深圳市维迪安防设备:mp3格式 压缩原理

MP3的全称是Moving Picture Experts Group Audio Layer III。简单的说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，所以人们把它简称为MP3。MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码)，这样，高品质的MP3音乐就播放出来了。

MP3格式
什么是MP3格式，MP3格式是什么文件，如何保存成MP3？：我的手机、MP3随身听、MP3音乐光盘等等里面存的都是MP3格式的音乐文件，MP3格式相对WAV文件非常小，基本上是1M左右的文件播放时间是1分钟，而且音质还不错。( 兆(M):计算机中数据存储单位 1M＝1024KB)。你一定想了解mp3是一种什么格式吧，继续看:

MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III)简单的讲来，是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，所以人们把它简称为MP3，其文件扩展名是.MP3(还有.MP2，读者可以大约明白过来) 。MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的文件。

MP3特点: MP3能保证在音质丢失很小的情况下把文件压缩到最小的程度，并较好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3到5M 左右

MP3的压缩方式与诸如Zip、RAR、aiz等我们所熟知的一般压缩方法截然不同的、非常复杂的算法。主要采用非破坏性压缩方式。

- 非破坏压缩方式
在数字压缩和复原过程中，音质没有任何改变或损失的方式将在“韩文”操作系统中制作的文件采用 ZIP压缩方式进行互联网发送时， 如果在ZIP压缩或复原过程中产生数字变化或者损失时，接收文件的人就无法读懂文件信息。而这种非破坏的压缩相当简单。

对于连续相同数字，主要采用1和重复次来表示。
比如数字“1222222334”，首先将该这数字压缩成“12 ?63-34”形式。原来的数字是11位，而压缩后减少为8位数。数字压缩表现形式是“2-6”，2重复6次，“3-3”也是3重复3次。 相同数字重复次
数越多压缩效率越高。
首先我们比较一下对“韩文”文件和WINDOWS专用Wave音频文件的压缩结果。结果“韩文”（存在程 度上的差异）文件容量减少了1/3以上，而数字wave音频文件容量的减少额度不大。因为与音频类似 的多媒体数据与一般文件或执行文件有所不同，它的连续数字较少，因此压缩效率也有相当程度的 下降。

因此音频文件一般不采用非破坏性方法，而采用其它具有复杂算法的破坏性压缩方式。
-破坏的压缩方式

删除不必要数字的压缩方式，压缩1次后复原比较困难，但是其压缩率却很高。
一般音频文件或执行文件在数据复原方面要求比较苛刻时，就不能使用反向数字压缩，此时会在音 质或话质有一些损失降低，这样的JPEG或MPEG就属于破坏压缩方式。
对于MP3来说，是以什么方式压缩呢？我们可以设想一下在街上和朋友交谈的情景。在没有车通过的 时候低声交谈就可以与朋友达到交流的目的，而卡车经过的一瞬间，由于噪音的干扰，朋友的声音 根本听不清楚。卡车开过去后，有一段时间耳朵中会残留马达的余音。同样，当音乐的声音很大时，人们有时会根本听不到细小的声音。这种现象是人的大脑在分析声音过程中对输入声波的过滤作用。
“MP3”提前分析数字音频，就像人类大脑的过滤部分提前过滤压缩的方式一样。所以支持CD级音质的同时，也可以相当程度地提高压缩效率，事实上，对于非音频专家，区分压缩前后的数字音频和MP3是很难的，其原因也正是如此。这种压缩方式称之为音频数据感知编码压缩。

MP3模拟音频数据感知编码压缩过程
模拟音频 ->AD转换 -> 数字PCM型-> 将20HZ与20KHZ之间的频率分解为32个层次->其中的每一个阶层又进一步细分为18个阶层（总576个层次）-> 在各细分层次对于振幅最高的音频信号作为选择信息->过滤其它音频信息->细分的576部分强音信息集中在一起再合成 -> 完成MP3文件。