PCM(脉冲编码调制)
是一种将模拟语音信号变换为数字信号的编码方式。
主要经过3个过程:抽样、量化和编码。
抽样过程将连续时间模拟信号变为离散时间、连续幅度的抽样信号,量化过程将抽样信号变为离散时间、离散幅度的数字信号,编码过程将量化后的信号编码成为一个二进制码组输出。
量化分为线性量化和非线性量化。线性量化在整个量化范围内,量化间隔均相等。非线性量化采用不等的量化间隔。量化间隔数由编码的二进制位数决定。例如,CD采用16bit线性量化,则量化间隔数L=65536。位数(n)越多,精度越高,信噪比SNR=6.02n+1.76(dB)也越高。但编码的二进制位数不是无限制的,需要根据所需的数据率确定。比如:CD可以达到的数据率为2×44.1×16=1411.2Kbit/s。
简单的理解,就是把原始模拟声音波形经过采样和线性量化后得到的数字信号,这些数据信号还没被压缩。
G711
G711是国际电信联盟ITU-T定制出来的一套语音压缩标准,它代表了对数PCM(logarithmic pulse-code modulation)抽样标准,主要用于电话。
它主要用脉冲编码调制对音频采样,采样率为8k每秒。它利用一个 64Kbps 未压缩通道传输语音讯号。 起压缩率为1:2, 即把16位数据压缩成8位。G.711是主流的波形声音编解码器。
G.711 标准下主要有两种压缩算法。
一种是u-law algorithm (又称often u-law, ulaw, mu-law),主要运用于北美和日本; 另一种是A-law algorithm,主要运用于欧洲和世界其他地区。 其中,后者是特别设计用来方便计算机处理的。
G711的内容是将14bit(uLaw)或者13bit(aLaw)采样的PCM数据编码成8bit的数据流,播放的时候在将此8bit的数据还原成14bit或者13bit进行播放, 不同于MPEG这种对于整体或者一段数据进行考虑再进行编解码的做法,G711是波形编解码算法,就是一个sample对应一个编码,所以压缩比固定为: 8/14 = 57% (uLaw) 8/13 = 62% (aLaw) 简单理解,G.711就是语音模拟信号的一种非线性量化, bitrate 是64kbps。
AAC
AAC,全称Advanced Audio Coding,中文名:高级音频编码,是一种专为声音数据设计的文件压缩格式。 与MP3不同,它采用了全新的算法进行编码,更加高效,具有更高的“性价比”。 利用AAC格式,可使人感觉声音质量没有明显降低的前提下,更加小巧。苹果ipod、诺基亚手机支持AAC格式的音频文件。
优点:相对于mp3,AAC格式的音质更佳,文件更小。 不足:AAC属于有损压缩的格式,与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的差距。 加之,传输速度更快的USB3.0和16G以上大容量MP3正在加速普及,也使得AAC头上“小巧”的光环不复存在。
AAC是新一代的音频有损压缩技术,它通过一些附加的编码技术(比如PS,SBR等),衍生出了LC-AAC,HE-AAC,HE-AACv2三种主要的编码,LC-AAC就是比较传统的AAC, 相对而言,主要用于中高码率(>=80Kbps),HE-AAC(相当于AAC+SBR)主要用于中低码(<=80Kbps),而新近推出的HE-AACv2(相当于AAC+SBR+PS)主要用于低码率(<=48Kbps), 事实上大部分编码器设成<=48Kbps自动启用PS技术,而>48Kbps就不加PS,就相当于普通的HE-AAC