采样率和编码率
MP各项参数的意义
MP各项参数的意义MP3各项参数的意义频率(如44100Hz),比特(如16Bits),码率(如128Kbps)首先了解一下:音频采样数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的,实现这个步骤使用的设备是模/数转换器(A/D)它以每秒上万次的速率对声波进行采样,每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态,称之为样本。
将一串的样本连接起来,就可以描述一段声波了,把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率,单位为HZ(赫兹)。
采样频率越高所能描述的声波频率就越高。
采样率决定声音频率的范围(相当于音调),可以用数字波形表示。
以波形表示的频率范围通常被称为带宽。
要正确理解音频采样可以分为采样的位数和采样的频率。
1.频率(如44100Hz):音频采样级别(音频采样频率)采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。
这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。
我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。
所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。
反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。
采集卡的位是指采集卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。
采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。
8位代表2的8次方--256,16位则代表2的16次方--64K。
比较一下,一段相同的音乐信息,16位声卡能把它分为64K个精度单位进行处理,而8位声卡只能处理256个精度单位,造成了较大的信号损失,最终的采样效果自然是无法相提并论的。
如今市面上所有的主流产品都是16位的采集卡,而并非有些无知商家所鼓吹的64位乃至128位,他们将采集卡的复音概念与采样位数概念混淆在了一起。
如今功能最为强大的采集卡系列采用的EMU10K1芯片虽然号称可以达到32位,但是它只是建立在Direct Sound加速基础上的一种多音频流技术,其本质还是一块16位的声卡。
pcm编解码指标
pcm编解码指标PCM编码和解码是数字音频处理中的重要技术之一。
PCM,即脉冲编码调制(Pulse Code Modulation),是一种将连续模拟信号转化为离散数字信号的编码方式。
在PCM编解码过程中,有许多指标被用来评估编解码的质量和性能。
下面将介绍一些常见的PCM编解码指标。
1.量化误差(Quantization Error):量化误差是指PCM编码中模拟信号与其对应的量化级别之间的差值。
通常使用均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)来衡量量化误差的大小。
量化误差越小,代表编码质量越好。
2.信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR):信噪比是指信号的功率与噪声的功率之比。
在PCM编码中,信噪比衡量了编码过程中被量化误差引入的噪声水平。
信噪比越高,表示音频质量越好。
3.动态范围(Dynamic Range):动态范围是指PCM编码中能够表示的最大信号强度与最小信号强度之间的差值。
动态范围越大,表示编码具有更好的动态范围,能够更准确地表示音频的细节。
4.编码器延迟(Encoder Delay):编码器延迟是指PCM编码器将模拟信号转化为数字信号所需的时间延迟。
较低的编码器延迟可以提供更高的实时性能。
5.解码器延迟(Decoder Delay):解码器延迟是指PCM解码器将数字信号转化为模拟信号所需的时间延迟。
较低的解码器延迟可以提供更高的实时性能。
6.比特率(Bitrate):比特率是指编码后的数字信号所占用的数据量。
比特率越高,表示编码的数据量越大,音频质量可能越好。
7.采样率(Sample Rate):采样率是指在PCM编码中模拟信号被采样的频率。
常见的采样率有8kHz、16kHz、44.1kHz等。
高采样率可以提高音频的质量,但同时也会增加数据量。
8.量化位数(Bit Depth):量化位数表示每个样本用多少比特来表示。
较高的量化位数可以提高音频的准确性和动态范围,但同时也会增加数据量。
影响音频质量的几种重要的参数
影响音频质量的几种重要的参数影响音频质量的几种重要的参数(一)采样率:这是音频当中比较重要的技术参数。
也就是采集音频的时候的上限频率。
人们所能听到的频率在22khz左右,在此上的声音人是听不到的,大家都知道,乐器发出的声音是机械震动,其中一些严重超出这个范围的频率。
为了保证音频不是真,一般的采样率在44.1khz,也就是说比我们可以听到的声音频率超过一倍左右。
这样就保证了音乐的保真程度。
还有一些比较次的就采用22khz的采样率,刚好是我们的耳朵不能听到的声音的范围。
这里要注意一点:人类的声带能发出的最高频率在3.2khz左右,所以一般来说只要采样率超过了8khz,那么语音的音质就足够好了。
(二)码率数这是衡量音质的重要标准。
表示一秒钟的数据流流量,单位是kbps,这个单位中要注意:p是英文per的缩写,也就是表示kb每秒。
b是位的单位,是计算机中最小的度量单位,表示一个二进制数。
1kb=1000b。
这里注意一下与字节B之间的区别,一个字节相当于8b。
显然在同一种压缩格式的状态下,码率越大,音质的保真程度就越高。
但是这种关系绝不是简单的正比例关系。
而是根据压缩算法而不同。
(三)声道数现在一般用的有单声道和立体声,立体声的录制机制是在演唱现场,用两个录音器分别在左右录制,然后数字化刻录。
在放音时也是两个音箱分别发音左右两个录音器录制的声音,所以会显得啷个音箱在发音是略微有差别,以此达到有立体感的目的。
这时由于左右的声音在储存时是分开的,比单声道的文件大小要大一倍。
对于采样机制有些了解之后,再介绍一下典型的几种音频格式(一)wav这个音乐格式是最原始的波形文件,是没有经过任何压缩处理的文件。
一般的播放器,手机,MP3都支持的格式。
但是这种格式的文件之大,是让人难以接受的,一般的3分钟左右的歌曲就要达到50M 左右,使得储存特别麻烦,占据的空间最大。
如果对于wav格式的音频不改成其他的格式,直接压缩,音质会变得相当差。
数字音频采样率与码率(转)
数字⾳频采样率与码率(转)⼀、基本知识 ⼈的说话频率基本上为300Hz~3400Hz,但是⼈⽿朵听觉频率基本上为20Hz~20000Hz。
⼆、关于采样率 实际中,⼈发出的声⾳信号为模拟信号,想要在实际中处理必须为数字信号,即采⽤抽样、量化、编码的处理⽅案。
处理的第⼀步为抽样,即模数转换。
简单地说就是通过波形采样的⽅法记录1秒钟长度的声⾳,需要多少个数据。
根据奈魁斯特(NYQUIST)采样定理,⽤两倍于⼀个正弦波的频繁率进⾏采样就能完全真实地还原该波形。
所以,对于声⾳信号⽽⾔,要想对离散信号进⾏还原,必须将采样频率定为40KHz以上。
实际中,⼀般定为44.1KHz。
44.1KHz采样率的声⾳就是要花费44000个数据来描述1秒钟的声⾳波形。
把每⼀秒钟所采样的数⽬称为采样频率或采率,单位为HZ(赫兹)原则上采样率越⾼,声⾳的质量越好,采样频率⼀般共分为22.05KHz、44.1KHz、48KHz三个等级。
22.05 KHz只能达到FM⼴播的声⾳品质,44.1KHz则是理论上的CD⾳质界限,48KHz则已达到DVD⾳质了。
对于⾼于48KHz的采样频率⼈⽿已⽆法辨别出来了,所以在电脑上没有多少使⽤价值。
三、关于采样的位数 采样位数可以理解为采集卡处理声⾳的解析度。
这个数值越⼤,解析度就越⾼,录制和回放的声⾳就越真实。
我们⾸先要知道:电脑中的声⾳⽂件是⽤数字0和1来表⽰的。
所以在电脑上录⾳的本质就是把模拟声⾳信号转换成数字信号。
反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声⾳信号输出。
采集卡的位是指采集卡在采集和播放声⾳⽂件时所使⽤数字声⾳信号的⼆进制位数。
采集卡的位客观地反映了数字声⾳信号对输⼊声⾳信号描述的准确程度。
8位代表2的8次⽅--256,16位则代表2的16次⽅--64K。
⽐较⼀下,⼀段相同的⾳乐信息,16位声卡能把它分为64K个精度单位进⾏处理,⽽8位声卡只能处理256个精度单位,造成了较⼤的信号损失,最终的采样效果⾃然是⽆法相提并论的。
视频基础知识
一.视频基础知识1. 视频编码原理视频图像数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。
其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。
压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉(去除数据之间的相关性),压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。
1.1去时域冗余信息使用帧间编码技术可去除时域冗余信息,它包括以下三部分:A.运动补偿:运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像,它是减少帧序列冗余信息的有效方法。
B.运动表示:不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。
运动矢量通过熵编码进行压缩。
C.运动估计:运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。
注:通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿。
1.2去空域冗余信息主要使用帧内编码技术和熵编码技术:A.变换编码:帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。
变换编码将空域信号变换到另一正交矢量空间,使其相关性下降,数据冗余度减小。
B.量化编码:经过变换编码后,产生一批变换系数,对这些系数进行量化,使编码器的输出达到一定的位率。
这一过程导致精度的降低。
C.熵编码:熵编码是无损编码。
它对变换、量化后得到的系数和运动信息,进行进一步的压缩。
2. 视频编码解码标准2.1 H.264H.264是国际标准化组织(ISO)和国际电信联盟(ITU)共同提出的继MPEG4之后的新一代数字视频压缩格式,它即保留了以往压缩技术的优点和精华又具有其他压缩技术无法比拟的许多优点。
H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率,在同等图像质量的条件下,H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上,是MPEG-4的1.5~2倍。
举个例子,原始文件的大小如果为88GB,采用MPEG-2压缩标准压缩后变成3.5GB,压缩比为25∶1,而采用H.264压缩标准压缩后变为879MB,从88GB到879MB,H.264的压缩比达到惊人的102∶1。
如何进行音频码率控制
如何进行音频码率控制音频码率控制是指在数字音频处理中,通过对音频信号的编码和解码过程中的码率控制,使得输出的音频文件达到所需的质量和大小的技术。
正确的音频码率控制可以有效地减小音频文件的大小,提高传输效率,并保证音频质量不受明显影响。
下面将介绍一些常见的音频码率控制技术和方法。
一、了解音频码率音频码率指的是在单位时间内编码的音频数据量,通常用kbps(千比特/每秒)来表示。
与视频码率类似,音频码率越高,音频质量越好,但文件大小也随之增大。
因此,根据实际需求和传输环境,合理地控制音频码率十分重要。
二、变动码率(VBR)与恒定码率(CBR)1. 变动码率(VBR)变动码率是根据音频信号的复杂度和特性,在不同时间段对应的码率进行动态调整。
复杂的音频信号使用较高的码率,简单的音频信号使用较低的码率,以达到最佳的音质和文件大小。
使用VBR编码方式可以提供更高的音频质量,但会导致文件大小无法预测,不利于网络传输。
2. 恒定码率(CBR)恒定码率是在整个音频文件中使用固定的码率进行编码。
无论是复杂的音频信号还是简单的音频信号,都使用相同的码率进行编码。
CBR编码方式可以提供文件大小的可预测性,适合网络传输,但有可能在某些复杂信号下造成编码质量的损失。
三、音频编码格式的选择选择合适的音频编码格式也是进行音频码率控制的重要因素。
常见的音频编码格式有MP3、AAC、WAV等。
1. MP3MP3(MPEG-1 Audio Layer 3)是一种非常常用的有损音频压缩格式,可以在很大程度上减小音频文件的大小。
在进行音频码率控制时,可以选择合适的比特率(码率),如128kbps、192kbps、256kbps等。
根据音频质量和文件大小的需求,选择适当的比特率进行编码。
2. AACAAC(Advanced Audio Coding)是一种更先进的音频压缩格式,相比于MP3,具有更高的压缩效率和音频质量。
在进行音频码率控制时,也可以选择合适的比特率进行编码。
直播视频码流、码率、采样率、比特率、帧速率、分辨率、高清视频的概念
直播视频码流、码率、采样率、比特率、帧速率、分辨率、高清视频的概念高清视频主要编码480P格式:720×480720P格式:1280×720【表现体育节目、快速运动的视频时,720P更明显】1080P格式:1920×1080【适合普通电视节目、电影等慢速运动的视频时,1080P更明显】1、码流(码率)码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量,也叫码率或码流率,通俗一点的理解就是取样率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分,一般我们用的单位是kb/s或者Mb/s。
一般来说同样分辨率下,视频文件的码流越大,压缩比就越小,画面质量就越高。
码流越大,说明单位时间内取样率越大,数据流,精度就越高,处理出来的文件就越接近原始文件,图像质量越好,画质越清晰,要求播放设备的解码能力也越高。
当然,码流越大,文件体积也越大,其计算公式是文件体积=时间X码率/8。
例如,网络上常见的一部90分钟1Mbps码流的720P RMVB文件,其体积就=5400秒×1Mb/8=675MB。
通常来说,一个视频文件包括了画面及声音,例如一个RMVB的视频文件,里面包含了视频信息和音频信息,音频及视频都有各自不同的采样方式和比特率,也就是说,同一个视频文件音频和视频的比特率并不是一样的。
而我们所说的一个视频文件码流率大小,一般是指视频文件中音频及视频信息码流率的总和。
以以国内最流行,大家最熟悉的RMVB视频文件为例,RMVB中的VB,指的是VBR,即Variable Bit Rate的缩写,中文含义是可变比特率,它表示RMVB采用的是动态编码的方式,把较高的采样率用于复杂的动态画面(歌舞、飞车、战争、动作等),而把较低的采样率用于静态画面,合理利用资源,达到画质与体积可兼得的效果。
码率和取样率最根本的差别就是码率是针对源文件来讲的。
2、采样率采样率(也称为采样速度或者采样频率)定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。
音频位深度、采样率以及码率
音频位深度、采样率以及码率(一)关于位深度。
位深度也叫采样位深,音频的位深度决定动态范围。
我们常见的16Bit(16比特),可以记录大概96分贝的动态范围。
那么,您可以大概知道,每一个比特大约可以记录6分贝的声音。
同理,20Bit可记录的动态范围大概就是120dB;24Bit就大概是144dB。
假如,我们定义0dB为峰值,那么声音振幅以向下延伸计算,那么,CD音频可的动态范围就是“-96dB~0dB。
”,依次类推,24Bit的HD-Audio高清音频的的动态范围就是“-144dB~0dB。
”。
由此可见,位深度较高时,有更大的动态范围可利用,可以记录更低电平的细节。
(二)关于采样频率。
采样频率最直观的影响是什么?是影响声音的频率范围表现力,采样频率越高,能表现的频率范围就越大。
44.1KHz采样频率,可以表现的频率范围是0Hz-22050Hz;48KHz采样频率可以表现的频率范围就是0Hz-24000Hz;96KHz采样频率可以表现的频率范围是0Hz-48000Hz。
人耳能听到的平均频率范围,大概是20Hz-20000Hz。
综合以上两条,那么,假如您看到一个参数:16Bit 44.1KHz,代表这个数字音频能够表现“96dB的动态范围”和“0赫兹-22050赫兹”的频率范围;24Bit 48KHz,代表这个数字音频能够表现“144dB的动态范围”和“0赫兹-24000赫兹”的频率范围。
(三)音频位速,也叫码率,或者比特率。
位速是指在一个数据流中每秒钟能通过的信息量,也可以理解为:每秒钟用多少比特的数据量去表示。
原则上,音频位速越高质量越好。
不过,如果是有损压缩音频,不同的压缩算法,即使位速相同,也会导致音质结果完全不同。
典型代表:96kbps的WMA音频格式的音质明显要比96kbps的MP3音质好。
为什么会这样呢?因为不同的压缩算法,对数据的利用率不同而造成的差异。
再举例,假如MP3压缩至48kbps以下,已经惨不忍睹,而如果是AAC音频格式,同样是48kbps的位速下,音质明显比MP3好。
什么是音频编解码
什么是音频编解码音频编解码是指将模拟音频信号或数字音频信号转换成数字编码形式的过程,以及将数字编码的音频信号解码还原成模拟音频信号或数字音频信号的过程。
在现代通信和媒体技术中,音频编解码扮演着至关重要的角色,它不仅影响着声音的传输和存储效率,还直接关系到我们的音频体验。
一、音频编码的基本概念在了解音频编解码之前,我们需要先理解几个基本概念。
1. 采样率(Sampling rate)采样率是指音频信号每秒钟采集的样本数目,它决定了声音的质量和还原的精度。
常用的采样率有8kHz、16kHz、44.1kHz等。
2. 量化位数(Bit depth)量化位数是指用多少位数来表示每个样本点的振幅值。
位数越高,表示振幅值的精度越高,声音的还原越真实。
常见的量化位数有8位、16位、24位等。
3. 压缩编码(Compression coding)压缩编码是指将数字化的音频信号通过压缩算法进行编码,以减少数据存储和传输所需的空间和带宽。
常见的压缩编码算法有无损压缩算法和有损压缩算法。
二、音频编解码的主要方法音频编解码的方法和技术众多,下面简要介绍几种常见的方法。
1. 脉冲编码调制(PCM)PCM是一种最基本的音频编码方法,它将模拟音频信号通过采样和量化转换成离散的数字信号,然后通过解码还原成模拟音频信号。
2. 压缩编解码(Codec)压缩编解码是一种常用的音频处理技术,它通过减少冗余信息和对信号进行压缩,使音频数据变得更加紧凑和高效。
常见的音频编解码器有MP3、AAC、AC-3等。
3. 无损压缩编码(Lossless compression)无损压缩编码是通过压缩算法将音频信号编码成较小体积的数据,但在解码时能完全还原原始的音频信号,不损失任何信息。
无损压缩编码常用于对音频质量要求较高的应用领域。
4. 有损压缩编码(Lossy compression)有损压缩编码通过删减音频信号中对人耳不敏感的信息来实现高压缩比,虽然会造成一些数据的丢失和音质的损失,但是在很多应用中能够满足要求,并具有较好的音频压缩效果。
音频基础知识及编码原理
一、基本概念1 比特率:表示经过编码(压缩)后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示,单位常为kbps。
2 响度和强度:声音的主观属性响度表示的是一个声音听来有多响的程度。
响度主要随声音的强度而变化,但也受频率的影响。
总的说,中频纯音听来比低频和高频纯音响一些。
3 采样和采样率:采样是把连续的时间信号,变成离散的数字信号。
采样率是指每秒钟采集多少个样本。
Nyquist采样定律:采样率大于或等于连续信号最高频率分量的2倍时,采样信号可以用来完美重构原始连续信号。
二、常见音频格式1. WAV格式,是微软公司开发的一种声音文件格式,也叫波形声音文件,是最早的数字音频格式,被Windows平台及其应用程序广泛支持,压缩率低。
2. MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写,又称作乐器数字接口,是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。
它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式,规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传输的协议,可以模拟多种乐器的声音。
MIDI文件就是MIDI格式的文件,在MIDI文件中存储的是一些指令。
把这些指令发送给声卡,由声卡按照指令将声音合成出来。
3. MP3全称是MPEG-1 Audio Layer 3,它在1992年合并至MPEG规范中。
MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。
应用最普遍。
4. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的,其中包含了两大技术:一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术,二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。
MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。
它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下,最大程度地保持压缩前的音质。
5. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的,其中包含了两大技术:一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术,二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。
广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求
广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求1. 清晰度:声音质量主要体现在广播节目的清晰度上。
清晰度是指声音的表达是否准确、无噪音、无杂音,听众能够听到明确的声音和语言。
2. 自然度:声音质量中的自然度是指声音是否自然、流畅,听众是否能够感受到广播主播的表达方式和情感。
3. 音色:音色是指声音的音质特点,如高亢、低沉、明亮等。
优秀的声音质量应具备音色丰富、且符合广播节目的主题和风格。
4. 音量平衡:对于多声道广播节目,不同音效的音量应该能够平衡,避免某一声音过于突出或过于低沉。
5. 平衡频谱:广播节目的声音质量应当在频谱上能够保持平衡,即低音、中音、高音能够分布均衡,不出现频谱的偏差。
6. 音频动态范围:广播节目的声音质量应保持一定的动态范围,既要有足够的音量感,又要避免过度压缩,使得声音失真。
7. 清脆度:声音质量的清脆度是指语音的清澈程度,是否能够让听众感受到广播主播语音的生动和饱满。
8. 信噪比:声音质量的信噪比指的是有用信号与背景噪声的比例。
优秀的声音质量应当能够在有噪音环境下,保持有用信号的清晰度和辨识度。
9. 时域特性:声音质量的时域特性主要指频率响应、相位特性等,能够准确传递和还原声音的音调和节奏。
10. 空间感:声音质量的空间感主要指声源的定位和分布感,能够让听众感受到声音来自于一个具体的位置或者环境。
11. 声道分离度:在立体声或多声道广播节目中,声道分离度指的是不同声道的声音互不干扰,并能够清楚地分辨出各个声道的内容。
12. 音响效果:声音质量的音响效果包括回音、混响、立体声效果等,能够增强声音的现场感和观听的乐趣。
13. 音频失真程度:声音质量应当降低音频失真的程度,如畸变、噪声、杂音等,保持声音原始的准确性和清晰度。
14. 频率范围:声音质量的频率范围应涵盖人类听觉范围内的20Hz-20kHz,能够传递高低频的信息。
15. 声音厚度:声音质量的厚度是指声音的稳定感、柔软度和质感,能够给人以饱满、丰满的感觉。
音频制作与转换——音频编码的三步骤
⾳频制作与转换——⾳频编码的三步骤在⾳频制作、转换、播放、传输中,我们常遇到许多专业术语。
对于这些术语,⾮专业⼈⼠很难透彻的理解,其实也需要特别精通。
本为⼒图以⾮专业的语⾔来描述那些常⽤的参数。
其中包括:采样、采样频率、采样精度、综合采样率、量化、编码、码率、数据速率、⽐特率、位速率、位、字节数等。
绝对不是权威解释,只是个⼈理解。
许多⼈在制作、转换了⾳频⽂件后,常常疑惑为什么不能在⾃⼰的播放设备上播放,这是因为同样的⾳频⽂件,其编码格式及其参数设置千差万别,没有⼀个设备能全能播放不同格式和参数的⾳频⽂件。
其中很⼤程度与本⽂介绍的内容有关。
因此,就本⽂涉及到的内容,建议如下:1、要按照你的播放设备能够⽀持的⾳频⽂件的相关参数进⾏设置。
2、当制作⾳频⽂件,或将CD光盘⾳乐⽂件转换为其它⾳频⽂件时,最好采⽤标准的⾳频参数(⽆损),以便今后可以根据需要转换为各种不同的格式。
3、在⾳频转换中,超出源⾳频⽂件的参数设置进⾏转换是没有实际价值的。
也就是说,任何转换软件都⽆法将低质量的⾳频转换为⾼质量的⾳频。
只能根据需要由⾼向低转换。
巧妇难为⽆⽶之炊。
同样的道理,⼀个单通道的⾳频⽂件,⽆需将其转换为双通道,因为其根本没有⽴体声效果,即便是⽤双通道播放,两个通道的声⾳是⼀样的。
反⽽会增⼤⾳频⽂件。
⾳频编码的三步骤⾳频编码就是通过采样—量化—编码三个主要步骤,将声⾳变为数据⾳频⽂件。
⾳频制作或转换,实际就是对声⾳信号进⾏编码。
⼀、采样采样的过程就是采集声⾳信号某点的频率值和能量值。
采样点越多。
采得的信息就越丰富,还原后就越接近源声⾳的质量。
采样的多少主要由采样频率、采样精度这两个参数表⽰。
(⼀)采样频率(Hz、kHz)采样频率⼀般设置为44.1(44)kHz(标准的⾳频采样频率)就完全可以满⾜⾼质量⾳频收听的需要。
采样频率以Hz(赫兹)或kHz(千赫兹)为单位,表⽰每秒钟采样的次数。
著名的奈奎斯特定理(Nyquist Theorem)指出,如果要保存原始信号的所有信息,必须⽤不⼩于原始信号2倍的频率进⾏采样。
音频采样率及比特率定义
1、采样率实际上是指当将声音储存至计算机中,必须经过一个录音转换的过程,转换些什么呢?就是把声音这种模拟信号转成计算机可以辨识的数字信号,在转换过程中将声波的波形以微分方式切开成许多单位,再把每个切开的声波以一个数值来代表该单位的一个量,以此方式完成采样的工作,而在单位时间内切开的数量便是所谓的采样频率,说明白些,就是模拟转数字时每秒对声波采样的数量,像是CD音乐的标准采样频率为44.1KHz,这也是目前声卡与计算机作业间最常用的采样频率。
另外,在单位时间内采样的数量越多就会越接近原始的模拟信号,在将数字信号还原成模拟信号时也就越能接近真实的原始声音;相对的越高的采样率,资料的大小就越大,反之则越小,当然也就越不真实了。
数字数据量的大小与声道数、采样率、音质分辨率有着密不可分的关系。
前面提到CD音乐的采样率为44.1KHz,而在计算机上的DVD音效则为48KHz(经声卡转换),一般的电台FM广播为32KHz,其它的音效则因不同的应用有不同的采样率,像是以网络会议之类的应用就不要使用高的采样率,否则在传递这些声音数据时会是一件十分痛苦的事。
当然,目前比较盛行的高清碟的采样率就相当的高,达到了192kHz。
而目前的声卡,绝大多数都可以支持44.1kHz、48kHz、96kHz,高端产品可支持192kHz甚至更高。
2、比特率声波在转为数字的过程中不是只有采样率会影响原始声音的完整性,另一个亦具有举足轻重的参数——量化精度(比特率),也是相当的重要。
一般来说,音质分辨率就是大家常说的bit数。
目前,绝大多数的声卡都已经可以支持24bit的量化精度。
那么,什么是量化精度呢?前面曾说明采样频率,它是针对每秒钟所采样的数量,而量化精度则是对于声波的“振幅”进行切割,形成类似阶梯的度量单位。
所以,如果说采样频率是对声波水平进行的X轴切割,那么量化精度则是对Y轴的切割,切割的数量是以最大振幅切成2的n次方计算,n就是bit数。
采样率,量化精度,码率的关系
数码音乐中,最重要的三个概念就是取样频率和量化精度和码率了,那么,什么是取样频率和量化精度、码率呢,概念性的东西,只要google一下,就可以找到答案:采样频率,也称为采样速度或者采样率,取样频率,定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。
普通CD的采样频率是44100Hz。
量化精度是指可以将模拟信号分成多少个等级。
码率是指单位时间内的编码量取样频率,量化精度和码率的关系:模拟信号按一定的取样频率经数码脉冲取样后,离散的脉冲信号被以一定的量化精度量化成一串二进制编码流。
比如,普通CD,44.1KHz取样率,量化精度16bit,双声道的格式,它的码率永远是1411.2Kbps,不会变的,所以1秒钟的声音文件,永远是176400B(172.27KB)大小(补充一下,昨天我算错了,因为取样率的K是十进制,所以不能用KHz做单位,只能用Hz这个基本单位做单位,不然算出来的KB和MB是错误的),不管是静音的,还是有声音的,都是这么大。
因每一个取样点,都需要一个16位二进制数进行量化,就算模拟量全为0,它也得有具体的16位二进制数来表示。
每秒钟有44100个16位二进制数。
码率=取样频率×量化精度×声道数,也就是每秒有多少数据量,单位是bps(位/秒)(8位二进制为1个字节)一位二进制叫bit,一个字节叫Byte容量=(取样频率×量化精度×声道数×时间秒)/8,此时的单位是KB(KByte),要换成MB,再除以1024就行了比如一个时长为307.841秒钟(5:07.841)的44.1KHz取样率,量化精度16bit,双声道的W A V 文件,其容量=44100×16×2×307.841/8=54303152B=53030.42KB,再算上文件头的字节数,总共53031KB(54,303,184B)大小压缩后的文件,为什么码率会不一样呢,因为压缩率不同么,码率当然不同,压缩过的文件的码率是这样算的码率=文件容量/播放时间。
MP各项参数的意义
MP各项参数的意义MP是多媒体传输中的一种常用的压缩算法,它具有高效、低损耗的特点,在音频、视频等多个领域得到广泛应用。
而MP所需要的各项参数是决定该算法压缩效果的重要因素,下面将对MP各项参数的意义进行详细解释。
1. 比特率(Bitrate):比特率是指每秒钟传输的位数,用bit/s表示。
在MP算法中,比特率决定了数据压缩的程度。
较低的比特率可以降低数据传输的带宽需求,但会导致音频或视频的质量下降。
较高的比特率可以提供较好的音视频质量,但会增加带宽开销。
因此,比特率需要根据应用场景和用户需求进行调整。
2. 采样率(Sampling Rate):采样率是指在一段时间内对音频的采样数量,用Hz表示。
采样率决定了音频信号在时间上的分辨率。
较高的采样率可以提供更准确的音频还原效果,但也会增加数据量和计算开销。
常用的采样率有44.1kHz、48kHz、96kHz等。
3. 音频编码格式(Audio Coding Format):MP支持多种音频编码格式,例如MP3、AAC等。
不同的音频编码格式具有不同的压缩效率和复杂度。
在选择音频编码格式时,需要综合考虑压缩比、音质、解码复杂度等因素。
4. 声道数(Channel):声道数指音频信号中独立声道的数量。
常见的声道数有单声道(Mono)、立体声(Stereo)、环绕声(5.1、7.1等)。
声道数决定了音频信号的空间表现能力,较多的声道数可以提供更真实的音频效果,但也会增加数据量和计算开销。
5. 视频编码格式(Video Coding Format):MP支持多种视频编码格式,例如H.264、H.265等。
不同的视频编码格式具有不同的压缩效率和复杂度。
在选择视频编码格式时,需要综合考虑压缩比、视频质量、解码复杂度等因素。
6. 帧率(Frame Rate):帧率是指视频中每秒钟显示的帧数,用fps表示。
较高的帧率可以提供更流畅的视频画面,但也会增加数据量和计算开销。
mp3压缩原理
mp3压缩原理随着科技的不断发展,我们对音乐的需求日益增加,原来的CD和磁带已经无法满足我们的需要。
现在MP3音乐已经成为人们的首选,但是MP3音频文件太大,不利于传输和储存,这时压缩MP3就成为了必须的步骤,下面我们将详细介绍一下MP3的压缩原理。
第一步:预处理MP3压缩的第一步是音频的预处理,主要是对音频的采样率、编码方式、码率等进行设置。
采样率表示数字音频信号的采样速度,一般情况下采样率越高,音质越好,体积也相应增大。
编码方式通常使用“离散余弦变换”(DCT)或“离散傅里叶变换”(DFT),通过将音频信号分解成多个频带,来减小音频文件的体积。
码率指的是音频的传输速率,也是一个影响音频文件大小和音质的关键因素,通常可以通过改变码率来调整音频文件的大小和质量。
第二步:分析音频分析音频是MP3压缩的关键步骤,目的是找出信号中包含的不必要的信息。
这个步骤也被称为“掩码调整”,因为它可以调整掩码以使信息更加紧凑。
在这个过程中,压缩软件会分析每个音频样本的频率和音量,并与掩码进行比较,找出那些不重要的部分以便去除。
第三步:使用数据压缩算法利用数据压缩算法可以大大减少MP3音频文件的体积,常见的压缩算法是“解耦剔除算法”和“数字信号处理算法”。
这两种算法都被广泛应用于压缩MP3音频文件,它们可以根据音频数据量的大小和压缩的要求,在压缩文件的同时保持音质。
第四步:重新编码重新编码是MP3压缩的最后一步,它的作用是将经过预处理、分析和压缩的音频文件以更高效的方式重新编码,从而得到更小的文件。
在这个过程中,编码器会将音频信号压缩为一个包含音频信息的复杂数字序列,相比于未经压缩的原始信号,这个数字序列可以更好地适应存储和传输的环境。
总结MP3压缩原理可以让我们在不影响音频质量的情况下,将大文件压缩成小文件,从而更好地管理音频文件。
目前,MP3已经成为最受欢迎和广泛使用的音乐格式之一,而MP3技术也是音频压缩的基础,为我们在商业和娱乐领域中提供了更广阔的发展空间。
关于采样率位深码率无损的一些心得
关于采样率位深码率⽆损的⼀些⼼得记笔记,记下来⾃⼰的⼀些关于⾳频基础知识的总结。
采样率外界的声⾳都是模拟信号,在数字设备中A/D转化成为了由0、1表⽰的数字信号后被储存下来。
数字信号都是离散的,所以采样率是指⼀秒钟采样的次数,采样率越⾼,还原的声⾳也就越真实。
由于⼈⽿听觉范围是20Hz~20kHz,根据⾹农采样定理(也叫奈奎斯特采样定理),理论上来说采样率⼤于40kHz的⾳频格式都可以称之为⽆损格式。
但在40kHz采样率下得到的声⾳已没有细节可⾔,所有频率都是只采样了⼀个波峰⼀个波⾕。
现⼀般的专业设备的采样频率为44.1kHz。
44.1kHz是专业⾳频中的最低采样率,也叫“CD级⾳质”(22.05kHz采样率为⼴播级⾳质)。
更细化的还有96kHz,192kHz等等,当然要听到这些更⾼采样率中的细节取决于⽿朵和设备了。
位深度若要尽可能精确地还原声⾳,只有⾼采样率是不够的。
描述⼀个采样点,横轴(时间)代表采样率,纵轴(幅度)代表位深度。
16bit表⽰⽤16位(2个字节)来表⽰对该采样点的电平(通俗点来说和⾳量⼤⼩成正⽐)进⾏编码时所能达到的精确程度,也就是把纵轴分为16份描述电平⼤⼩,如-3dB和-3.1415926dB的精度差别。
同理还有20bit和24bit。
16bit被认为是专业⾳频领域⾥⾯最低的位深度标准,和44.1kHz的采样率⼀样,共同作为专业⾳频和消费产品的标准。
位深度也直接关系到信号噪声⽐的⼤⼩,直接影响到所录制信号的整体动态范围。
码率在⽆损⽆压缩格式中(如.wav),码率=采样率x位深度x声道数。
在有损压缩中(如.mp3)码率便不等于这个公式了,因为原始信息已经被破坏。
码率描述了⼀秒钟的该⾳频的信息量,因⽽声⾳⽂件总的⼤⼩是码率x总时长。
码率也叫位速,单位是⽐特率(bps,bit per second)。
通常听歌时候的128kbps、320kbps均为码率,其中320kbps是mp3格式的最⾼⽐特率。
采样频率与码率的概念和计算
采样频率与码率的概念和计算一、采样频率的基本含义采样频率,也称为采样速度或者采样率,定义了单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。
采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间,它是采样之间的时间间隔。
通俗的讲采样频率是指计算机单位时间内能够采集多少个信号样本。
通俗的讲采样频率是指计算机单位时间内能够采集多少个信号样本,比如对于波形记录而言,此时采样频率可以是描述波形的质量标准。
采样频率越高,即采样的间隔时间越短,则在单位时间内计算机得到的样本数据就越多,对信号波形的表示也越精确。
采样频率与原始信号频率之间有一定的关系,根据奈奎斯特理论,只有采样频率高于原始信号最高频率的两倍时,才能把数字信号表示的信号还原成为原来信号。
采样频率越高,获得的波形质量越好,占用存储空间也就越大。
二、码率的基本含义音频码率,又称为比特率:是指一个音频流中每秒钟能通过的数据量。
如128kbps,其中ps(per second)为每秒,kb为千位,那么128kbps表示一秒钟能传输的数据量是128千位。
对于格式相同的文件来说,码率越大的话,音质越好。
但是对于不同格式的音频文件来说,相同码率并不代表其音质一样。
我们常见的16Bit(16比特),可以记录大概96分贝的动态范围。
那么,您可以大概知道,每一个比特大约可以记录6分贝的声音。
同理,20Bit可记录的动态范围大概就是120dB;24Bit就大概是144dB。
假如,我们定义0dB为峰值,那么声音振幅以向下延伸计算,那么,CD音频可的动态范围就是“-96dB~0dB。
”,依次类推,24Bit的HD-Audio高清音频的的动态范围就是“-144dB~0dB。
”。
由此可见,位深度较高时,有更大的动态范围可利用,可以记录更低电平的细节。
三、采样率和码率的计算1 采样率的计算一个通过一秒钟的采样点数;如最常见的44.1k采样率,表示一秒钟的采样数据点是44100个。
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简单的说,音频的质量和体积取决于两方面:采样率和编码率。
采样率:自然的声音是连续的信号,而计算机不能直接处理,要将其“离散化”。
举个简单的例子:正弦曲线是连续的,就像声音一样,进入计算机后,计算机把连续的曲线按照1mm一个点把正弦曲线分成了若干个点,这样就可以处理了,这个过程叫采样。
显然,分点分得密度越大,曲线就越
逼真,这个密度在音频中就是采样率。
每一个点都要占用存储空间,因此采样率越高体积
越大。
编码率:采样只是处理的第一步。
采样之后,还要把采集的数据存储起来。
存储是需要空间的,一秒钟的采样数据用多少空间来存储,这就是编码率。
可见,在采样率相同的前提下,编码率越低,体积越小。
但是,采样和编码两个步骤都会降低音质。
采样降低质量是没办法的,想输入计算机就必须采样。
编码实际上就是压缩,像mp3这样的算法都是有损压缩,扔掉了大部分人耳察觉不带的声波数据,因而体积很小。
音频处理软件大部分是以时间为横坐标计量单位,因此采样率就是没单位时间内可以容纳
的样品数量,采样率越大,证明同样的时间内样品数越多,音频也就越逼真
低频噪音与高频噪音不同,高频噪音是那种很尖利的声音,随着距离越远或遭遇障碍物,
能迅速衰减,如高频噪音的点声源泉每10米距离就能下降6分贝。
而低频噪音声音分贝
不高,却递减得很慢,因此能够长距离直入人耳,比如变压器的电流声,大型冷柜机的声
音都属于低频噪音。
高频率的声音日常生活中接触较多的有门铃、女人声音、鸟鸣声等,因此,如果对门铃声音反应比较迟钝,或在男女一起说话时,对频率较高的女声一起说话时,对频率较高的女声听不太清楚,以及对鸟叫声不敏感,都要怀疑自已是否出现了高
频听力受损。
以前有数据说有听力损失的儿童和青年中大约90%的人存在4-8KHZ的高频听
力损失。