目錄

?前言

01 PCM音頻原始數(shù)據(jù)

1.1 頻率?

1.2 振幅：

1.3 比特率

1.4 采樣

1.5 量化

1.6 編碼

02.?PCM數(shù)據(jù)有以下重要的參數(shù)：

采樣率：

采集深度

?通道數(shù)

????????PCM比特率

????????PCM文件大小計算：

????????PCM存儲格式???????

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?前言

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從本章開始我們將要學(xué)習(xí)嵌入式音視頻的學(xué)習(xí)了 ，使用的瑞芯微的開發(fā)板

🎬 個人主頁：@ChenPi

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🌺本篇簡介 ?：這章記錄音頻的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)

01 PCM音頻原始數(shù)據(jù)

音頻原始數(shù)據(jù)PCM，PCM全稱是脈沖編碼調(diào)制數(shù)據(jù)。PCM數(shù)據(jù)是未經(jīng)過壓縮的音頻數(shù)據(jù)，它是由模擬信號經(jīng)過采樣、編碼等步驟轉(zhuǎn)換成標準的數(shù)字信號。

1.1 頻率?

頻率：聲音的頻率，我們?nèi)祟惖乃牭降穆曇纛l率范圍大概在20hz-20khz

1.2 振幅：

振幅：指的是聲音的響度，也就是我們常說的高低音

1.3 比特率

?比特率：代表的是音頻未經(jīng)過壓縮的數(shù)據(jù)，每秒需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，它的公式是：

采樣率*采樣深度*通道數(shù)

1.4 采樣

采樣：采樣是我們音頻最重要的知識點之一，它指的是把一段連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號。而采樣率就指的是每秒鐘采樣的個數(shù)，而根據(jù)奈奎斯特采樣公式：當采樣率大于等于連續(xù)信號的2倍時，采樣信號就能夠無差別還原出原始的信號。比方說人類的聽覺頻率是20HZ-20KHZ，而采樣率就需要達到40KHZ以上才能夠保證數(shù)據(jù)的完整性。

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1.5 量化

量化：量化指的是在坐標軸上，把每一個離散數(shù)據(jù)進行數(shù)字化操作。換言之就是把我們每一個采樣的點都按照數(shù)字化表示出來，如下圖

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從這張圖我們可以看出，量化的過程就是把剛才我們轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號一個一個點用豎線顯示出來，這樣的話我們在數(shù)字化的時候就方便很多。

1.6 編碼

編碼：把每一個量化的采樣點存儲起來，并以二進制的形式表現(xiàn)出來的過程就是編碼。下圖就是存儲的表格：

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把上圖所有的數(shù)據(jù)存儲起來，就是一段連續(xù)的PCM數(shù)據(jù)。

PCM數(shù)據(jù)，二進制形式：

011011110111101……

對于一個音頻的原始數(shù)字信號的生成：

采集->采樣->量化->編碼:->PCM數(shù)據(jù)

02.?PCM數(shù)據(jù)有以下重要的參數(shù)：

采樣率：

????????采樣率：指的是每秒鐘采樣的個數(shù)，換言之就是1S鐘采集聲音的頻率，比方說48000HZ就相當于一秒鐘PCM采集48000個。PCM數(shù)據(jù)常用的采樣率有：

1. 192000HZ：192KHZ(藍光、高清電影DVD)
2. 96000HZ：?96KHZ(藍光、高清電影DVD)
3. 48000HZ：48KHZ(數(shù)字電視、DVD) ?(最常用)
4. 44100HZ：44.1KHZ(CD音質(zhì))
5. 22000HZ：22KHZ(無線廣播)

采集深度

采樣深度：每次采樣的大小，比方說如果采樣深度是16BIT，

那聲音就有2的16次方的振幅，而32bit就相當于有2的32次方個振幅。

聲音振幅越多，聲音的質(zhì)量就會越高。

在PCM中，有三種常見的采樣大小：

8 BIT、16BIT、32BIT(FLTP)

????????通道數(shù)

PCM一般有四種通道數(shù)：

?單聲道：

指的是只有一個聲音的通道，比方說電話、喇叭之類的

雙聲道(立體聲)：

雙聲道指的是有兩個聲音的通道，聲音在錄制的過程中分配到兩個獨立的聲道，這讓人聽起來就有立體的感覺。

四聲道：

四聲道指的是前左、前右、后左、后右四個發(fā)聲通道。觀眾聽起來，則像被聲音包圍了一樣。

聲道：

5.1聲道廣泛運用在家庭影院?

????????PCM比特率

比特率指的是每秒傳輸?shù)谋忍財?shù)(bit)，一般PCM的比特率計算公式是：

采樣率*采樣深度*通道數(shù)

比如：48000 * 16 * 2 = 1536000

????????PCM文件大小計算：

假設(shè)一個PCM音頻設(shè)備采樣率48000、采樣精度是16bit、2通道，大概采集10分鐘數(shù)據(jù)，那它的大小：采樣率 * 采樣深度 * 通道數(shù) * 時長?= 48000 * 16 * 2 * 10 * 60 = 921600000bit，然后再把bit轉(zhuǎn)換成字節(jié)(BYTE) 921 600 000/8/1024/1024 = 109M

????????PCM存儲格式

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上圖是PCM單雙聲道的存儲布局，這里我們來重點講解一下雙聲道的布局。

一般雙聲道的存儲有兩種存儲方式，一種是交錯模式、另外一種是非交錯模式。

• 交錯模式：首先記錄第一幀的左聲道樣本和右聲道樣本；
• 非交錯模式：首先先記錄一個周期內(nèi)所有幀的左聲道樣本、再記錄所有右聲道樣本

交錯模式：L R L R L R L R

非交錯模式：L L L L L R R R

此篇文章來源于B站博主——飛一樣的成長