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音频相关学习

音频相关学习

作者: jay_丶 | 来源:发表于2019-04-22 15:56 被阅读0次

    音频学习:

    声波三要素:频率,振幅,波形。

    频率:音阶的高低

    振幅:响度

    波形:音色

    频率

    频率越高,波长起短,低频的声波更容易障过障碍物,声音传播越远

    响度,能量的反馈,分贝来描述响度

    音色,

    模拟信号数字化的过程,分别是采样,量化和编码

    音频采样

    在时间轴上对信号进行数字化

    44.1kHZ表示1秒会采样441000次

    量化

    在幅度轴上对信号进行数字化,简单来说就是声音波形的数据是多少位的二进制数据,通常用bit做单位,

    编码

    按照一定格式记录采样和量化后的数据

    音频编码格式有多种,通常所说的音频裸数指的是脉冲编码调制PCM数据.

    如果想要描述一份PCM数据需要(量化格式,采样这,声道数)

    CD为例,量化16bite,采样率441000,声道数为2

    比特率:44100 * 16 * 2 = 1378.125kbps

    一分钟占用内存:1378.125 * 60 /8/1024 = 10.09MB

    二、音频编码

    如果按CD音质进行采样,各个角度来说都太大了,所以我们需要进行压缩编码

    压缩编码的可能性

    压缩编码的基本指标就是压缩比,

    压缩算法分2种,有损压缩和无损压缩

    无损:解压后可以完全复原

    有损,解压后不能完全复原,会丢失一部分信息。压缩比越小,丢失的信息就越多,信号还原的失真就会越大

    压缩编码的原理实际上就是压缩冗余的信号。冗余信号就是指不能被人耳感知的信号。包括人耳听觉范围外的音频信号以及被掩盖掉的音频信号

    常用的压缩编码格式

    WAV编码

    WAV编码的一种实现方式。就是在源PCM数据格式前面加上44个字节。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,大量软件都支持其播放

    适用场合:多媒体开发的中间文件,保存音乐和音效素材

    MP3编码

    MP3编码具有不错的压缩比,听感接近WAV,在不同的环境下,调整参数可达更好效果

    特点:音质在128Kbit/s以上表现不错,压缩比比较高。大量软件硬件都支持,兼容性高

    适用场合:高比特率下对兼容性有要求的音乐欣赏

    AAC编码

    AAC是目前比较热门的有损压缩编码技术,并且衍生了LC-AAC,HE-AAC,HE-AAC v2 三个主要编码格式 

    LC-ACC:比较传统的AAC,主要应用于中高码率的场景编码(>= 80kbit/s)

    HE-AAC:主要应用于低码率场景(<=48Kbit/s)

    特点:在小于128Kbit/s的码率下表示优异,多用于视频中的音频编码

    适用场合:于128kbit/s以下的音频编码,多用于视频中的音频轨的编码

    编码中软编码和硬编码的区别?

    硬编码:使用非CPU进行编码,使用使用GPU芯片处理

    软编码:使用CPU进行编码计算

    区分 

    软编码:实现直接、简单,参数调整方便,升级易,但CPU负载重,性能较硬编码低,低码率下质量通常比硬编码要好一点

    硬编码:性能高,低码率下通常低于硬编码,但部分产品在GPU硬件平台移植了优秀的软件 编码算法如X264,质量基本等同于软编码

    硬编码,就是使用GPU计算,获取数据结果,优点速度快,效率高.

    软编码,就是通过CPU来计算,获取数据结果.

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