理解音频中的码率与采样率之间的关系

2019/9/14 17:25:38 人评论 次浏览 分类:其他


音频中叫采样率,是指把音频信号数字化(AD采样)后一个通道1秒钟有多少个样本,对应而来的就是原始的数据。如44.1kHz的采样率,就是指1个通道1秒钟有44.1k个数据,这数据可以是16位,也可以是24或者其他,这就是采样精度(位深),采样精度就是单个声样的丰富度,位数越多,包含的信息就越多,声音越丰富。

采样率类似于动态影像的帧数,如电影的24fps,还有各种30fps,60fps,甚至高速摄影中的120fps,就是指1秒钟抓多少幅图像。耳朵比眼睛灵敏多了,眼睛还有视觉残留,所以这个帧率比音频采样率低太多了。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时,看到的就是连续的画面。同样的道理,把以44.1kHZ采样率记录的CD以同样的速率播放时,就能听到连续的声音。显然,这个采样率越高,听到的声音和看到的图像就越连贯。当然,人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的,基本上高于44.1kHZ采样的声音,绝大部分人已经觉察不到其中的分别了。

码率就是音频文件或者音频流中1秒中的数据量。 计算公式:音频码率=采样率*位深*声道数目。
当你理解了以上采样率和采样精度这两个概念,比特率就很容易理解了。以电话为例,每秒3000次取样,每个取样是7比特,那么电话的比特率是21000。而CD是每秒44100次取样,CD音质一般两个声道,每个取样是16比特,所以CD的比特率是44100*2*16=1411200,也就是说CD每秒的数据量大约是172KB,而一张CD的容量是74分等于4440秒,就是763680KB=745MB。

原始的音频数据和实际传输的音频流的大小一般不一致,是因为存在压缩算法。接上面的例子如果压缩成128kbps的MP3,1秒钟数据就变成了128kbits了。压缩后的音频流一般是固定比特率,这样有利于稳定地传输。丢了少许一般人耳或者设备还原不了的细节,节省了大量的磁盘空间或带宽。同样视频也存在压缩算法,如H.264,压缩完1秒钟的数据就叫码率。


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