PCM簡介


PCM脈沖編碼調制是Pulse Code Modulation的縮寫。未經壓縮的音頻數據裸流。

模擬信號數字化必須經過三個過程,即抽樣、量化和編碼。

一、抽樣(Sampling)

抽樣是把模擬信號以其信號帶寬2倍以上的頻率提取樣值,變為在時間軸上離散的抽樣信號的過程。

二、量化(quantizing)

抽樣信號雖然是時間軸上離散的信號,但仍然是模擬信號,其樣值在一定的取值范圍內,可有無限多個值。

顯然,對無限個樣值一一給出數字碼組來對應是不可能的。為了實現以數字碼表示樣值,必須采用“四舍五入”的方法把樣值分級“取整”,

使一定取值范圍內的樣值由無限多個值變為有限個值。這一過程稱為量化。

量化后的抽樣信號與量化前的抽樣信號相比較,當然有所失真,且不再是模擬信號。

這種量化失真在接收端還原模擬信號時表現為噪聲,並稱為量化噪聲。量化噪聲的大小取決於把樣值分級“取整”的方式,分的級數越多,

即量化級差或間隔越小,量化噪聲也越小。

三、編碼(coding)

量化后的抽樣信號就轉化為按抽樣時序排列的一串十進制數字碼流,即十進制數字信號。

簡單高效的數據系統是二進制碼系統,因此,應將十進制數字代碼變換成二進制編碼,根據十進制數字代碼的總個數,

可以確定所需二進制編碼的位數,即字長(采樣位數)這種把量化的抽樣信號變換成給定字長的二進制碼流的 過程稱為編碼。

聲道:

聲道分為單聲道(mono)立體聲(雙聲道stereo)

PCM的每個樣本值包含在一個整數i中,i的長度為容納指定樣本長度所需的最小字節數。

首先存儲低有效字節,表示樣本幅度的位放在i的高有效位上,剩下的位置為0,這樣8位和16位的PCM波形樣本的數據格式如下所示。
擴展little endian、big endian(儲存方式可能是LE、BE)
Little-endian:將低序字節存儲在起始地址(低位編址)
Big-endian:將高序字節存儲在起始地址(高位編址)
如果我們將0x1234abcd寫入到以0x0000開始的內存中,則結果為:
時長 * 采樣率 * 采樣位數 * 聲道數 / 8 = 文件大小。


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