信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR,S/N,讯噪比),指信号与噪声的比例,用于比较所需信号的强度与背景噪声的强度,以分贝(dB)为单位。
位深度限制了信噪比的最大值,它们的关系如下表所示。
位深度 信噪比4 24.08
8 48.16
11 66.22
12 72.24
16 96.33
18 108.37
20 120.41
24 144.49
32 192.66
48 288.99
64 385.32
音频的编码与解码 编码(Encode)
PCM数据可以理解为是:未经压缩的原始音频数据,体积比较大,为了更便于存储和传输,一般都会使用某种音频编码对它进行编码压缩,然后再存成某种音频文件格式。
压缩分为无损压缩和有损压缩。
无损压缩
解压后可以完全还原出原始数据
压缩比小,体积大
有损压缩
解压后不能完全还原出原始数据,会丢失一部分信息
压缩比大,体积小
压缩比越大,丢失的信息就越多,还原后的信号失真就会越大
一般是通过舍弃原始数据中对人类听觉不重要的部分,达成压缩成较小文件的目的
压缩比 = 未压缩大小 / 压缩后大小
解码(Decode)当需要播放音频时,得先解码(解压缩)出PCM数据,然后再进行播放。
常见的音频编码和文件格式需要注意的是:音频文件格式并不等于音频编码。比如:
WAV只是一种文件格式,并不是一种编码
FLAC既是一种文件格式,又是一种编码
下面对常见的音频编码和文件格式做一个简介,以后有需要时再进行详细介绍。
名称 无损压缩 文件扩展名Monkey\'s Audio ✔️ .ape
FLAC(Free Lossless Audio Codec) ✔️ .flac
ALAC(Apple Lossless Audio Codec) ✔️ .m4a/.caf
MP3(MPEG Audio Layer III) ❌ .mp3
WMA(Windows Media Audio) ❌ .wma
AAC(Advanced Audio Coding) ❌ .acc/.mp4/.m4a
Vorbis ❌ .ogg
Speex ❌ .spx
Opus ❌ .opus
Ogg .ogg
WAV(Waveform Audio File Format) .wav
AIFF(Audio Interchange File Format) .aiff、.aif
无损 Monkey\'s Audio
Monkey\'s Audio,是一种无损的音频编码和文件格式,文件扩展名为.ape,压缩率一般在55%左右。
FLACFLAC(Free Lossless Audio Codec),是一种无损的音频编码和文件格式,文件扩展名为.flac。虽然压缩率稍有不及Monkey\'s Audio,但FLAC技术更先进,占用资源更低,有更多的平台及硬件产品支持FLAC。
ALACALAC(Apple Lossless Audio Codec),是由Apple开发的一种无损的音频编码,文件扩展名为.m4a、.caf。
有损 MP3MP3(MPEG Audio Layer III),是非常流行的一种有损音频编码和文件格式,文件扩展名为.mp3。
第1版是:MPEG-1 Audio Layer III,属于国际标准ISO/IEC 11172-3
第2版是:MPEG-2 Audio Layer III,属于国际标准ISO/IEC 13818-3
第3版是:MPEG-2.5 Audio Layer III,并不是由MPEG官方开发的,不是公认的标准
WMAWMA(Windows Media Audio),是由Microsoft开发的音频编码和文件格式,文件扩展名为.wma。包括4种类型:
WMA:原始的WMA编解码器,作为MP3的竞争者,属于有损音频编码
WMA Pro:支持更多声道和更高质量的音频,属于有损音频编码
WMA Lossless:属于无损音频编码
WMA Voice:属于有损音频编码
AAC