各种音频编码方式的对比
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音频编码格式比较MPFLAC和WAV音频编码格式比较 MP3、FLAC 和 WAV随着数字音频的快速发展,人们对音频编码格式的需求也越来越多。
在众多音频编码格式中,MP3、FLAC 和 WAV 是最常用的几种格式。
本文将对这三种格式进行比较,包括其特点、优缺点以及适用场景。
通过了解它们的差异,读者可以更好地选择适合自己需求的音频编码格式。
1. MP3MP3(MPEG-1 Audio Layer 3)是最流行的音频编码格式之一。
它具备以下特点:- 压缩比高:MP3 通过去除音频信号中的冗余部分,实现对音频数据的高压缩比。
这使得 MP3 的文件大小相对较小,方便存储和传输。
- 相对较低的音质损失:尽管 MP3 使用了有损压缩算法,但通过合理的压缩参数设置,音质损失可以控制在较低的程度。
- 广泛兼容性:MP3 格式得到了广泛的应用和支持,在各类设备和平台上都能得到良好的兼容。
然而,MP3 也存在一些缺点:- 原始音质较差:由于 MP3 使用了有损压缩算法,相比无损格式,如 FLAC 和 WAV,原始音质会有所损失。
- 频谱细节丢失:为了减小文件大小,MP3 在压缩过程中会丢失一些频谱细节。
对于非专业音频需求,这个损失可能并不明显。
适用场景:- 在存储空间有限或带宽有限的情况下,选择 MP3 格式可以减小音频文件大小,方便网络传输和存储。
- 对音频质量要求一般,例如背景音乐、在线广播等。
2. FLACFLAC(Free Lossless Audio Codec)是一种无损音频编码格式,其特点包括:- 无损压缩:FLAC 通过压缩音频数据,但不损失任何音质信息,实现了无损的音频编码。
解码后的音质与原始音频完全一致。
- 高保真音质:相比于有损压缩格式,FLAC 能够还原音频的原始质量,提供更高保真的音质体验。
- 高兼容性:FLAC 格式在各类音频设备和软件中都得到了良好的支持,可以广泛应用。
然而,FLAC 的缺点也不容忽视:- 文件大小较大:由于是无损压缩,FLAC 文件大小通常较大,占用较多的存储空间和带宽。
剪辑中编码格式名词解释
剪辑中的编码格式指的是视频或音频文件所使用的压缩算法和
数据格式。
这些编码格式可以影响文件的大小、质量和兼容性。
在
视频剪辑中,了解不同的编码格式对于选择合适的素材和输出格式
非常重要。
首先,让我们来看一下视频编码格式。
常见的视频编码格式包
括H.264、H.265、MPEG-2、MPEG-4等。
H.264是一种广泛使用的视
频压缩标准,它可以在保持相对较高质量的情况下显著减小文件大小。
H.265是H.264的升级版,提供更高效的压缩和更好的画质,
但是在一些老旧的设备上可能不太兼容。
MPEG-2常用于DVD视频,MPEG-4则常用于在线视频和流媒体。
接下来是音频编码格式。
常见的音频编码格式包括MP3、AAC、WAV、FLAC等。
MP3是一种广泛使用的有损压缩格式,它可以显著减
小音频文件的大小,但会损失一些音质。
AAC是一种更先进的音频
编码格式,提供更好的音质和压缩效率。
WAV是一种无损音频格式,保留了原始音频的所有信息,因此文件较大。
FLAC也是一种无损格式,相比WAV更高效地压缩音频文件。
在剪辑中,了解不同的编码格式可以帮助我们选择合适的素材和输出格式。
例如,如果我们需要在网络上分享视频,我们可能会选择H.264编码以确保良好的质量和较小的文件大小。
而如果我们需要制作高保真音频,我们可能会选择无损的音频编码格式,如WAV或FLAC。
总之,了解剪辑中的编码格式对于保证视频和音频质量,提高工作效率和兼容性非常重要。
希望这些信息对你有所帮助。
音视频编码标准的对比分析随着数字技术的快速发展和普及,音视频编码技术也迅猛发展。
为了适应不同的使用场景和需求,人们开发了多种编码标准。
本文将从压缩率、视频质量、编解码速度和适用领域四个方面对常见的音视频编码标准进行分析和比较,以期为读者提供更全面、系统的了解。
一、压缩率压缩率指的是编码后的音视频文件大小与未压缩文件大小之比。
一般情况下,压缩率越高,文件大小越小,传输和存储成本越低。
常见的音视频编码标准包括H.264、H.265、AV1和VP9等,它们的压缩率如下:1. H.264H.264是一种广泛使用的视频编码标准,具有很高的兼容性和稳定性。
它的压缩率相对较低,在同等视频质量下,文件大小通常比其他标准要大。
2. H.265H.265是一种高效的视频编码标准,也称为HEVC。
相比于H.264,在同等视频质量下,H.265的压缩率可以提高40%-60%,文件大小更小。
3. AV1AV1是由联合视频编码小组(Alliance for Open Media,简称AOM)开发的一种新型视频编码标准。
它借鉴了现有的编码标准,并进行了优化,压缩率比H.265更高。
4. VP9VP9也是由Google开发的一种视频编码标准,与AV1类似,也是由现有的标准进行优化。
它的压缩率比H.264高,但比H.265和AV1低一些。
综合来看,AV1的压缩率最高,H.264的压缩率最低,而H.265和VP9介于两者之间。
二、视频质量视频质量是衡量一个视频编码标准好坏的重要指标之一。
常见的评估方法有RMSE和PSNR等,这里不再赘述。
下面是不同编码标准在视频质量方面的表现:1. H.264H.264具有较好的画质表现,尤其对于快速移动的物体,能够保持较高的清晰度和稳定性。
2. H.265H.265在相同码流下具有更好的画质表现,可以在高压缩比下保持较高的清晰度和细节还原度。
3. AV1AV1在视频质量方面表现优异,可以在压缩率很高的情况下仍然保持高质量的视频。
各种主流无损音频之间的区别是什么?随着高清音频的概念逐渐的被更多人知晓,很多人也逐渐的关注起无损音频。
一直以来无损音频的兼容性也是困扰很多网友的一个问题,同时种类繁多的编码以及格式也让人摸不着头脑,下面我们就罗列几个目前较为主流的无损音频格式,同时也带来了它们彼此的一些对比,说不定能够解开你们心中的疑惑。
no.1有损压缩的优劣势因为早期受到存储容量和网络宽带的限制,一直以来电脑当中经常使用有损压缩编码来存储音频,其中MP3就是使用非常普遍的一种格式。
有损压缩能够达到很高的压缩比,比如5分钟左右的音乐采用320k码率的MP3压缩能够做到10MB左右,相比于无损不压缩格式的,要有很大的优势,不过有损压缩响应的也会使得原始数据丢失,而且码率越小也就越明显,同时听感上也有非常明显的失真,虽然能够满足大部分用户的需要,但是作为HIFI的音源显然是不可行的。
no.2常见的几种无损音频无损编码除了WAV、AIFF、DFF这类的不压缩文件的格式之外,各类的无损压缩的编码、格式非常多,像ape、flac、alac等了解的人会比较多,但是TTA、TAK、WMA lossless、WAVPACK等这种就相对会冷门一些,因为宽带和兼容性的问题,即便是现在无损音频的使用程度依然不是很大。
APE很多网友都应该知道这是一种无损的压缩编码格式,全称是Monkey's Audio,文件的拓展名为ape,这种编码格式是由Matthew T. Ashland开发的,是一种非商业化的产品,ape在压缩比方面会有巨大的优势,同时也允许用户在编码的时候设置多种的压缩等级,不过最大的压缩等级情况下解码是需要硬件配置比较高的,目前缺乏设备的原生支持,大部分移动设备自带的播放器都不能解码ape,需要我们自行下载专门的第三方播放器,而支持ape的硬件设备就更少了,仅仅是飞傲等品牌的几款HiFi播放器能够原生支持。
ALACApple Lossless Audio Codec的缩写,显然这是由苹果开发,到了11年苹果公开了它的源代码,ALAC属于是MPEG-4 Part 14标准的一部分,使用的是m4a格式封装,因为之前是属于苹果的私有编码,所以基本上只支持自家的软硬件,即便是现在开源,alac支持的设备依然不是很多,alac除了能够支持CD规格的音频压缩之外,最大是能够支持八声道的,16-32bit位深,384kHz采样率的音频压缩,应对未来的高清毫无压力。
各种音频编码方式的对比各种音频编码方式的对比内容简介:文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM 编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等,包括优缺点对比和主要应用领域。
PCM编码(原始数字音频信号流)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:1411.2 Kbps特性:音源信息完整,但冗余度过大优点:音源信息保存完整,音质好缺点:信息量大,体积大,冗余度过大应用领域:voip版税方式:Free备注:在计算机应用中,能够达到最高保真水平的就是PCM编码,被广泛用于素材保存及音乐欣赏,CD、DVD 以及我们常见的WAV文件中均有应用。
因此,PCM 约定俗成了无损编码,因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准,并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真,PCM也只能做到最大程度的无限接近。
要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情,采样率值×采样大小值×声道数bps。
一个采样率为44.1KHz,采样大小为16bit,双声道的PCM编码的WAV文件,它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2Kbps。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
WMA(Windows Media Audio)类型:Audio制定者:微软公司所需频宽:320~112kbps(压缩10~12倍)特性:当Bitrate小于128K时,WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色,但似乎128k是WMA一个槛,当Bitrate再往上提升时,不会有太多的音质改变。
优点:当Bitrate小于128K时,WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。
缺点:当Bitrate大于128K时,WMA音质损失过大。
WMA标准不开放,由微软掌握。
应用领域:voip版税方式:按个收取备注:WMA的全称是Windows Media Audio,它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。
电脑音频编码技术常见音频格式的比较和应用场景随着数字技术的不断发展,电脑音频编码技术也在不断进步,各种音频格式应运而生。
在日常生活中,我们常常接触到各种不同格式的音频文件,比如MP3、WAV、AAC等。
每种音频格式都有其特点和优势,针对不同的应用场景有不同的使用。
一、MP3格式MP3是目前应用最广泛的音频格式之一,它采用压缩算法可以将音频文件大小缩小至原始大小的十分之一,从而减少了存储空间的占用。
MP3格式在音乐欣赏、网络传输等方面有着广泛的应用,因其压缩比高和兼容性好而备受青睐。
二、WAV格式WAV是一种无损音频格式,它保留了音频文件的所有信息,音质更加纯净和逼真。
WAV格式适用于一些对音质要求较高的场景,比如音乐制作、录音等。
由于其文件较大,存储空间相对较大,因此在对音质要求高的情况下更为适用。
三、AAC格式AAC是一种高级音频编码格式,它具有更好的压缩性能和音质表现力,相较于MP3格式有更高的音质。
AAC格式适用于一些对音质要求较高的场景,比如影视欣赏、音乐制作等。
由于其压缩性能和音质表现力优秀,因此在各种专业领域被广泛应用。
四、FLAC格式FLAC是一种无损音频格式,它保留了音频文件的所有信息,音质和WAV格式相媲美。
FLAC格式适用于对音质要求极高的场景,比如专业音乐制作、无损音乐欣赏等。
由于其无损特性,因此在对音质要求极高的领域被广泛应用。
五、AMR格式AMR格式是专门为移动通信领域设计的音频格式,其压缩比高和音质较差,适用于一些对音频传输速度要求较高的场景。
在移动通信领域,AMR格式常常用于语音通话、语音留言等场景。
总结来看,不同的音频格式各有优势,针对不同的应用场景有不同的选择。
在日常使用中,我们可以根据需要选择合适的音频格式来满足需求,从而获得更好的音频体验。
【字数超过1500字】。
各种音频编码方式的对比内容简介:文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等,包括优缺点对比和主要应用领域。
PCM编码(原始数字音频信号流)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:1411.2 Kbps特性:音源信息完整,但冗余度过大优点:音源信息保存完整,音质好缺点:信息量大,体积大,冗余度过大应用领域:voip版税方式:Free备注:在计算机应用中,能够达到最高保真水平的就是PCM编码,被广泛用于素材保存及音乐欣赏,CD、DVD以及我们常见的WAV文件中均有应用。
因此,PCM约定俗成了无损编码,因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准,并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真,PCM也只能做到最大程度的无限接近。
要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情,采样率值×采样大小值×声道数bps。
一个采样率为44.1KHz,采样大小为16bit,双声道的PCM编码的WAV文件,它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2Kbps。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
WMA(Windows Media Audio)类型:Audio制定者:微软公司所需频宽:320~112kbps(压缩10~12倍)特性:当Bitrate小于128K时,WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色,但似乎128k是WMA一个槛,当Bitrate再往上提升时,不会有太多的音质改变。
优点:当Bitrate小于128K时,WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。
缺点:当Bitrate大于128K时,WMA音质损失过大。
WMA标准不开放,由微软掌握。
应用领域:voip版税方式:按个收取备注:WMA的全称是Windows Media Audio,它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。
蓝牙耳机的音频传输方式蓝牙耳机作为一种无线音频设备,能够与手机、平板电脑、电脑等蓝牙设备进行无线连接,实现音频的传输和收听。
在蓝牙耳机中,音频传输方式起着至关重要的作用,它决定了音质的好坏以及连接的稳定性。
本文将就蓝牙耳机的音频传输方式进行详细介绍。
一、蓝牙音频分析与编码方式蓝牙耳机的音频传输主要通过蓝牙技术来实现,而蓝牙技术又有多种音频分析与编码方式。
在蓝牙规范中,常见的音频传输方式包括SBC,AAC,aptX等。
1. SBC (Sub-Band Coding)SBC是一种基本的音频编码方式,通过将音频信号分为多个子频带,对每个子频带进行编码。
由于SBC编码率较低,音质相对较差,但兼容性较好,广泛应用于蓝牙耳机中。
2. AAC (Advanced Audio Coding)AAC是一种高级音频编码方式,它具有更高的编码效率和更好的音质表现。
相比于SBC,AAC编码能够提供更为清晰、富有细节的音频体验。
但是,AAC编码方式要求蓝牙耳机和连接设备都支持AAC,以获得最佳的音频传输效果。
3. aptXaptX是一种由CSR公司开发的音频编码方式,它能够提供更高质量的音频传输。
aptX编码方式在保证高音质的同时,还能够降低音频传输的时延,提升连接的稳定性。
然而,aptX编码要求耳机和发送设备都支持aptX才能发挥其优势。
二、蓝牙耳机的音频传输协议蓝牙耳机的音频传输不仅与编码方式相关,还与传输协议密切相关。
目前,蓝牙耳机主要采用的音频传输协议有A2DP和AAC。
1. A2DP (Advanced Audio Distribution Profile)A2DP是一种蓝牙音频分发协议,它定义了蓝牙设备间音频数据的传输方式。
A2DP协议可以实现高质量音频的传输,并支持双通道立体声。
大多数蓝牙耳机都采用A2DP协议进行音频传输。
2. AAC (Advanced Audio Coding)除了作为编码方式,AAC也可作为传输协议在蓝牙耳机中应用。
有关⾳频编码的知识与技术参数会议电视常⽤⾳频协议介绍及对⽐⽩⽪书⼀、数字化⾳频原理:声⾳其实是⼀种能量波,因此也有频率和振幅的特征,频率对应于时间轴线,振幅对应于电平轴线。
通常⼈⽿可以听到的频率在20Hz到20KHz的声波称为为可听声,低于20Hz的成为次声,⾼于20KHz的为超声,多媒体技术中只研究可听声部分。
可听声中,话⾳信号的频段在80Hz到3400Hz之间,⾳乐信号的频段在20Hz-20kHz之间,语⾳(话⾳)和⾳乐是多媒体技术重点处理的对象。
由于模拟声⾳在时间上是连续的,麦克风采集的声⾳信号还需要经过数字化处理后才能由计算机处理。
通常我们采⽤PCM编码(脉冲代码调制编码),即通过采样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。
1、采样采样,就是每隔⼀段时间间隔读⼀次声⾳的幅度。
单位时间内采样的次数称为采样频率。
显然采样频率越⾼,所得到的离散幅值的数据点就越逼近于连续的模拟⾳频信号曲线,同时采样的数据量也越⼤。
为了保证数字化的⾳频能够准确(可逆)地还原成模拟⾳频进⾏输出,采样定理要求:采样频率必须⼤于等于模拟信号频谱中的最⾼频率的2倍。
常⽤的⾳频采样率有:8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz。
例如:话⾳信号频率在0.3~3.4kHz范围内,⽤8kHz的抽样频率(fs),就可获得能取代原来连续话⾳信号的抽样信号,⽽⼀般CD采集采样频率为44.1kHz。
2、量化量化,就是把采样得到的声⾳信号幅度转换成数字值,⽤于表⽰信号强度。
量化精度:⽤多少个⼆进位来表⽰每⼀个采样值,也称为量化位数。
声⾳信号的量化位数⼀般是 4,6,8,12或16 bits 。
由采样频率和量化精度可以知道,相对⾃然界的信号,⾳频编码最多只能做到⽆限接近,在计算机应⽤中,能够达到最⾼保真⽔平的就是PCM编码,通常PCM约定俗成了⽆损编码。
3、编码⼀个采样率为44.1kHz,量化精度为16bit,双声道的PCM编码输出,它的数据速率则为 44.1K×16×2 =1411.2 Kbps,存储⼀秒钟需要176.4KB的空间,1分钟则约为10.34M,因此,为了降低传输或存储的费⽤,就必须对数字⾳频信号进⾏编码压缩。
音频编码工作原理音频编码是将声音信号转化为数字形式的过程,它是数字音频技术中的关键步骤之一。
在数字音频中,声音信号会被分割成多个小片段,并通过编码器将每个片段转换成数字数据。
通过压缩数据,音频文件的大小可以得到有效控制,同时保持音质的相对稳定。
本文将详细介绍音频编码的工作原理以及常见的音频编码算法。
一、PCM编码PCM(Pulse Code Modulation)是最基本的音频编码方式之一。
它根据声音信号的幅度对时间进行采样,将每个采样点的振幅值量化为一个数字,并将这些数字表示为二进制数。
PCM编码常见的采样率有8kHz、16kHz、44.1kHz等,其中44.1kHz是音频CD的标准采样率。
PCM编码对音频信号进行一定程度的压缩,但并不是高效的压缩算法。
由于PCM编码的数据量较大,因此在适用于存储和传输的场景下,需要引入更高效的音频编码算法。
二、压缩编码为了减小音频文件的大小,提高存储和传输的效率,人们开发了各种音频压缩编码算法。
下面介绍两种常见的音频压缩编码算法:1. MP3编码MP3(MPEG Audio Layer 3)是一种常用的音频压缩编码算法。
MP3编码利用人耳对声音信号的感知特性,通过删除或减弱人耳无法察觉的信号成分来实现压缩。
MP3编码器会分析音频信号的频域特征,对其中的冗余信息和听不到的声音信号进行压缩。
2. AAC编码AAC(Advanced Audio Coding)是一种更先进的音频压缩编码算法。
AAC编码在MP3编码的基础上进一步优化了压缩效率,并提供更好的音质。
相对于MP3,AAC编码更适用于高质量音频的存储和传输,例如音乐流媒体和音频CD。
三、音频编码的应用音频编码技术在各个领域都有广泛的应用,以下列举几个典型的应用场景:1. 音乐播放器音频编码技术使得音乐播放器能够存储和播放大量的音频文件。
通过高效的音频压缩算法,音乐播放器能够在保证音质的同时,实现较小的音频文件体积,便于存储和传输。
常用的语音编码方法有常用的语音编码方法主要包括:PCM(脉冲编码调制)、ADPCM(自适应差分脉冲编码调制)、MP3(MPEG音频层3)、AAC(高级音频编码)、OPUS、GSM(全球系统移动通信)、ILBC(无损语音编码器)、G.722等。
1.PCM(脉冲编码调制)PCM是最常用的语音编码方法之一,将模拟语音信号采样后,通过量化和编码来数字化语音信号。
PCM编码质量较好,但占用存储空间较大。
2.ADPCM(自适应差分脉冲编码调制)ADPCM是对PCM的改进,通过预测和差分编码的方式来压缩语音数据。
ADPCM编码可以减小文件大小,但也会损失一定的音质。
3.MP3(MPEG音频层3)MP3是一种无损的音频压缩格式,通过删除人耳难以察觉的音频信号细节来减小文件大小。
MP3编码在音质和文件大小之间取得了平衡,成为广泛应用于音乐和语音传输的标准格式。
4.AAC(高级音频编码)AAC是一种高级音频编码方法,能够提供较好的音质和较小的文件大小。
AAC在广播、音乐和视频领域都有广泛应用。
5.OPUSOPUS是一种开放和免版权的音频编码格式,适用于广泛的应用场景,如实时通信、网络音频流传输等。
OPUS编码可以根据不同场景的需求,在音质和延迟之间做出灵活权衡。
6.GSM(全球系统移动通信)GSM编码是一种在移动通信领域广泛使用的语音编码方法,它通过移除语音频带中的高频和低频信息来实现数据压缩。
7.iLBC(无损语音编码器)iLBC是一种专为网络语音传输设计的编码格式,能够在高丢包环境下提供较好的语音质量。
8.G.722G.722是一种宽带语音编码方法,提供更好的语音质量和更宽的频带宽度,适用于音频和视频会议等高质量语音通信场景。
各种音频格式介绍大全AAC音频的来源及特性其实,AAC的技术早在1997年就成型了,当时被称为MPEG-2 AAC,但是随着2000年MPEG-4音频标准的出台,MPEG-2 AAC被用在这一标准中,同时追加了一些新的编码特性,所以它就改称为MPEG-4 AAC。
与MP3不同,AAC的技术掌握在多家厂商手中,这使得AAC编码器非常多,既有纯商业的编码器,也有完全免费的编码器。
纯商业的编码器如Fraunhofer IIS 的FhG、杜比公司的Dolby AAC,免费的有Free AAC、苹果公司的iTune,Nero也通过它的Nero 6提供了Nero AAC。
AC是一种高压缩比的音频压缩算法,它的压缩比可达20:1,远远超过了AC-3、MP3等较老的音频压缩算法。
一般认为,AAC格式在96Kbps码率的表现超过了128Kbps的MP3音频。
AAC另一个引人注目的地方就是它的多声道特性,它支持1~48个全音域音轨和15个低频音轨。
除此之外,AAC 最高支持96KHz的采样率,其解析能力足可以和DVD-Audio的PCM编码相提并论,因此,它得到了DVD论坛的支持,成为了下一代DVD的标准音频编码。
AAC的家族非常庞大,有9种规格,可适应不同场合应用的需要。
其中LC 低复杂性规格去掉了预测和增益控制模块,降低了复杂度,提高编码效率,是目前使用得最多的规格。
CD:一般来说大家能听到最好的音频格式就是CD了,CD是无损的格式,所以能最大限度的还原声音,而且CD的解码比起其他格式,如MP3等要容易,但同时CD的体积也很大,标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率1411KB/S,16位量化位数,其实CD是以音轨的形式存在的,在电脑上识别为*.cda的样子,这个cda文件只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的“*.cda文件”都是44字节长。
所以直接复制这个文件到硬盘上是没有用的,如果想复制的话我们只有用软件把它转换成其他的格式。
音频编解码标准PCMU(G.711U)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:64Kbps(90.4)特性:PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量,但是它们占用的带宽较高,需要64kbps。
优点:语音质量优缺点:占用的带宽较高应用领域:voip版税方式:Free备注:PCMU and PCMA都能够达到CD音质,但是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。
如果网络带宽比较低,可以选用低比特速率的编码方法,如G.723或G.729,这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质,但是需要很少的带宽(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。
如果带宽足够并且需要更好的语音质量,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps),这可以提供有高保真度的音质。
PCMA(G.711A)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:64Kbps(90.4)特性:PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量,但是它们占用的带宽较高,需要64kbps。
优点:语音质量优缺点:占用的带宽较高应用领域:voip版税方式:Free备注:PCMU and PCMA都能够达到CD音质,但是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。
如果网络带宽比较低,可以选用低比特速率的编码方法,如G.723或G.729,这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质,但是需要很少的带宽(G723需要5.3/6.3kbps,G729需要8kbps)。
如果带宽足够并且需要更好的语音质量,就使用PCMU 和 PCMA,甚至可以使用宽带的编码方法G722(64kbps),这可以提供有高保真度的音质。
ADPCM(自适应差分PCM)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:32Kbps特性:ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)综合了APCM的自适应特性和DPCM 系统的差分特性,是一种性能比较好的波形编码。
⾳视频中的CBR,VBR,ABRCBR:固定码率 CBR(Constants Bit Rate)即,就是静态(恒定)的意思,CBR是⼀种固定的压缩⽅式。
优点是压缩快,能被⼤多数软件和设备⽀持,缺点是占⽤空间相对⼤,效果不⼗分理想,现已逐步被的⽅式取代。
固定码率是⼀个⽤来形容通信服务质量(QoS,Qualityof Service)的术语。
和该词相对应的词是或可变⽐特率(英⽂variable bit rate,缩写VBR)。
当形容编解码器的时候,指的是编码器的输出码率(或者解码器的输⼊码率)应该是固定制(常数)。
当在⼀个带宽受限的信道中进⾏多媒体通讯的时候CBR是⾮常有⽤的,因为这时候受限的是最⾼码率,CBR可以更好的易⽤这样的信道。
但是CBR不适合进⾏存储,因为CBR将导致没有⾜够的码率对复杂的内容部分进⾏编码(从⽽导致质量下降),同时在简单的内容部分会浪费⼀些码率。
⼤部分编码⽅案的输出都是可变长的码字,例如霍夫曼编码或者游程编码(run-length coding),这使得编码器很难做到完美的CBR。
编码器可以通过调整量化(进⽽调整编码质量)来部分的解决这个问题,如果同时使⽤填充码来完美的达到CBR。
(有时候,CBR也指⼀种⾮常简单的编码⽅案,⽐如将⼀个16位精度的⾳频数据流通过抽样得到⼀个8位精度的数据流)。
VBRVBR(VariableBit Rate)。
也就是⾮固定的⽐特率,软件在编码时根据⾳频数据的复杂程度即时确定使⽤什么⽐特率,这是以质量为前提兼顾⽂件⼤⼩的编码⽅式。
VBR也称为动态⽐特率编码,使⽤这个⽅式时,你可以选择从最差⾳质/最⼤压缩⽐到最好⾳质/最低压缩⽐之间的种种过渡级数,在MP3⽂件编码之时,程序会尝试保持所选定的整个⽂件的品质,将选择适合⾳乐⽂件不同部分的不同⽐特率来编码。
主要优点是可以让整⾸歌的⾳质都能⼤致达到我们的品质要求,缺点是编码时⽆法估计压缩后的⽂件⼤⼩。
各种音频编码格式对比WAVE:是微软公司开发的一种声音文件格式,它符合Resource Interchange File Format 文件规范,用于保存WINDOWS平台的音频信息资源,被WINDOWS平台及其应用程序所支持。
WAVE 文件作为最经典的Windows 多媒体音频格式,应用非常广泛,它使用三个参数来表示声音:采样位数、采样频率和声道数。
声道有单声道和立体声之分,采样频率一般有11025Hz(11kHz)、22050Hz(22kHz)和44100Hz (44kHz)三种。
“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音文件质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。
WAV音频格式的优点包括:简单的编/解码(几乎直接存储来自模/数转换器(ADC)的信号)、普遍的认同/支持以及无损耗存储。
WAV格式的主要缺点是需要音频存储空间。
对于小的存储限制或小带宽应用而言,这可能是一个重要的问题。
WAV 格式的另外一个潜在缺陷是在32位WAV文件中的2G限制,这种限制已在为SoundForge开发的W64格式中得到了改善。
MP3:MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。
根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应“*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”这3种声音文件。
MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12KHz 到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸,相同长度的音乐文件,用*.mp3格式来储存,一般只有*.wav文件的1/10,而音质要次于CD格式或WAV 格式的声音文件。
语音编码算法AMR NB , AMR WB和AMR WB +的区别不过我感觉这些对比都是对比的表面现象,没有对比AMR NB和AMR WB的本质不同,AMR NB利AMR WB语音编解码都是使用的是多码率宽带代数码激励线性预测ACELP(Algebraic Code Excitation Linear Prediction)oAMRNB的语音带宽范围:300 —3400Hz, 8KHz采样AMRWB的语音带宽范围:50-7000Hz, 16KHZ采样AMR-WB+的采样速率是在16~48 kHz之间。
这使得它的语音带宽更宽(24 kHz) AMR WB与AMR NB的不同之处在于AMR WB在16k取样率的运作,两个频率带50-6400Hz和6400-7000Hz进行编码,用来降低复杂度,将位算法集中到更重要的频率区。
低频带使用ACELP算法进行编码。
添加几个特征来达到一个高的主观质量。
线性预测(LP)算法是在每隔20ms的帧要进行一次线性预测算法,每5ms搜索一次自适应码本。
这个过程是在12.8KbS速率下进行的,高频带是在解码器端使用低带和随机激励的参数重建的,目的是调整与在声音基础上的低频有关的高频带.高频带的声频通过使用由低带LP过滤器产生的LP滤波器进行重建.下面来看看AMRWB+, AMRWB+不像现有编码器仅采用单一算法,而是对处理语音和∙⅛效分别采用ACELP(Algebraic Code Excited Linear PrediCtiOn)编码技术和变换码激励(TCX)编码技术,这种混合模式能提供比AMR WB同更好的音频质量。
对于单声道编码,AMR WB+采用混合的ACELP / TCX编码模型。
AMR WB+编解码器能接受单声道或立体声的输入信号,采样频率在16~48kHz之间。
单声道信号可分解成2 个频带:一个是低频信号,采样率低至12.8 kHz,即AMRWB的内部频率;另一个则是高频信号,含有6. 4 kHz以上的所有频率。
一. 各种音频编码方式的比对PCM编码(原始数字音频信号流)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:1411.2 Kbps特性:音源信息完整,但冗余度过大优点:音源信息保存完整,音质好缺点:信息量大,体积大,冗余度过大应用领域:voip版税方式:Free备注:在计算机应用中,能够达到最高保真水平的就是PCM编码,被广泛用于素材保存及音乐欣赏,CD、DVD以及我们常见的W A V文件中均有应用。
因此,PCM约定俗成了无损编码,因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准,并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真,PCM也只能做到最大程度的无限接近。
要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情,采样率值×采样大小值×声道数bps。
一个采样率为44.1KHz,采样大小为16bit,双声道的 PCM编码的W A V文件,它的数据速率则为 44.1K×16×2 =1411.2Kbps。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
WMA(Windows Media Audio)类型:Audio制定者:微软公司所需频宽:320~112kbps(压缩10~12倍)特性:当Bitrate小于128K时,WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色,但似乎128k是WMA一个槛,当Bitrate再往上提升时,不会有太多的音质改变。
优点:当Bitrate小于128K时,WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。
缺点:当Bitrate大于128K时,WMA音质损失过大。
WMA标准不开放,由微软掌。
握应用领域:voip版税方式:按个收取备注:WMA的全称是Windows Media Audio,它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。
由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3,更是远胜于RA(Real Audio),即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质,再加上WMA有微软的Windows Media Player做其强大的后盾,所以一经推出就赢得一片喝彩。
定长编码与哈夫曼编码:二者的不同与应用随着各种数据和信息的爆炸式增长,编码技术的重要性日益凸显。
我们常用的语言文字、图像、音频、视频等都需要被编码处理后,才能被传输和保存。
编码方式因应用领域和需求不同,存在多种不同的类型。
本篇文章将介绍两种常用的编码方式:定长编码和哈夫曼编码,并探讨他们的不同与应用。
一、定长编码定长编码又称为固定长度编码,是一种固定指定每个字符用多少个位数来表示的编码方式。
例如,由于英文字母只有26个,如果采用5位二进制数来表示,则每个字母都用5个位数来表示,即A用00001,B用00010,..., Z用11010等定长结构编码。
定长编码的优点是容易理解和实现,规则简明,易于存储和传输。
它常用于某些长度固定、容易区分的场合,如电话号码、邮政编码、国际标准书号等。
例如,人们经常输一个8位的电话号码,无需确认或纠错。
然而,在实际应用中,定长编码却存在一些缺点。
当需要编码的字符种类和数量很多时,每个字符的编码位数也要相应增加,导致数据冗余和传输效率低下。
二、哈夫曼编码哈夫曼编码又称为变长编码,它是由美国科学家大卫·哈夫曼于1952年提出的。
哈夫曼编码是一种压缩编码,将各个符号的出现频率作为编码基础,出现频率越高,对应的编码越短,出现频率越低,对应的编码越长。
这样可以大幅减少编码长度,提升传输效率。
哈夫曼编码的过程是:首先统计每个字符出现的频率,然后构建哈夫曼树,将出现频率最小的两个字符作为一个节点合并成一个新的节点,直到所有字符都被包含在同一个树中。
最后,从根节点开始,对每个字符赋予唯一的编码值,从而实现压缩编码。
哈夫曼编码具有以下优点:它可以根据实际数据的情况,自动推算出每个字符的编码长度,编码位数少,节省存储空间和传输带宽。
同时,哈夫曼编码也具备贪心策略的思想,即在处理每个字符时,都会考虑到整个数据的全局最优情况,因此它是一种高效的编码方式,可以应用于各种通用数据压缩系统、电子邮件、CD-ROM、视频传输等。
各种音频编码方式的对比内容简介:文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等,包括优缺点对比和主要应用领域。
PCM编码(原始数字音频信号流)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:1411.2 Kbps特性:音源信息完整,但冗余度过大优点:音源信息保存完整,音质好缺点:信息量大,体积大,冗余度过大应用领域:voip版税方式:Free备注:在计算机应用中,能够达到最高保真水平的就是PCM编码,被广泛用于素材保存及音乐欣赏,CD、DVD以及我们常见的WAV文件中均有应用。
因此,PCM约定俗成了无损编码,因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准,并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真,PCM也只能做到最大程度的无限接近。
要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情,采样率值×采样大小值×声道数bps。
一个采样率为44.1KHz,采样大小为16bit,双声道的PCM编码的WAV文件,它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2Kbps。
我们常见的Audio CD就采用了PCM编码,一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。
WMA(Windows Media Audio)类型:Audio制定者:微软公司所需频宽:320~112kbps(压缩10~12倍)特性:当Bitrate小于128K时,WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色,但似乎128k是WMA一个槛,当Bitrate再往上提升时,不会有太多的音质改变。
优点:当Bitrate小于128K时,WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。
缺点:当Bitrate大于128K时,WMA音质损失过大。
WMA标准不开放,由微软掌握。
应用领域:voip版税方式:按个收取备注:WMA的全称是Windows Media Audio,它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。
由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3,更是远胜于RA(Real Audio),即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质,再加上WMA有微软的Windows Media Player做其强大的后盾,所以一经推出就赢得一片喝彩。
ADPCM( 自适应差分PCM)类型:Audio制定者:ITU-T所需频宽:32Kbps特性:ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)综合了APCM的自适应特性和DPCM系统的差分特性,是一种性能比较好的波形编码。
它的核心想法是:①利用自适应的思想改变量化阶的大小,即使用小的量化阶(step-size)去编码小的差值,使用大的量化阶去编码大的差值;②使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值,使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。
优点:算法复杂度低,压缩比小(CD音质>400kbps),编解码延时最短(相对其它技术)缺点:声音质量一般应用领域:voip版税方式:Free备注:ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation), 是一种针对16bit (或者更高?) 声音波形数据的一种有损压缩算法, 它将声音流中每次采样的16bit 数据以4bit 存储, 所以压缩比1:4而压缩/解压缩算法非常的简单, 所以是一种低空间消耗,高质量声音获得的好途径。
LPC(Linear Predictive Coding,线性预测编码)类型:Audio制定者:所需频宽:2Kbps-4.8Kbps特性:压缩比大,计算量大,音质不高,廉价优点:压缩比大,廉价缺点:计算量大,语音质量不是很好,自然度较低应用领域:voip版税方式:Free备注:参数编码又称为声源编码,是将信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参数,并将其变换成数字代码进行传输。
译码为其反过程,将收到的数字序列经变换恢复特征参量,再根据特征参量重建语音信号。
具体说,参数编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码,力图使重建语音信号具有尽可能高的准确性,但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。
如:线性预测编码(LPC)及其它各种改进型都属于参数编码。
该编码比特率可压缩到2Kbit/s-4.8Kbit/s,甚至更低,但语音质量只能达到中等,特别是自然度较低。
CELP(Code Excited Linear Prediction码激励线性预测编码)类型:Audio制定者:欧洲通信标准协会(ETSI)所需频宽:4~16Kbps的速率特性:改善语音的质量:①对误差信号进行感觉加权,利用人类听觉的掩蔽特性来提高语音的主观质量;②用分数延迟改进基音预测,使浊音的表达更为准确,尤其改善了女性语音的质量;③使用修正的MSPE准则来寻找“最佳”的延迟,使得基音周期延迟的外形更为平滑;④根据长时预测的效率,调整随机激励矢量的大小,提高语音的主观质量;⑤使用基于信道错误率估计的自适应平滑器,在信道误码率较高的情况下也能合成自然度较高的语音。
结论:①CELP算法在低速率编码环境下可以得到令人满意的压缩效果;②使用快速算法,可以有效地降低CELP算法的复杂度,使它完全可以实时地实现;③CELP可以成功地对各种不同类型的语音信号进行编码,这种适应性对于真实环境,尤其是背景噪声存在时更为重要。
优点:用很低的带宽提供了较清晰的语音缺点:-应用领域:voip版税方式:Free备注:1999年欧洲通信标准协会(ETSI)推出了基于码激励线性预测编码(CELP)的第三代移动通信语音编码标准自适应多速率语音编码器(AMR),其中最低速率为4.75kb/s,达到通信质量。
CELP 码激励线性预测编码是Code Excited Linear Prediction的缩写。
CELP是近10年来最成功的语音编码算法。
CELP语音编码算法用线性预测提取声道参数,用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数,每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量,这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号。
CELP已经被许多语音编码标准所采用,美国联邦标准FS1016就是采用CELP的编码方法,主要用于高质量的窄带语音保密通信。
CELP(Code-Excited Linear Prediction) 这是一个简化的LPC 算法,以其低比特率著称(4800-9600Kbps),具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性。
CELP是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案。
MPEG-1 audio layer 1类型:Audio制定者:MPEG所需频宽:384kbps(压缩4倍)特性:编码简单,用于数字盒式录音磁带,2声道,VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层Ⅰ。
优点:压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多,同时编码效率、声音质量也大幅提高,编码延时相应增加。
可以达到“完全透明”的声音质量(EBU音质标准)缺点:频宽要求较高应用领域:voip版税方式:Free备注:MPEG-1声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准,它分为三个层次:--层1(Layer 1):编码简单,用于数字盒式录音磁带--层2(Layer 2):算法复杂度中等,用于数字音频广播(DAB)和VCD等--层3(Layer 3):编码复杂,用于互联网上的高质量声音的传输,如MP3音乐压缩10倍MUSICAM(MPEG-1 audio layer 2,即MP2)类型:Audio制定者:MPEG所需频宽:256~192kbps(压缩6~8倍)特性:算法复杂度中等,用于数字音频广播(DAB)和VCD等,2声道,而MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量,在数字演播室、DAB、DVB等数字节目的制作、交换、存储、传送中得到广泛应用。
优点:压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多,同时编码效率、声音质量也大幅提高,编码延时相应增加。
可以达到“完全透明”的声音质量(EBU音质标准)缺点:应用领域:voip版税方式:Free备注:同MPEG-1 audio layer 1MP3(MPEG-1 audio layer 3)类型:Audio制定者:MPEG所需频宽:128~112kbps(压缩10~12倍)特性:编码复杂,用于互联网上的高质量声音的传输,如MP3音乐压缩10倍,2声道。
MP3是在综合MUSICAM和ASPEC的优点的基础上提出的混合压缩技术,在当时的技术条件下,MP3的复杂度显得相对较高,编码不利于实时,但由于MP3在低码率条件下高水准的声音质量,使得它成为软解压及网络广播的宠儿。
优点:压缩比高,适合用于互联网上的传播缺点:MP3在128KBitrate及以下时,会出现明显的高频丢失应用领域:voip版税方式:Free备注:同MPEG-1 audio layer 1MPEG-2 audio layer类型:Audio制定者:MPEG所需频宽:与MPEG-1层1,层2,层3相同特性:MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器,层1、层2和层3的结构也相同,但它能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声。
优点:支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声缺点:-应用领域:voip版税方式:按个收取备注:MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器,层1、层2和层3的结构也相同,但它能支持5.1声道和7.1声道的环绕立体声。
AAC(Advanced Audio Coding ,先进音频编码)类型:Audio制定者:MPEG所需频宽:96-128 kbps特性:AAC可以支持1到48路之间任意数目的音频声道组合、包括15路低频效果声道、配音/多语音声道,以及15路数据。
它可同时传送16套节目,每套节目的音频及数据结构可任意规定。
AAC主要可能的应用范围集中在因特网网络传播、数字音频广播,包括卫星直播和数字AM、以及数字电视及影院系统等方面。
AAC使用了一种非常灵活的熵编码核心去传输编码频谱数据。
具有48个主要音频通道,16 个低频增强通道,16 个集成数据流, 16 个配音,16 种编排。
优点:支持多种音频声道组合,提供优质的音质缺点:-应用领域:voip版税方式:一次性收费备注:AAC于1997年形成国际标准ISO 13818-7。
先进音频编码(Advanced Audio Coding--AAC)开发成功,成为继MPEG-2音频标准(ISO/IEC13818-3)之后的新一代音频压缩标准。
在MPEG-2制订的早期,本来是想将其音频编码部分保持与MPEG-1兼容的。