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Android

Android音频开发(1):音频相关知识

發布時間:2024/1/1 Android 56 豆豆
生活随笔 收集整理的這篇文章主要介紹了 Android音频开发(1):音频相关知识 小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

Android 音頻開發 目錄

  • Android音頻開發(1):音頻相關知識
  • Android音頻開發(2):使用AudioRecord錄制pcm格式音頻
  • Android音頻開發(3):使用AudioRecord實現錄音的暫停和恢復
  • Android音頻開發(4):PCM轉WAV格式音頻
  • Android音頻開發(5):Mp3的錄制 - 編譯Lame源碼
  • Android音頻開發(6):Mp3的錄制 - 使用Lame實時錄制MP3格式音頻
  • Android音頻開發(7):音樂可視化-FFT頻譜圖
  • 項目地址

    https://github.com/zhaolewei/ZlwAudioRecorder


    音頻的基礎知識

  • 采樣和采樣頻率
    現在是數字時代,在音頻處理時要先把音頻的模擬信號變成數字信號,這叫A/D轉換。要把音頻的模擬信號變成數字信號,就需要采樣。一秒鐘內采樣的次數稱為采樣頻率

    采樣頻率越高,越接近原始信號,但是也加大了運算處理的復雜度。16000Hz和44.1kHZ(1)

  • 采樣位數/位寬
    數字信號是用0和1來表示的。采樣位數就是采樣值用多少位0和1來表示,也叫采樣精度,用的位數越多就越接近真實聲音。如用8位表示,采樣值取值范圍就是-128 ~ 127,如用16位表示,采樣值取值范圍就是-32768 ~ 32767。

  • 聲道(channel)
    通常語音只用一個聲道。而對于音樂來說,既可以是單聲道(mono),也可以是雙聲道(即左聲道右聲道,叫立體聲stereo),還可以是多聲道,叫環繞立體聲。

  • 編解碼
    通常把音頻采樣過程也叫做脈沖編碼調制編碼,即PCM(Pulse Code Modulation)編碼,采樣值也叫PCM值。 如果把采樣值直接保存或者發送,會占用很大的存儲空間。以16kHz采樣率16位采樣位數單聲道為例,一秒鐘就有16/8*16000 = 32000字節。為了節省保存空間或者發送流量,會對PCM值壓縮。
    目前主要有三大技術標準組織制定壓縮標準:
    1. ITU,主要制定有線語音的壓縮標準(g系列),有g711/g722/g726/g729等。
    2. 3GPP,主要制定無線語音的壓縮標準(amr系列等),有amr-nb/amr-wb。后來ITU吸納了amr-wb,形成了g722.2。
    3. MPEG,主要制定音樂的壓縮標準,有11172-3,13818-3/7,14496-3等。
    一些大公司或者組織也制定壓縮標準,比如iLBC,OPUS。

    編碼過程:模擬信號->抽樣->量化->編碼->數字信號

  • 壓縮:
    對于自然界中的音頻信號,如果轉換成數字信號,進行音頻編碼,那么只能無限接近,不可能百分百還原。所以說實際上任何信號轉換成數字信號都會“有損”。但是在計算機應用中,能夠達到最高保真水平的就是PCM編碼。因此,PCM約定俗成了無損編碼
    。我們而習慣性的把MP3列入有損音頻編碼范疇,是相對PCM編碼的。強調編碼的相對性的有損和無損

  • 碼率:
    碼率 = 采樣頻率 * 采樣位數 * 聲道個數; 例:采樣頻率44.1KHz,量化位數16bit,立體聲(雙聲道),未壓縮時的碼率 = 44.1KHz * 16 * 2 = 1411.2Kbps = 176.4KBps,即每秒要錄制的資源大小,理論上碼率和質量成正比

    800 bps – 能夠分辨的語音所需最低碼率(需使用專用的FS-1015語音編解碼器)
    8 kbps —電話質量(使用語音編碼)
    8-500 kbps --Ogg Vorbis和MPEG1 Player1/2/3中使用的有損音頻模式
    500 kbps–1.4 Mbps —44.1KHz的無損音頻,解碼器為FLAC Audio,WavPack或Monkey’s Audio
    1411.2 - 2822.4 Kbps —脈沖編碼調制(PCM)聲音格式CD光碟的數字音頻
    5644.8 kbps —SACD使用的Direct Stream Digital格式

  • 常用音頻格式

  • WAV 格式:音質高 無損格式 體積較大
  • AAC(Advanced Audio Coding) 格式:相對于 mp3,AAC 格式的音質更佳,文件更小,有損壓縮,一般蘋果或者Android SDK4.1.2(API 16)及以上版本支持播放,性價比高
  • AMR 格式:壓縮比比較大,但相對其他的壓縮格式質量比較差,多用于人聲,通話錄音

    AMR分類:
    AMR(AMR-NB): 語音帶寬范圍:300-3400Hz,8KHz抽樣

  • mp3 格式:特點 使用廣泛, 有損壓縮,犧牲了12KHz到16KHz高音頻的音質
  • 音頻開發的主要應用

    • 音頻播放器
    • 錄音機
    • 語音電話
    • 音視頻監控應用
    • 音視頻直播應用
    • 音頻編輯/處理軟件(ktv音效、變聲, 鈴聲轉換)
    • 藍牙耳機/音箱

    音頻開發的具體內容

    • 音頻采集/播放
    • 音頻算法處理(去噪、靜音檢測、回聲消除、音效處理、功放/增強、混音/分離,等等)
    • 音頻的編解碼和格式轉換
    • 音頻傳輸協議的開發(SIP,A2DP、AVRCP,等等)

    參考鏈接

    https://www.cnblogs.com/talkaudiodev/p/7041477.html47++++++++

    總結

    以上是生活随笔為你收集整理的Android音频开发(1):音频相关知识的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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