您好,欢迎访问一九零五行业门户网

pcm是什么文件

pcm是一种多媒体音频文件,被广泛用于素材保存及音乐欣赏;pcm文件能够一边读一边播放,而不需要把这个文件全部读出后然后回放,这样就可以做到不用下载 就可以实现收听了。pcm被称为脉码编码调制,pcm中的声音数据没有被压缩,它是由模拟信号经过采样、量化、编码转换成的标准的数字音频数据。
本教程操作环境:windows7系统、dell g3电脑。 
一、名词解析pcm(pulse code modulation)也被称为脉码编码调制,pcm中的声音数据没有被压缩,它是由模拟信号经过采样、量化、编码转换成的标准的数字音频数据。采样转换方式参考下图进行了解:
音频采样包含以下几大要素:
1. 采样率采样率表示音频信号每秒的数字快照数。该速率决定了音频文件的频率范围。采样率越高,数字波形的形状越接近原始模拟波形。低采样率会限制可录制的频率范围,这可导致录音表现原始声音的效果不佳。根据奈奎斯特采样定理,为了重现给定频率,采样率必须至少是该频率的两倍。例如,一般cd唱片的采样率为每秒 44,100 个采样,因此可重现最高为 22,050 hz 的频率,此频率刚好超过人类的听力极限 20,000 hz。
图中a是低采样率的音频信号,其效果已经将原始声波进行了扭曲,b则是完全重现原始声波的高采样率的音频信号。
数字音频常用的采样率如下:
2. 位深度 位深度决定动态范围。采样声波时,为每个采样指定最接近原始声波振幅的振幅值。较高的位深度可提供更多可能的振幅值,产生更大的动态范围、更低的噪声基准和更高的保真度。
位深度越高,提供的动态范围越大。 
二、pcm在上面的名词解析中我们应该对pcm有了一定的理解和认识,下面我们将对pcm做更多的讲解。
pcm文件具有流媒体特性,是数字通信的编码方式之一。
pcm文件被广泛用于素材保存及音乐欣赏,cd、dvd以及我们常见的 wav文件中均有应用,pcm文件能够一边读一边播放,而不需要把这个文件全部读出后然后回放,这样就可以做到不用下载 就可以实现收听了。
1. pcm音频数据存储方式如果是单声道的文件,采样数据按时间的先后顺序依次存入。如果是单声道的音频文件,采样数据按时间的先后顺序依次存入(也可能采用 lrlrlr 方式存储,只是另一个声道的数据为 0)。
如果是双声道的话通常按照 lrlrlr 的方式存储,存储的时候还和机器的大小端有关。
pcm的存储方式为小端模式,存储data数据排列如下图所示:
2. pcm 音频数据的参数描述 pcm 音频数据的参数的时候有如下描述方式:
44100hz 16bit stereo: 每秒钟有 44100 次采样, 采样数据用 16 位(2 字节)记录, 双声道(立体声)22050hz 8bit  mono: 每秒钟有 22050 次采样, 采样数据用 8 位(1 字节)记录, 单声道48000hz 32bit 51ch: 每秒钟有 48000 次采样, 采样数据用 32 位(4 字节浮点型)记录, 5.1 声道
44100hz 指的是采样率,它的意思是每秒取样 44100 次。采样率越大,存储数字音频所占的空间就越大。
16bit 指的是采样精度,意思是原始模拟信号被采样后,每一个采样点在计算机中用 16 位(两个字节)来表示。采样精度越高越能精细地表示模拟信号的差异。
stereo 指的是声道数,也即采样时用到的麦克风的数量,麦克风越多就越能还原真实的采样环境(当然麦克风的放置位置也是有规定的)。
3. pcm文件格式简介 pcm文件:模拟音频信号经模数转换(a/d变换)直接形成的二进制序列,该文件没有附加的文件头和文件结束标志。windows的convert工具可以把pcm音频格式的文件转换成microsoft的wav格式的文件。    
 将音频数字化,其实就是将声音数字化。最常见的方式是透过脉冲编码调制pcm(pulse code modulation) 。运作原理如下:首先我们考虑声音经过麦克风,转换成一连串电压变化的信号,如下图所示。这张图的横座标为秒,纵座标为电压大小。要将这样的信号转为 pcm 格式的方法,是使用三个参数来表示声音,它们是:声道数、采样位数和采样频率。
采样频率:即取样频率,指每秒钟取得声音样本的次数。采样频率越高,声音的质量也就越好,声音的还原也就越真实,但同时它占的资源比较多。由于人耳的分辨率很有限,太高的频率并不能分辨出来。在16位声卡中有22khz、44khz等几级,其中,22khz相当于普通fm广播的音质,44khz已相当于cd音质了,目前的常用采样频率都不超过48khz。 
采样位数:即采样值或取样值(就是将采样样本幅度量化)。它是用来衡量声音波动变化的一个参数,也可以说是声卡的分辨率。它的数值越大,分辨率也就越高,所发出声音的能力越强。
声道数:很好理解,有单声道和立体声之分,单声道的声音只能使用一个喇叭发声(有的也处理成两个喇叭输出同一个声道的声音),立体声的pcm 可以使两个喇叭都发声(一般左右声道有分工) ,更能感受到空间效果。 
下面再用图解来看看采样位数和采样频率的概念。让我们来看看这几幅图。图中的黑色曲线表示的是pcm 文件录制的自然界的声波,红色曲线表示的是pcm 文件输出的声波,横坐标便是采样频率;纵坐标便是采样位数。这几幅图中的格子从左到右,逐渐加密,先是加大横坐标的密度,然后加大纵坐标的密度。显然,当横坐标的单位越小即两个采样时刻的间隔越小,则越有利于保持原始声音的真实情况,换句话说,采样的频率越大则音质越有保证;同理,当纵坐标的单位越小则越有利于音质的提高,即采样的位数越大越好。
在计算机中采样位数一般有8位和16位之分,但有一点请大家注意,8位不是说把纵坐标分成8份,而是分成2的8次方即256份; 同理16位是把纵坐标分成2的16次方65536份; 而采样频率一般有11025hz(11khz),22050hz(22khz)、44100hz(44khz)三种。
那么,现在我们就可以得到pcm文件所占容量的公式:存储量 = (采样频率*采样位数*声道)*时间/8(单位:字节数).
 例如,数字激光唱盘(cd-da,红皮书标准)的标准采样频率为44.lkhz,采样数位为16位,立体声(2声道),可以几乎无失真地播出频率高达22khz的声音,这也是人类所能听到的最高频率声音。激光唱盘一分钟音乐需要的存储量为: 
(44.1*1000*l6*2)*60/8=10,584,000(字节)=10.584mbytes
这个数值就是pcm声音文件在硬盘中所占磁盘空间的存储量。
 计算机音频文件的格式决定了其声音的品质,日常生活中电话、收音机等均为模拟音频信号,即不存在采样频率和采样位数的概念,我们可以这样比较一下:
44khz,16bit的声音称作:cd音质;
22khz、16bit的声音效果近似于立体声(fm stereo)广播,称作:广播音质;
11khz、8bit的声音,称作:电话音质。 
微软的wav文件就是pcm编码的一种。
扩展知识:与pcm文件相关的其他文件类型
延期文件类型开发人员文件类别文件类型描述
.smi apple 磁盘映像文件 self-mounting disk image
.ac3 various developers 音频文件 audio codec 3 file
.dv roxio 视频文件 digital video file
.yuv winxmedia software 视频文件 yuv video file
.mjp2 open source 视频文件 motion jpeg 2000 video
.mp4v moving picture experts group 视频文件 mpeg-4 video file
.mp4 moving picture experts group 视频文件 mpeg-4 video file
.ivf intel corporation 视频文件 indeo video format file
.ifv intel corporation 视频文件 indeo video format file
.3gpp various developers 视频文件 3gpp media file
更多相关知识,请访问常见问题栏目!
以上就是pcm是什么文件的详细内容。
其它类似信息

推荐信息