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音频 PCM音频编码格式详解

【概念】


PCM(Pulse Code Modulation)音频编码格式也被称为脉冲编码调制。就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列,再进行记录存储。


【原理】


把一个时间连续,取值连续的模拟信号变换成时间离散,取值离散的数字信号后在信道中传输.脉冲编码调制就是对模拟信号先抽样,再对样值幅度量化,编码的过程. 


抽样,就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号.该模拟信号经过抽样后还应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号.它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的.在该实验中,抽样速率采用8Kbit/s. 


量化,就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示. 一个模拟信号经过抽样量化后,得到已量化的脉冲幅度调制信号,它仅为有限个数值. 


编码,就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值.然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,可记作A/D. 

特点】


PCM信号未经过任何编码和压缩处理(无损压缩)。与模拟信号比,它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽,可得到音质相当好的效果。


在Windows平台下,基于PCM编码的WAV是被支持得最好的音频格式,所有音频软件都能完美支持,由于本身可以达到较高的音质的要求,因此,WAV也是音乐编辑创作的首选格式,适合保存音乐素材。因此,基于PCM编码的WAV作为了一种中介的格式,常常使用在其他编码的相互转换之中,例如MP3转换成WMA。


【存储】


单声道的文件,采样数据按时间的先后顺序依次存入。(它的基本组织单位是BYTE(8bit)或WORD(16bit))


双声道的文件,采样数据按时间先后顺序交叉地存入。如图所示:




PCM的每个样本值包含在一个整数i中,i的长度为容纳指定样本长度所需的最小字节数。
首先存储低有效字节,表示样本幅度的位放在i的高有效位上,剩下的位置为0。


参考文章:http://blog.csdn.net/ownWell/article/details/8114121