视音频入门三 音频编码

视音频压缩编码的基本原理https://blog.csdn.net/leixiaohua1020/article/details/28114081

介绍

• 压缩编码
  • 原理实际上是压缩冗余信号，冗余信号不能被人耳感知到的信号，包含人耳听觉范围之外的音频信号以及被掩蔽掉的音频信号等。而被掩蔽掉的音频信号则主要是因为人耳的掩蔽效应，主要表现为频域掩蔽效应与时域掩蔽效应，无论是在时域还是频域上，被掩蔽掉的声音信号都被认为是冗余信号，不进行编码处理
• 压缩算法
  • 有损压缩&无损压缩
    • 无损压缩是指解压后的数据可以完全复原。在常用的压缩格式中，较多使用的是有损压缩，有损压缩在解压后的数据不能完全复原，会丢失一部分信息，压缩比越小，丢失的信息就越多，信号还远后的失真就越大
• 作用
  • 将音频采样数据（PCM等）压缩成音频码流，从而降低音频的数据量
• 常用压缩编码格式
  • WAV
    • WAV编码的一种实现（有多种实现方式，但都不会进行压缩操作）就是在PCM（Pulse Code Modulation）数据格式的前面加上44字节，分别用来描述PCM的采样率、声道数、数据格式等信息。
    • 特点：音质非常好，大量软件支持
    • 适用场合：多媒体开发的中间文件、保存音乐和音效素材
  • MP3
    • MP3具有不错的压缩比，使用LAME编码（MP3编码格式的一种实现）的中高码率的MP3文件，听感上非常接近源WAV文件
    • 特点：音质在128Kbit/s以上表现不错，压缩比比较高，大量软件和硬件都支持兼容性好
  • AAC
    • AAC是新一代的音频有损压缩技术，他通过一些附加的编码技术（PS、SBR等）衍生出了LC-AAC、HE-AAC、HE-AAC v2三种主要的编码格式
    • LC-AAC是比较传统的AAC，相对而言，其主要应用于中高码率场景的编码（>= 80Kbit/s）
    • HE-AAC（相当于AAC+SBR）主要应用于中低码率场景的编码（<=80Kbit/s）
    • HE-AAC v2(相当于AAC+SBR+PS)主要应用于低码率场景的编码（<=48Kbit/s）
    • 事实上大部分编码器都设置为<=48Kbit/s自动启用PS技术，而>48Kbit/s则不加PS。相当于普通的HE-AAC
    • 特点：在小于128Kbit/s的码率下表现优异，并且多用于视频中的音频编码
    • 适用场景：128Kbit/s以下的音频编码，多用于视频中的音频轨的编码
  • Ogg
    • 在各种码率下都比较优秀，尤其是在中低码率场景下，音质好、完全免费、有着出色的算法，可以用更小的码率达到更好的音质。
    • 特点：可以用比MP3更小的码率实现比MP3更高的音质，兼容性不够好，流媒体特性不支持
    • 适用场合：语音聊天的音频消息场景