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音频编解码器

指数 音频编解码器

音频编解码器是指能编码或解码音频数字数据流的设备或计算机程序。 在软件层面,音频编解码器是一个执行算法的计算机程序,能压缩与解压缩数字音频数据到音频文件或流媒体音频编码格式。该算法的目的是保证质量的前提下使用最少的比特表示高保真音频信号。这可以有效地减少存储空间和传输已存储音频文件所需的带宽。大多数编解码器是实现为一个具有接口的函式庫供一个或多个媒体播放器使用。 在硬件层面,音频编解码器指一个能编码模拟音频到数字音频和解码数字音频到模拟音频的独立设备。换种说法,它包含运行在同样时钟的模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)。这在声卡中被使用以支持音频输入和输出。.

20 关系: 声卡媒体播放器带宽函式庫算法編碼器編解碼器列表编解码器音频编码格式的比较音频文件格式類比數位轉換器视频编解码器高保真计算机程序轉碼比特流媒体数据压缩數位類比轉換器數碼

声卡

音效卡是多媒體電腦中用來處理聲音的接口卡。音效卡可以把來自話筒、收音機、錄音機、雷射唱機(鐳射影碟)等設備的語音、音樂等聲音變成數位訊號交給電腦處理,並以文件形式保存,還可以把數位訊號還原成為真實的聲音輸出。音效卡尾部的接口從機箱後側伸出,上面有連接麥克風、音箱、遊戲杆和MIDI設備的接口。 但自從各大主機板廠商推廣All-In-One的主機板以來,主機板皆內建AC97或HD Audio聲卡,迫使中低階的音效卡市場快速萎縮,僅剩高階、音響級與專業用途音效卡仍存在於市場。.

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媒体播放器

媒体播放器,又称媒体播放机,是用於播放多媒体檔案的應用軟體。媒體播放器顯示磁帶錄音機及CD播放機等裝置上為人熟知的媒體控制圖示,如:播放()、暫停()及停止()等。 主流作業系統内建至少一個媒體播放器。例如:Microsoft Windows内建Windows Media Player;OS X内建QuickTime;Linux發行版通常也内建有一個媒體播放器,如SMPlayer、Amarok、Audacious、Banshee、MPlayer、Rhythmbox、Totem、VLC或xine等。 由于在Windows Me前的中文Windows一直都把Windows Media Player称作媒体播放器,所以媒体播放器在电脑老用户中成了Windows Media Player的代名词。.

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带宽

带宽(Bandwidth)指信号所占据的频带--宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带--宽度。对于模拟信号而言,带寬又称为频寬,以赫兹(Hz)为单位。例如模拟语音电话的信号带宽为3400Hz,一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz(含保护带宽)。对于数字信号而言,带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。例如ISDN的B信道带宽为64Kbps。由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的,为了与模拟带宽进行区分,数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述。 带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。.

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函式庫

在计算机科学中,库(library)是用于开发软件的子程序集合。库和可执行文件的区别是,库不是独立程序,他们是向其他程序提供服务的代码。 库链接是指把一个或多个库包括到程序中,有两种链接形式:静态链接和动态链接,相应的,前者链接的库叫做静态库后者的叫做动态库。.

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算法

-- 算法(algorithm),在數學(算學)和電腦科學之中,為任何良定义的具體計算步驟的一个序列,常用於計算、和自動推理。精確而言,算法是一個表示爲有限長列表的。算法應包含清晰定義的指令用於計算函數。 算法中的指令描述的是一個計算,當其時能從一個初始狀態和初始輸入(可能爲空)開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態最終產生輸出並停止於一個終態。一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化算法在内的一些算法,包含了一些隨機輸入。 形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题,並在其后尝试定义或者中成形。这些尝试包括库尔特·哥德尔、雅克·埃尔布朗和斯蒂芬·科尔·克莱尼分别于1930年、1934年和1935年提出的遞歸函數,阿隆佐·邱奇於1936年提出的λ演算,1936年的Formulation 1和艾倫·圖靈1937年提出的圖靈機。即使在當前,依然常有直覺想法難以定義爲形式化算法的情況。.

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編碼器

編碼器(Encoder)是一種將資訊由一種特定格式(或編碼)轉換為其他特定格式(或編碼)的傳感器、軟體或是演算法,轉換的目的可能是由於標準化、速度、保密性、保安或是為了壓縮資料。.

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編解碼器列表

下列是压缩格式和相关編解碼器的列表:.

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编解码器

编解码器(codec)指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行编解码操作的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码(通常是为了传输、存储或者加密)或者提取得到一个编码流的操作,也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中。一个编解码器不应该同编码或压缩格式或标准混淆,一种格式是一种文档(所谓标准),一种存储数据的方式,但是编解码器却是一段程序用于读或写这样的文件。实际上,有时编解码器不严谨地意指格式。 编解码器编码一个数据流或者用于传输、存储、加密的信号,解码一段用于回放或编辑。视频数码机的ADC将它的模拟信号转换成数字信号,然后数字信号通过视频编码器用于存储和传输。接受器然后通过视频解码器转换成模拟信号用于最后的模拟显示。经过编码的音频或者视频原始码流经常被叫做“Essence”(有译作“本体”),以区别于之后加入码流的元信息和其它用以帮助访问码流和增强码流強健性的数据。大多数编解码器是有损的,目的是为了得到更大的压缩比和更小的文件大小。当然也有无损的编解码器,但是通常没有必要为了一些几乎注意不到的的质量损失而大大增加编码后文件的大小。除非该编码的结果还将在以后进行下一步的处理,此时连续的有损编码通常会带来较大的质量损失。 很多多媒体数据流需要同时包含音频数据和视频数据,这时通常会加入一些用于音频和视频数据同步的元数据。这三种数据流可能会被不同的程序,进程或者硬件处理,但是当它们传输或者存储的时候,这三种数据通常是被封装在一起的。通常这种封装是通过视频文件格式来实现的,例如常见的*.mpg, *.avi, *.mov, *.mp4, *.aac, *.rm or *.tta.

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音频编码格式的比较

下列表格比较了多种的一般和技术性信息。有关音频格式和编解码器提供的音频质量的听感测试,参见。.

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音频文件格式

音频文件格式专指存放音频数据的文件的格式。存在多种不同的格式。 一般获取音频数据的方法是:采用固定的时间间隔,对音频电压采样(量化),并将结果以某种分辨率(例如:CDDA每个采样为16比特或2字节)存储。采样的时间间隔可以有不同的标准,如CDDA采用每秒44100次;DVD采用每秒48000或96000次。因此,采样率,分辨率和声道数目(例如立体声为2声道)是音频文件格式的关键参数。 需要分清楚的是音频文件和编解码器不同。尽管一种音频文件格式可以支持多种编码,例如AVI文件格式,但多数的音频文件仅支持一种音频编码。 有两类主要的音频文件格式:.

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類比數位轉換器

模拟数字转换器(Analog-to-digital converter, ADC, A/D or A to D)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。 典型的模拟数字转换器将模拟信号转换为表示一定比例电压值的数字信号。然而,有一些模拟数字转换器并非纯的电子设备,例如旋转编码器,也可以被视为模拟数字转换器。 数字信号输出可能会使用不同的编码结构。通常会使用二进制二补数(也称作“补码”)进行表示,但也有其他情况,例如有的设备使用格雷码(一种循环码)。.

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视频编解码器

视频编解码器(Video Codec)是指一个能够对数字视频进行压缩或者解压缩的程序或者设备。通常这种压缩属于有损数据压缩。历史上,视频信号是以模拟形式存储在磁带上的。随着Compact Disc的出现并进入市场,音频信号以数字化方式进行存储,视频信号也开始使用数字化格式,一些相关技术也开始随之发展起来。 音频和视频都需要可定制的压缩方法。工程师和数学家们尝试了很多种不同的办法来试图解决这个问题。 一个复杂的平衡关系存在于以下因素之间:视频的质量、用来表示视频所需要的数据量(通常称之为码率)、编码算法和解码算法的复杂度、针对数据丢失和错误的鲁棒性(Robustness)、编辑的方便性、随机访问、编码算法设计的完美性、端到端的延时以及其它一些因素。.

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高保真

傳真(High fidelity,簡稱hi-fi)是家庭音响愛好者使用的术语,总体上要求音响系统在额定输出功率下具有足够高的信噪比,波形与输入信号相比失真足够低,並具有范围足够宽且在范围内没有明显起伏的频率响应。这一概念大约诞生于50年代,最初是完全主观而无定量标准,1966年西德DIN(德国标准化学会)制定DIN 45500标准为高保真的定量化和产品使用此称谓的技术指标最低限提供了指导。 到21世纪之后,随着电子器件平均性能的提高,集成电路和数字技术的普及,市售的绝大多数廉价设备都能轻易达到60年代DIN所规定的最低标准,于是音响爱好者对“高保真”概念赋予了更主观,更严苛的要求。为了追求听感上的些微优越性,一些“发烧友”不惜在器材上投入巨资,比如更换贵金属导线,而带来的提高如用常用的技术指标来形容,有时微不足道,其提高的原理有时也不易用普及性的电物理知识解释,比如发烧友提出金质导线能带来更纯粹的音质,而从物理上说,金材料的电阻率甚至大于铜。于是,对高档“高保真”音响设备音质优越性的论断,一直存在争议,一些人试图证明心理作用的影响,而发明了「AB盲听」等一系列有趣的实验,不过迄今也没有得出确切的结论,一般认为,理解的偏差可能和生理听觉,大脑处理声音的敏感度和未受重视的次要指标有关,也未必尽然是玄学。.

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计算机程序

计算机程序(Computer Program)是指一组指示计算机或其他具有訊息处理能力装置每一步动作的指令,通常用某种程序设计语言编写,运行于某种目标体--结构上。打个比方,一个程序就像一个用汉语(程序设计语言)写下的红烧肉菜谱(程序),用于指导懂汉语(編譯器)同時也會烹饪手法的人(体--结构)来做这道菜。 通常,以英文文本為基礎的计算机程序要经过編譯和連結而成为一种人们不易看清而计算机可解讀的一連串數字的格式,然后放入运行。未经编译就可运行的程序,通常称之为脚本程序(script)。.

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轉碼

轉碼是指直接數位對數位(digital-to-digital)轉換一個編碼到另一種編碼格式。例如,視訊數據轉化為音訊數據,通常是因為目標儀器的不支持或者儲存量大小有限,或者只是單純將數據轉化為能夠更為廣泛支持的格式。 目前最流行的轉碼是將原始編碼轉到一個中繼格式(intermediate format, 如 PCM 或 YUV),在某種程度上仍然包含了原始編碼的內容,然後再轉到目標格式。.

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比特

比特可以指:.

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流媒体

流媒体(streaming media)是指將一連串的媒體資料壓縮後,經過網路分段傳送資料,在網路上即時傳輸影音以供觀賞的一種技術與過程,此技术使得資料封包得以像流水一样发送;如果不使用此技术,就必须在使用前下载整个媒体文件。 流媒体文件一般定义在bit階層,因此串流封包并不一定必须按照字节对齐,虽然通常的媒体文件都是按照这种字节对齐的方式打包的。流媒体的三大操作平台是微软公司、RealNetworks、苹果公司提供的。.

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数据压缩

在计算机科学和信息论中,数据压缩或者源编码是按照特定的编码机制用比未经编码少的数据位元(或者其它信息相关的单位)表示信息的过程。例如,如果我们将「compression」编码为「comp」那么这篇文章可以用较少的数据位表示。常見的例子是ZIP文件格式,此格式不仅仅提供压缩功能,还可作为归档工具(Archiver),能够将许多文件存储到同一个文件中。.

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數位類比轉換器

数字模拟转换器(Digital to analog converter,英文缩写:DAC)是一种将数字信号转换为模拟信号(以电流、电压或电荷的形式)的设备。模拟数字转换器(ADC)则是以相反的方向工作。在很多数字系统中(例如计算机),信号以数字方式存储和传输,而数字模拟转换器可以将这样的信号转换为模拟信号,从而使得它们能够被外界(人或其他非数字系统)识别。 数字模拟转换器的常见用法是在音乐播放器中将数字形式存储的音频信号输出为模拟的声音。有的电视机的显像也有类似的过程。数字模拟转换器有时会降低原有模拟信号的精度,因此转换细节常常需要筛选,使得误差可以忽略。 由于成本的考虑以及对于模块化电子元件的需求,数字模拟转换器基本上是以集成电路的形式制造。数字模拟转换器有多重架构,它们各自都有各自的优缺点。在特定的应用中,数字模拟转换器的选用是否合适,取决于其一系列参数(包括转换速率以及分辨率)是否合适。.

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數碼

數碼(digital)通常指一個數位系統,它使用離散(即不連續的)價值(0或1)代表信息,用以輸入,處理,傳輸、貯存等。相對的非數碼(模拟信号)系統使用一個個連續的範圍代表信息。雖然數碼的表示方法是分離的,但其代表的信息可以是分離的(例如數字、字母等。),或者連續的(例如聲音、圖像和連續系統的其它測量等。) 數碼表示法通常用於電腦科學和電子學,特別是真實世界的信息被轉換成二進制數字形式,例如數位式音訊和数字照片。運載數據的訊號是電子或光學脈衝,以每個振幅代表一邏輯1(有脈衝及/或高)或一邏輯0(無脈衝及/或低)。.

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