音频 PCM音频编码格式详解

概念

PCM(Pulse Code Modulation)音频编码格式也被称为脉冲编码调制。就是将声音等模拟信号变成符号化的脉冲列，再进行记录存储。

原理

把一个时间连续,取值连续的模拟信号变换成时间离散,取值离散的数字信号后在信道中传输.脉冲编码调制就是对模拟

信号先抽样,再对样值幅度量化,编码的过程.

抽样

就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号.该模拟信号经过抽样后还应当包含

原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号.它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的.在该实验中,抽样速

率采用8Kbit/s.

量化

就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示. 一个

模拟信号经过抽样量化后,得到已量化的脉冲幅度调制信号,它仅为有限个数值.

编码

就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值.然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过

程也称为模/数变换,可记作A/D.

特点

PCM信号未经过任何编码和压缩处理(无损压缩)。与模拟信号比，它不易受传送系统的杂波及失真的影响。动态范围宽，可得到音质相当好的效果。

在Windows平台下，基于PCM编码的WAV是被支持得最好的音频格式，所有音频软件都能完美支持，由于本身可以达到较高的音质的要求，因此，WAV也是音乐编辑创作的首选格式，适合保存音乐素材。因此，基于PCM编码的WAV作为了一种中介的格式，常常使用在其他编码的相互转换之中，例如MP3转换成WMA。

存储

单声道的文件，采样数据按时间的先后顺序依次存入。(它的基本组织单位是BYTE(8bit)或WORD(16bit))。

双声道的文件，采样数据按时间先后顺序交叉地存入。如图所示:

PCM的每个样本值包含在一个整数i中，i的长度为容纳指定样本长度所需的最小字节数。 首先存储低有效字节，表示样本幅度的位放在i的高有效位上，剩下的位置为0。