数字音频技术(第6版) 409

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　　382数字音频技术（第6版）
　　有N=32个子带和
　　抽头寄存器。MPEG-1分析滤波器的流程图及其他细节将在第章给出。在MPB
　　准中出现的那个特定的分析滤波器每输出一个采样点需要进行大约80次实数乘法和80次实数加法。类似地，在解码器中使用了一个多相合成滤波器。PQMF是创建有限数量频带的一个好选择。在需要高分辨率分析时，MDCT之类的变换方法是更可取的10.8.4MDc
　　在编解码器中可以使用离散傅里叶变换（D
　　ansform，DFT）和离散余弦变
　　换（Discrete Cosine transform，DCT）来提供良好的频率分辨率。同样，频域输出的点数等于时域输入的采样点数。不过，
　　低块效应，需要用一个50%的交叠相加使频率成分的数量相对于时间采样点数量翻倍，并且DFT和DCT不提供临界采样。这种数据率上的增大显然是起反作用的。改进的离散余弦变换（Modified Discrete Cosine Transform，MDCT）提供了高分辨率的频率分析，允许50%的交叠，并提供了临界采样。因此很多编解码器都使用MDCT。
　　DCT是时域混叠对消（Tiu
　　Cancellation，TDAC）变换的一个例子，这类变换只需要一半数量的频点就能重建出时域音频信号。要进行频域亚采样，因此交叠将导致与输入采样点数量相同的输出采样点。具体地，交叠窗的长度是块时间长度（变换的平移长度）的两倍，从而在块与块之间产生50%的交叠。并且，交叠相加过程被设计成能够对消时域混叠，并允许完美重建。MDCT也允许通过改变窗长度使滤波器的分辨率具备自适应能力。可以选择正弦锥形和凯泽-贝塞尔（Kaiser-B作为窗函数。MDCT也有助于自适
　　窗切换方法的使用，可以让一个窗的前半部分与后半部分使用不同的窗函数，时域混叠特性必须对窗函数的这两半部分是独立有效的。在与FFT的计算量同阶的情况下，MDCT能以很好的效率实现很多个频带。MDCT也被称为调制重叠变换（Modulated Lapped Transform，M如前所述，在进行变换之前要对采样点块施加一个窗函数。如果一个块未经加窗就输入到滤波器组中，则可以把它看成是带有一个矩形窗的时间受限信号，即块内的各个采样点乘以1，而所有其他所有采样点乘以0。从这个信号的傅里叶变换可以看出，窗函数边缘的陡峭截止特性产生了引起混叠的高频内容。为把这种效应降至最低，可以使用一个能够令时域边缘响应渐变到零的窗函数。因此，一个窗就是一个时间函数，它与一个音频块相乘，从而得到一个加窗音频块。通过对窗形状的选择可以平衡滤波器组的高频分辨率，同时让寄生频率成分降至最低。在经过反变换以后，这个窗函数的影响必须被补偿，用以恢复原始输入信号。交叠相加过程能实现这种补偿，它把输入信号的各个加窗块交叠起来，并进行相加，得到最终的结果。为了实现这一目标要对窗函数进行专门设计。数字滤波器和窗函数将在第17章讨论。