FFmpeg基础知识音频篇(二)

音频基础知识

声音的频率是周期的倒数,它表示的是声音在1秒钟内的周期数,单位是赫兹(Hz)。千赫(kHz),即1000Hz,表示每秒振动1000次
声音有振幅,振幅的主观感觉是声音的大小。声音的振幅大小取决于空气压力波距平均值(也称平衡态)的最大偏移量。
采样率(采样频率)(也称为采样速度或者采样频率)定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数(每秒钟采样的点的个数),它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数叫作采样周期或采样时间,它是采样之间的时间间隔。注意不要将采样率与比特率(bit rate,亦称“位速率”)相混淆。
采样定理表明采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍,另外一种等同的说法是奈奎斯特频率必须大于被采样信号的带宽,人耳能听到的频率范围是[20H~20kHz],所以采样频率一般为44.1Khz,这样就能保证声音到达20Khz也能被数字化,从而使得经过数字化处理之后,人耳听到的声音质量不会被降低。
如果信号的带宽是100Hz,那么为了避免混叠现象采样频率必须大于200Hz。
换句话说就是采样频率必须至少是信号中最大频率分量频率的两倍,否则就不能从信号采样中恢复原始信号。
采样精度(采样深度):每个“样本点”的大小,
常用的大小为8bit, 16bit,24bit。
通道数:单声道,双声道,四声道,5.1声道。
比特率:每秒传输的bit数,单位为:bps(Bit Per Second)
间接衡量声音质量的一个标准。
没有压缩的音频数据的比特率 = 采样频率 * 采样精度 * 通道数。

码率: 压缩后的音频数据的比特率。常见的码率:
96kbps: FM质量
128-160kbps:一般质量音频。
192kbps: CD质量。
256-320Kbps:高质量音频

码率越大,压缩效率越低,音质越好,压缩后数据越大。
码率 = 音频文件大小/时长。

:每次编码的采样单元数,比如MP3通常是1152个采样点作为一个编码单元,AAC通常是1024个采样点作为一个编码单元
帧长:
可以指每帧播放持续的时间:每帧持续时间(秒) = 每帧采样点数 / 采样频率(HZ)
比如:MP3 48k, 1152个采样点,每帧则为 24毫秒
1152/48000= 0.024 秒 = 24毫秒;
也可以指压缩后每帧的数据长度。
所以讲到帧的时候要注意他适用的场合视频也有帧的概念。
**交错模式:**数字音频信号存储的方式。数据以连续帧的方式存放,即首先记录帧1的左声道样本和右声道样本,再开始帧2的记录…

**非交错模式:**首先记录的是一个周期内所有帧的左声道样本,再记录所有右声道样本

当前数字音频编码领域存在着不同的编码方案和实现方式, 但基本的编码思路大同小异, 如图所示。

音频编解码器选型

OPUS
MP3
AAC
AC3和EAC3 杜比公司的方案

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