24. Mpeg1,2 Layer 3.

Структурная схема кодера приведена на рисунке. Из схемы видно, что процесс кодирования на уровне Layer 3 существенно отличается от кодирования на уровнях Layer 1 и Layer 2. Общим для всех трех кодеров является только блок формирования частотных поддиапазо­нов, который все также делит спектр входного сигнала на 32 равных по величине поддиапазона. Кроме того, кадр на уровне Layer 3 так же, как и на уровне Layer 2, содержит 1152 отсчета, а БПФ также выполняется по 1024 точкам. На этом сходство и заканчивается. Дальше начинаются отличия.

Прежде всего, на уровне Layer 3 квантуются и кодируются не отсче­ты субполосных сигналов, а его частотные компоненты. Эти компонен­ты получаются путем разложения каждого из 32 субполосных сигналов на 18 спектральных составляющих с помощью модифицированного дис­кретного косинусного преобразования (МДКП). В результате звуковая информация из временной области преобразуется в частотную, образуя всякий раз 576 частотных компонент. Таким образом, блок время-час­тотного преобразования на уровне Layer 3 является гибридным, состо­ящим их 32-полосного полифазного фильтра и набора из 32 блоков МДКП.

Другое отличие - процедура кодирования на уровне Layer 3 является более гибкой и предусматривает два режима анализа результатов время-частотного преобразования, которые могут вводиться в действие психоакустическим процессором как во всех 32 поддиапазонах, так и в одном или нескольких поддиапазонах, независимо друг от друга.

Кодирование на уровне Layer 3 предполагает (но не регламентирует) использование второй психоакустической модели, более сложной в срав­нении с той, которая используется на уровнях Layer 1 и Layer 2. Всего в стандартах MREG1 и MPEG2 предусмотрено две психоакустические модели [23]. Вторая модель позволяет более точно оценить уровни тональной и нетональной составляющих входного сигнала с помощью схемы предска­зания ее амплитуды и фазы и определить момент перехода от одного размера «окна» к другому.

При кодировании на уровне Layer 3 квантуются не отсчеты сигнала, а коэффициенты МДКП. При этом квантование яв­ляется сугубо неравномерным. Шаг квантования коэффициента полнос­тью зависит от его величины. Чем больше абсолютная величина коэффи­циента, тем больше шаг его квантования.

После квантования полученные величины кодируются кодами Хаф­фмана. Кодирование по Хаффману заключается а том, что наиболее час­то встречающимся словам (то есть более вероятным), ставятся в соот­ветствие более короткие кодовые слова, а словам, которые встречаются редко — более длинные кодовые слова. Это дает значительный выиг­рыш в объеме передаваемых данных [37].