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PCM数据格式
20121026 10:19:28 阅读数:55102
1. 频简介
经常到这样的描述: 44100HZ 16bit stereo 或者 22050HZ 8bit mono 等等.
44100HZ 16bit stereo: 每秒钟有 44100 次采样, 采样数据 16 位(2字节)记录, 双声道(体声);
22050HZ 8bit mono: 每秒钟有 22050 次采样, 采样数据 8 位(1字节)记录, 单声道;
当然也可以有 16bit 的单声道或 8bit 的体声, 等等。
采样率是指:声信号在“模→数”转换过程中单位时间内采样的次数。采样值是指每次采样周期内声模拟信号的积分值
。
对于单声道声件,采样数据为位的短整数(short int 00H-FFH);
对于双声道体声声件,每次采样数据为个16位的整数(int),位(左声道)和低位(右声道)分别代表两
个声道。
对频率的识别范围是 20HZ - 20000HZ, 如果每秒钟能对声做 20000 个采样, 回放时就可以满的需求.
所以 22050 的采样频率是常的, 44100已是CD质, 超过48000的采样对已经没有意义。这和电影的每秒 24 帧图
的道差多。
每个采样数据记录的是振幅, 采样精度取决于储存空间的:
1 字节(也就是8bit) 只能记录 256 个数, 也就是只能将振幅划分成 256 个等级;
2 字节(也就是16bit) 可以细到 65536 个数, 这已是 CD 标准;
4 字节(也就是32bit) 能把振幅细分到 4294967296 个等级, 实在是没必要.
如果是双声道(stereo), 采样就是双份的, 件也差多要倍.
这样我们就可以根据个 wav 件的、采样频率和采样估算出个 wav 件的播放度。
譬如 "Windows XP 启动.wav" 的件度是 424,644 字节, 它是 "22050HZ / 16bit / 体声" 格式(这可以从其 "
属性->摘要" 看到),
那么它的每秒的传输速率(位速, 也叫特率、取样率)是 22050*16*2 = 705600(bit/s), 换算成字节单位就是 705600/
8 = 88200(字节/秒),
播放时间:424644(总字节数) / 88200(每秒字节数) ≈ 4.8145578(秒)。
但是这还够精确, 包装标准的 PCM 格式的 WAVE 件(*.wav)中少带有 42 个字节的头信息, 在计算播放时间时应该将
其去掉,
所以就有:(424644-42) / (22050*16*2/8) ≈ 4.8140816(秒). 这样就较精确.
关于声件还有个概念: "位速", 也有叫做特率、取样率, 譬如上件的位速是 705.6kbps 或 705600bps, 其中
的 b 是 bit, ps 是每秒的意思;
压缩的频件常常位速来表示, 譬如达到 CD 质的 MP3 是: 128kbps / 44100HZ.