音频文件的扩展名,音频的数字化?

在音视频领域,人们始终追求无限还原现场效果,因此音频越逼真越好,视频越清晰越好。之所以我们需要将音视频信号由模拟转为数字,目的是在录制、存储、编辑、复制、回放等环节的不失真,尽量保持原有细节,不因以上操作,导致音画的质量下降。

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为此,视频系统分辨率越来越高,高清1080P不过瘾,出现了4K、6K、8K……,帧速率也有30帧/每秒到60、120……;音频也越来越追求多声道(单声道、双声道、2.1、5.1、7.1……)、无损压缩等等。

音频信号由模拟转为数字,涉及到如下几个概念:

采样:在一定的时间间隔下,对模拟信号变化进行测量。量化:采样获得的测量结果,按照一定的标准用数值描述出来。采样率:每秒钟采样多少次,单位是千赫兹(kHz)。值越高,越接近原模拟信号,细节越丰富,数据量越大,文件体积越大。量化深度:描述信号变化所用的2进制数的位数,单位是bit(位)。值越高,细节越丰富……(同采样率)编码:所得到的数据,安装何种格式存储。音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?

CD 随身听

以普通CD音质(双声道、44.1KHz、16bit)MP3压缩为例,简述一下音频模数转化基本过程:接到持续变化的模拟信号后,对每个声道每秒进行44.1千次的采样,采样的结果用16位二进制数量化表示,最后按照MP3的编码格式存储到磁盘上。

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CD 转码

除了用采样率、量化位来描述音频质量外,还可以用“码率”来表示,单位是bps,就是每秒(ps)传输多少二进制数的位(b)。计算公式如下:

“码率”=采样率×量化深度×通道数

如:CD音质的码率=采样率(44.1kHz)×量化深度(16bit)×通道数(2)=1411.2kbps

因此,“码率”越大,音质越高。

说到编码,我们简单说一下常见格式:

WAVE:微软公司开发的一种“无损”音频格式,文件扩展名是“WAV”。CD:无损格式,与WAVE类似,只是标准确定为:双声道、44.1KHz、16bit,按照音轨的形式烧录在光盘上。MP3:MPEG标准的音频“有损”压缩编码,非常常见。在采样率、量化深度、声道数一致情况下,生产的文件可以是WAV的1/10大小。音质稍低于无损格式,扩展名是“MP3”。APE:“无损”压缩编码,扩展名是“APE”。压缩率约为55%,音质与对应WAV或CD一样,是目前常见的无损音频格式。其它:wma、mp2、fla、rma等等,不再一一列举。音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?音频文件的扩展名,音频的数字化?

这里需要解释一下“有损”和“无损”压缩。“无损”不压缩,模数转换后的数据直接保存;“有损”是按照一定的算法,将一些数据(超出人耳朵听力范围、非常微小的变化细节、单双声道一致只保留单声道……)删除,进而完成的编码。因此,最接近原始信号的是“无损”格式,为了减少保存、传输等环节的数据量,多使用音质与文件提交相对平衡的“有损”格式。

这里提个小问题:CD音质是最高吗?为什么?

音频的数字化过程说完了,视频的数字化我们下一篇文章再聊。

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音视频数字化(数字与模拟-音频广播)

音视频数字化(数字与模拟-录音机)

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