2期_音频信号数字化
2023-09-10 本文已影响0人
萧修
录制概念
对声音进行采样,量化过程被称为PCM(pulse Code Modulation),PCM数据是最原始的音频数据完全无损。
采样
以一定采样率,在时间轴上对模拟信号进行数字化。
首先,我们沿着时间轴,按照固定的时间间隔T(加入T=0.1s)一次取多个点,此时T为取样周期,T的倒数为本次采样的采样率(f=1/T=10Hz),f即表示每秒钟进行采样的次数,单位为赫兹,显然,采样率越高,单位时间的采样点越多,就能越好的表示原波形(如果高频率,密集地采集无数个点,就相当于完整记录了原波形)
量化
以一定精度,在幅度方向上进行数字化,得到每个采样点的幅度值。
设定纵轴的坐标范围为0~8,得到每个采样点的纵坐标(向上取整),这里的坐标值即为量化后的幅度值。因为将幅度分为了8段,有8个值用于量化取整,即本次量化的精度为8,显然,如果分段越多,则幅度的量化取值将越准确,也能越好表示原波形。对于幅度的量化精度,有一个专业术语描述位深
编码
将离散的数字信号转换为可存储和传输的数据的过程。
经过量化后,我们得到了每个采样点的幅度值,接下来,就是音频信号数字化的最后一步,编码。编码将每个采样点的幅度量化,转化为计算机理解的二进制字节序列。
样本序号为样本采样顺序,样本值(十进制)为量化的幅度值,而样本值(二进制)即为幅度值转换后的编码数据,最终,我们得到了“0”、“1”形式的二进制字节序列。也即离散的数字信号。这里得到的是未经压缩的音频采样数据流,也叫做PCM音频数据(pulse Code Modulation)脉冲编码调制。
常见编码格式有pcm,aac,mps
AAc:高级音频编码,有损,质量高,数据量少
Mp3:早期编码格式
Opus:新型音频编解码格式
解码:将编码以后的数据解码为原始音频。