音频原始数据PCM

PCM全称是脉冲编码调制数据。PCM数据是未经过压的音频数据,它由模拟信号信号经过采样、编码等步骤抓换成的数字信号。

一、音频基础知识讲解

1.1频率

声音是由震动产生的,所以声音是有频率的,人类可以听到的声音频率大概在20HZ~20KHZ

1.2振幅

振幅指的就是声音的响度,也就是常说的音量

1.3比特率

代表的是音频没有经过任何的压缩每秒可以传输的数据量

比特率 = 采样率 * 采样深度 * 通道数

1.4采样

采样就是把一段连续的模拟信号转换成离散的数字信号。采样率就是每秒采集的次数,当采样率大于等于连续信号的两倍时,采样信号就可以无差别的还原出原始的数据。比方说人类的听觉频率是20-20KHZ,采样率就必须达到40KHZ以上才可以保证数据的完整性。

1.5量化

量化指的是在坐标轴上,把每一个离散的数据进行数字化操作,就是把采样后的每一个点都按数字化的方式表示出来。如下图:

1.6编码

编码就是把量化后采样点的每一个值存储起来,并且使用二进制的方式表示出来。

把这个表中的所有二进制数存储起来,就是一段连续的PCM数据。

对于一个音频的原始数字信号的生成:

采样-->量化-->编码-->PCM数据

二、PCM的重要参数

(1)采样率:指的是每秒采样的次数,48000HZ就相当于每秒采集48000次

PCM常见的采用率:

192000KZ:192KHZ(蓝光、高清电影DVD)

96000HZ:96KHZ(蓝光、高清电影DVD)

48000HZ: 48KHZ(数字电视、DVD)

44100HZ:44.1KHZ(CD音质)

22000HZ: 22KHZ (无线广播)

(2)采样深度:每次采样的数据大小,采样深度代表取样中对声音强度记录的精细程度,采样深度和采样率共同决定了声音的还原度。

在PCM常见的三种采样深度:8bit 16bit 32bit(FLTP)

(3)通道数

PCM一般有四种通道:单声道、双声道、四声道、5.1声道

单声道:只有一个声音的通道,比如喇叭、电话

双声道(立体声):有两个声音通道, 声音在录制的过程中分配到两个独立的声道,这让人听起来就有了立体的感觉。

四声道:前后左右四个发声通道,人听起来就像和被声音包围起来一样。

5.1声道:一般用于家庭影院,实际开发很少用到

(4)PCM比特率:只是一秒传输的bit数

PCM比特率 = 采样率 * 采样深度 *声道数

(5)PCM文件大小计算:PCM比特率 * 时长/8 单位是字节

三、PCM的文件存储格式

上图是PCM的单双声道存储布局,对于双声道有两种存储方式,一种交错模式,另外一种是非交错模式。

交错模式:先记录一帧左声道的样本,然后记录一帧又声道的样本,以此反复

非交错模式:先记录一个周期内所有帧的左声道样本,再记录所有右声道样本

相关推荐
阿明副业观察6 分钟前
AI视频生成工具:功能、特点与高效制作攻略
人工智能·音视频
weixin_6906547424 分钟前
龙迅#LT7911EXS 高性价比IC,功能适用于HDMI/DP/TPYE-C转单PORT MIPICSI/DSI ,分辨率高达4K60HZ。
嵌入式硬件·音视频·信号处理
Likeadust2 小时前
应急调度不再碎片化!一套视频会议/直播/点播/集群对讲EasyDSS打造一体化音视频指挥平台
音视频·媒体·easydss
Android系统攻城狮14 小时前
Linux Gstreamer深度解析之gst_audio_encoder_get_frame_samples_min调用流程与实战(六十)
linux·运维·服务器·音视频·gstreamer音视频·音视频进阶·gstreamer音视频进阶
黑妹天下第一乖15 小时前
第09讲 · 多媒体与音频 SDK:硬件编解码与端侧语音
人工智能·嵌入式硬件·深度学习·机器人·音视频·iot
ken223217 小时前
(aaa) piper TTS 文字转语音 安装、使用;与 calibre 电子书朗读 (****)
音视频
开开心心就好20 小时前
本地文件搜索工具推荐,占用小速度还快
智能手机·ffmpeg·ocr·word·音视频·网络攻击模型·安全架构
阿明副业观察21 小时前
动漫AI视频创作工具在哪找到的?2026年最新动漫AI视频平台与软件指南
人工智能·ai作画·aigc·音视频·ai写作
Eric.461 天前
ComfyUI 本地部署 AI 漫剧与 AI 视频流水线:消费级显卡显存优化、角色一致性工程实战
人工智能·自动化·音视频·comfyui·ai漫剧