный сигнал, каналы либо добавляются ${ displaystyle L = { frac {M + S} {2}}}$ или вычтено ${ displaystyle R = { frac {M-S} {2}}}$

Эта форма кодирования также иногда известна как матричное стерео и используется во многих различных формах оборудования для обработки и записи звука. Он не ограничивается цифровыми системами и даже может быть создан с помощью пассивного звука. трансформаторы или аналог усилители. Один из примеров использования M / S стерео в FM стереовещание, где ${ Displaystyle L + R}$ модулирует в несущая волна и ${ Displaystyle L-R}$ модулирует поднесущая. Это обеспечивает обратную совместимость с монофоническим оборудованием, которому потребуется только средний канал. Другой пример M / S стерео - это запись стереофонических микроканавок. Боковое движение иглы представляет собой сумму двух каналов, а вертикальное движение представляет собой разницу между каналами.

Совместное частотное кодирование

Совместное частотное кодирование является кодирование техника, используемая в сжатие аудиоданных уменьшить скорость передачи данных.

Идея состоит в том, чтобы объединить заданный частотный диапазон нескольких звуковых каналов вместе, чтобы результирующее кодирование сохраняло звуковую информацию этого диапазона не как пучок отдельных каналов, а как один однородный поток данных. Это навсегда разрушит исходное разделение каналов, так как информация не может быть точно восстановлена, но значительно уменьшит объем необходимого места для хранения. Только некоторые формы объединенного стерео используют метод совместного частотного кодирования, например, стерео кодирование интенсивности.

Реализации

При использовании в процессе сжатия MP3 объединенное стерео обычно использует несколько методов и может переключаться между ними для каждого кадра MPEG. Обычно в совмещенном стереорежиме современного кодировщика для одних кадров используется стерео M / S, а для других - L / R стерео, в зависимости от того, какой метод дает наилучший результат. Кодеры используют разные алгоритмы, чтобы определить, когда переключаться и сколько места выделить каждому каналу; качество может пострадать, если переключение происходит слишком часто или если побочный канал не получает достаточно битов. С помощью некоторого программного обеспечения для кодирования можно принудительно использовать стереозвук M / S для всех кадров, имитируя совместный стереорежим некоторых ранних кодеров, таких как Син. В рамках ХРОМОЙ кодировщик, это известно как принудительное объединенное стерео.^[1]

Как и в случае с MP3, Ogg Vorbis Стереофайлы могут использовать стерео L / R или совместное стерео. При использовании совместного стерео могут использоваться методы M / S стерео и интенсивного стерео. В отличие от MP3, где M / S-стерео (при его использовании) применяется до квантования, кодер Ogg Vorbis применяет M / S-стерео к отсчетам в частотной области после квантования, что делает применение M / S-стерео этапом без потерь. После этого шага любая частотная область может быть преобразована в стерео по интенсивности путем удаления соответствующей части побочного канала M / S-сигнала. Функция пола Ogg Vorbis позаботится о необходимом панорамировании влево-вправо.

Рекомендации

внешняя ссылка

• Юрген Херре, Фраунгофер IIS. От совместного стереофонического кодирования к пространственному звуку - последние достижения и стандартизация. Октябрь 2004 г., документ 157, 7-я Международная конференция по цифровым звуковым эффектам DAFx'04.