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imdct

逆修正离散余弦变换

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语法

X = imdct(Y,win)
X = imdct(Y,win,Name,Value)

描述

例子

X= imdct (Y，赢得）的逆修正离散余弦变换(IMDCT)Y，然后进行时间窗乘法运算赢得重叠叠加50%重叠的帧。

X= imdct (Y，赢得，名称,值）设置每个属性的名字到指定的价值．未指定的属性有默认值。

例子

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打开实时脚本

读入音频文件，将其转换为单声道，然后绘图。

audioIn = audioread(“FunkyDrums-44p1-stereo-25secs.mp3”）;audioIn = mean(audioIn,2);图(1)情节(audioIn“波”) ylabel (“振幅”)包含(的样本数量）

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。

使用4096点正弦窗口计算MDCT。绘制MDCT系数随时间变化的功率图。

N = 4096;wdw = sin(pi*((1:N)-0.5)/N);C = mdct(audioIn,wdw);图(2)冲浪(pow2db (C *连词(C)),“EdgeColor”，“没有”）;视图([0 90])“帧”) ylabel (“频率”)轴([0 size(C,2) 0 size(C,1)])色条

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个surface类型的对象。

将表示法转换回时域。通过计算均方误差验证完美重构性质。将重建信号绘制在原始信号上。

audioreconstruct = imdct(C,wdw);err = mean((audioIn- audioreconstruct (1:size(audioIn,1)，:)).^2)
Err = 9.5937e-31
图(1)在情节(audioReconstructed“r”。) ylabel (“振幅”)包含(的样本数量）

图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。

打开脚本

为了实现完美的重建，多层螺旋ct功能零垫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点的凯撒贝塞尔衍生窗口，然后剪辑音频信号，使其长度为2048的倍数。

[x,fs] = audioread(“点击- 16 - 44 - p1 - mono - 0.2 - secs.wav”）;Win = kbdwin(2048);xClipped = x(1:end - rem(size(x,1)，numel(win)));

将信号转换到频域，然后在时域重构。绘制原始信号和重构信号，并显示重构误差。

C = mdct(xClipped,win);y = imdct(C,win);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(意思是((xClipped-y) ^ 2))))包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”）

方法可以在没有输入填充的情况下执行MDCT和IMDCTPadInput名称-值对。但是，信号的前半帧和后半帧会有重构误差。

C = mdct(xClipped,win，“PadInput”、假);y = imdct(C,win，“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(意思是((xClipped-y) ^ 2))))包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”）

的输入信号多层螺旋ct这不是窗口长度的倍数，那么输入信号是用零填充的。将原始未剪切信号通过变换对，并将原始信号与重构信号进行比较。

C = mdct(x,win);y = imdct(C,win);图(3)子地块(2,1,1)地块(x)标题(原始信号的) ylabel (“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)包含(“时间(s)”) ylabel (“振幅”)轴([0,马克斯(大小(y, 1),大小(x, 1)), -0.5, 0.5))

重构信号后端用零填充。去除重构信号中的零填充，绘制原始信号与重构信号的图，然后显示重构误差。

图(4)y = y(1:size(x,1));T = (0:size(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)”) ylabel (“振幅”）

打开实时脚本

创建一个dsp。AudioFileReader对象逐帧读取音频数据。创建一个dsp。SignalSink对重构信号进行记录，以便进行比较。创建一个dsp。AsyncBuffer缓冲输入流。

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

创建一个512点的凯撒贝塞尔衍生窗口。

N = 512;win = kbdwin(N);

在音频流循环中:

  1. 从文件中读取一帧数据。

  2. 将数据帧写入异步缓冲区。

  3. 如果存在半帧数据，则从缓冲区读取，然后执行转换对。重叠-添加当前输出imdct使用前面的输出，并记录结果。更新内存。

mem = 0 (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,win，“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转换对。x = read(buff,N,N/2);C = mdct(x,win，“PadInput”、假);y = imdct(C,win，“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，以便进行比较。绘制原信号和重建信号的一条信道，并显示重建误差。

[originalSignal,fs] = audioread(fileReader.Filename);signalLength = size(originalSignal,1);reconstructedSignal = reconstructedSignal((N/2+1):(N/2+1)+signalLength-1，:);t = (0:size(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)”) ylabel (“振幅”）

图中包含一个轴对象。标题为Reconstruction Error = 2.0761e-32的axes对象包含2个类型为line的对象。这些对象分别代表原始信号、重构信号。

输入参数

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修改的离散余弦变换(MDCT)，指定为矢量、矩阵或3-D数组。的维度Y被解释为多层螺旋ct函数。如果Y是一个l——- - - - - -米——- - - - - -N数组时，维数解释为:

  • l——每帧频域表示中的点数。l一定是窗口点数的一半，赢得．

  • 米——帧数。

  • N——通道数量。

数据类型:单|双

窗口应用于时域，指定为向量。赢的长度必须是赢的行数的两倍Y：元素个数(赢得) = = 2 *大小(Y，1)．要实现完美的重构，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

指定可选参数对为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和价值对应的值。名称-值参数必须出现在其他参数之后，但对的顺序无关紧要。

在R2021a之前，使用逗号分隔每个名称和值，并将其括起来的名字在报价。

例子:“PadInput”,假的

如果输入到转发，则标记多层螺旋ct是垫。如果设置为真正的时，输出在两端被截断以去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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输入数组的逆修正离散余弦变换(IMDCT)Y，作为独立通道的列向量或矩阵返回。

数据类型:单|双

算法

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

  1. 输入的每一帧都转换为时域表示:

    X （ n ） ＝ ∑ k ＝ 0 N 2 − 1 Y （ k ） 因为 ［ π （ N 2 ） （ n + （ N 2 ） + 1 2 ） （ k + 1 2 ） ］ ， n ＝ 0 ， 1 ， .．. ， N − 1

    在哪里N元素的个数是多少赢得．

  2. 时域信号的每一帧都乘以窗口，赢得．

  3. 这些帧以50%的重叠叠加构成一个连续的时域信号。如果PadInput设置为true时，imdct函数假设正变换中的原始输入信号为(多层螺旋ct)里面垫着N/2 0在前面和后面，并删除填充。默认情况下,PadInput设置为真正的．

参考文献

普林斯，J. A.约翰逊和A.布拉德利。基于时域混叠消除的滤波器组设计的子带/变换编码IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP)．1987，第2161-2164页。

普林斯，J.和A.布拉德利。基于时域混叠消除的分析/合成滤波器组设计。IEEE声学、语音与信号处理汇刊。第34卷，第5期，1986年，第1153-1161页。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

在R2019a中引入

另请参阅

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