imdct

反修正离散余弦变换

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语法

X = imdct (Y,赢)

X = imdct (Y,赢、名称、值)

描述

例子

X= imdct (Y，赢）的逆修正离散余弦变换(IMDCT)Y，然后与时间窗相乘赢和重叠添加具有50%重叠的帧。

X= imdct (Y，赢，名称,值）每个属性集的名字到指定的价值．未指定的属性具有默认值。

例子

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计算IMDCT

打开生活的脚本

读入音频文件，将其转换为单声道，然后打印。

audioIn=audioread(“FunkyDrums-44p1-stereo-25秒mp3”）;audioIn =意味着(audioIn, 2);图(1)情节(audioIn“波”)伊拉贝尔(“振幅”)xlabel(的样本数量）

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为line的对象。

使用4096点正弦窗口计算MDCT。绘制多层螺旋ct系数随时间变化的功率图。

N = 4096;wdw =罪(π* (-0.5 (1:N)) / N);C =多层螺旋ct (audioIn wdw);图(2)冲浪(pow2db (C *连词(C)),“EdgeColor”，“没有”）;视图(90[0])包含(“帧”)伊拉贝尔(“频率”)轴([0 size(C,2) 0 size(C,1)]) colorbar

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个类型为surface的对象。

将表示形式转换回时域。通过计算均方误差验证了重构的完美性。在原始信号上画出重建信号。

audioReconstructed = imdct (C, wdw);呃=意味着((audioIn-audioReconstructed(1:尺寸(audioIn 1):)) ^ 2)。

呃= 9.5937 e-31

图(1)在…上情节(audioReconstructed“r”。)伊拉贝尔(“振幅”)xlabel(的样本数量）

图中包含一个轴对象。轴对象包含两个类型为line的对象。

输入填充对完美重建的影响

开放脚本

为了实现完美的重建，多层螺旋ct功能零垫的前面和后面的音频输入信号。信号从imdct移除为完美重建而添加的零填充。

读入音频文件，创建一个2048点的kaiser - bessel导出窗口，然后剪辑音频信号，使其长度为2048的倍数。

[x, fs] = audioread ('单击-16-44p1-mono-0.2秒波形'）;赢得= kbdwin (2048);xClipped = x(1:end - rem(size(x,1)，numel(win)))); / /

把信号转换到频域，然后在时域重建它。绘制原始信号和重建信号，并显示重建误差。

C =多层螺旋ct (xClipped,赢得);y = imdct (C,赢得);图(1)t = (0:size(xClipped,1)-1)'/fs;情节(t, xClipped“波”、t、y,“r”。)传说(原始信号的，重构信号的)标题(strcat (“重建错误=”，num2str（平均值（（xClipped-y）。^2）））xlabel(“时间(s)”)伊拉贝尔(“振幅”）

控件可以在没有输入填充的情况下执行MDCT和IMDCTPadInput名称-值对。但是，在信号的前半帧和后半帧会出现重构误差。

C =多层螺旋ct (xClipped赢,“PadInput”、假);y = imdct (C,赢了,“PadInput”、假);图(2)t = (0:size(xClipped,1)-1)'/fs;情节(t, xClipped“波”、t、y,“r”。)传说(原始信号的，重构信号的)标题(strcat ("重建错误(没有输入填充)= "，num2str（平均值（（xClipped-y）。^2）））xlabel(“时间(s)”)伊拉贝尔(“振幅”）

的输入信号多层螺旋ct如果不是窗长的倍数，则输入信号被填充为零。将原未裁剪信号通过变换对，并将原信号与重构信号进行比较。

C =多层螺旋ct (x,赢得);y = imdct (C,赢得);图(3)子图(2,1,1)plot(x) title(原始信号的)伊拉贝尔(“振幅”)轴([0,马克斯(大小(y, 1),大小(x, 1)), -0.5, 0.5])次要情节(2,1,2)情节(y)标题(重构信号的)xlabel(“时间(s)”)伊拉贝尔(“振幅”)轴([0,马克斯(大小(y, 1),大小(x, 1)), -0.5, 0.5))

重建信号在后端用零填充。将重构信号的零填充去除，绘制原信号和重构信号，然后显示重构误差。

图(4)y = y(1:size(x,1));t =(0:大小(x, 1) 1)”/ fs;情节(t x,“波”、t、y,“r”。)传说(原始信号的，重构信号的)标题(strcat (“重建错误=”num2str(意思是((x - y) ^ 2))))包含(“时间(s)”)伊拉贝尔(“振幅”）

流式音频的MDCT和IMDCT

打开生活的脚本

创建一个dsp。AudioFileReader对象以逐帧读取音频数据。创建一个dsp。SignalSink记录重建信号以作比较。创建一个dsp。AsyncBuffer缓冲输入流。

fileReader = dsp。AudioFileReader (“FunkyDrums-44p1-stereo-25秒mp3”); 记录器=dsp.SignalSink；buff=dsp.AsyncBuffer；

创建512点kaiser - bessel导出窗口。

N = 512;赢得= kbdwin (N);

在音频流循环中:

从文件中读取一帧数据。
将数据帧写入异步缓冲区。
如果存在半帧数据，则从缓冲区中读取数据，然后执行转换对。叠加电流输出imdct使用前面的输出，并记录结果。更新记忆。

mem=零（N/2,2）；%初始化一个空内存而~isDone(fileReader) audioIn = fileReader();写(浅黄色,audioIn);而迷。NumUnreadSamples >= N/2 x = read(buff,N,N/2); C = mdct(x,win,“PadInput”、假);y = imdct (C,赢了,“PadInput”、假);logger(y(1:N/2，:)+mem) mem = y(N/2+1:end，:);结束结束%最后一次使用零填充的最终信号执行变换对。x =阅读(迷,N, N / 2);C =多层螺旋ct (x,赢了,“PadInput”、假);y = imdct (C,赢了,“PadInput”、假);logger(y(1:N/2，:)+mem) reconstructedSignal = logger. buffer;

读取整个原始音频信号。修剪重建信号的前后零填充以便比较。绘制原始信号和重建信号的一个通道，并显示重建误差。

[originalSignal, fs] = audioread (fileReader.Filename);signalLength =大小(originalSignal, 1);reconstructedSignal = reconstructedSignal ((N / 2 + 1): (N / 2 + 1) + signalLength-1:);t =(0:大小(originalSignal, 1) 1)”/ fs;情节(t, originalSignal (: 1),“波”t reconstructedSignal (: 1),“r”。)传说(原始信号的，重构信号的)标题(strcat (“重建错误=”，．..num2str(意思是((originalSignal-reconstructedSignal)。^ 2,“所有”))))包含(“时间(s)”)伊拉贝尔(“振幅”）

图中包含一个轴对象。标题重建错误为2.0761e-32的轴对象包含2个line类型的对象。这些对象表示原始信号、重构信号。

输入参数

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`Y`- - - - - -修正离散余弦变换
向量|矩阵|三维数组

修改的离散余弦变换(MDCT)，指定为向量、矩阵或三维阵列。的尺寸Y被解释为来自多层螺旋ct函数。如果Y是一个l——- - - - - -米——- - - - - -N数组，其维数解释为:

l——每一帧的频域表示中的点数。l肯定是窗口点数的一半，赢．
米——帧数。
N——通道数量。

数据类型:单|双

`赢`- - - - - -应用于时域的窗口
向量

窗口应用在时域，指定为矢量。获胜的长度必须是排数的两倍Y：元素个数(赢) = = 2 *大小(Y, 1)．要启用完美重构，请使用前向转换中使用的相同窗口多层螺旋ct．

数据类型:单|双

名称-值参数

指定可选的逗号分隔的对名称,值参数。的名字参数名和价值是对应的值。的名字必须出现在引号内。可以以任意顺序指定多个名称和值对参数名称1，值1，…，名称，值．

例子:“PadInput”,假的

`PadInput`- - - - - -标记输入是否被填充
`真正的`(默认)|`假`

如果输入到转发，则标记多层螺旋ct是垫。如果设置为真正的，输出在两端被截断，以删除前向的零填充多层螺旋ct补充道。

数据类型:逻辑

输出参数

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`X`-逆修正离散余弦变换
列向量|矩阵

输入阵列的改进离散余弦反变换(IMDCT)Y，返回为独立通道的列向量或矩阵。

数据类型:单|双

算法

修正离散余弦反变换是一种时频变换。给定一个频域输入信号Y和窗口赢,imdct函数对每个独立的通道执行以下步骤:

输入的每一帧都转换为时域表示：

$X （ n ）＝ \sum_{k ＝ 0}^{\frac{N}{2} - 1} Y （ k ）因为［ \frac{π}{（ \frac{N}{2} ）} （ n + \frac{（ \frac{N}{2} ） + 1}{2} ）（ k + \frac{1}{2} ）］， n ＝ 0 ， 1 ，．.. ， N - 1$

在哪里N元素的个数是多少赢．
时域信号的每一帧乘以窗口，赢．
这些帧以50%的重叠叠加来构建一个连续的时域信号。如果PadInput设置为true时，imdct函数假定前向变换(多层螺旋ct被填满N/2在前面和后面的零，并删除填充。默认情况下,PadInput被设置为真正的．