各种音频编码方式的对比

内容简介：文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等，包括优缺点对比和主要应用领域。

PCM编码(原始数字音频信号流)

类型：Audio

制定者：ITU-T

所需频宽： Kbps

特性：音源信息完整，但冗余度过大

优点：音源信息保存完整,音质好

缺点：信息量大，体积大，冗余度过大

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，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。因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。一个采样率为，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则为×16×2 =。我们常见的Audio CD 就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。

WMA(Windows Media Audio)

类型：Audio

制定者：微软公司

所需频宽：320～112kbps（压缩10～12倍）

特性：当Bitrate小于128K时，WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色，但似乎128k 是WMA一个槛，当Bitrate再往上提升时，不会有太多的音质改变。

优点：当Bitrate小于128K时，WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。

缺点：当Bitrate大于128K时，WMA音质损失过大。WMA标准不开放，由微软掌握。

应用领域：voip

版税方式：按个收取

备注：WMA的全称是Windows Media Audio，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(Real Audio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质，再加上WMA有微软的Windows Media Player做其强大的后盾，所以一经推出就赢得一片喝彩。

ADPCM( 自适应差分PCM)

类型：Audio

制定者：ITU-T

所需频宽：32Kbps

特性：ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)综合了APCM的自适应特性和DPCM系统的差分特性，是一种性能比较好的波形编码。

它的核心想法是：

①利用自适应的思想改变量化阶的大小，即使用小的量化阶(step-size)去编码小的差值，使用大的量化阶去编码大的差值；

②使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值，使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。

优点：算法复杂度低，压缩比小（CD音质>400kbps），编解码延时最短（相对其它技术）

缺点：声音质量一般

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation), 是一种针对16bit (或者更高) 声音波形数据的一种有损压缩算法, 它将声音流中每次采样的 16bit 数据以 4bit 存储, 所以压缩比1:4而压缩/解压缩算法非常的简单, 所以是一种低空间消耗,高质量声音获得的好途径。

LPC(Linear Predictive Coding，线性预测编码)

类型：Audio

制定者：

所需频宽：

特性：压缩比大，计算量大，音质不高，廉价

优点：压缩比大,廉价

缺点：计算量大，语音质量不是很好，自然度较低

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：参数编码又称为声源编码，是将信源信号在频率域或其它正交变换域提取特征参数，并将其变换成数字代码进行传输。译码为其反过程，将收到的数字序列经变换恢复特征参量，再根据特征参量重建语音信号。具体说，参数编码是通过对语音信号特征参数的提取和编码，力图使重建语音信号具有尽可能高的准确性，但重建信号的波形同原语音信号的波形可能会有相当大的差别。如：线性预测编码（LPC）及其它各种改进型都属于参数编码。该编码比特率可压缩到2Kbit/s，甚至更低，但语音质量只能达到中等，特别是自然度较低。

CELP(Code Excited Linear Prediction码激励线性预测编码)

类型：Audio

制定者：欧洲通信标准协会（ETSI）

所需频宽：4～16Kbps的速率

特性：改善语音的质量：

①对误差信号进行感觉加权，利用人类听觉的掩蔽特性来提高语音的主观质量；

②用分数延迟改进基音预测，使浊音的表达更为准确，尤其改善了女性语音的质量；

③使用修正的MSPE准则来寻找“最佳”的延迟，使得基音周期延迟的外形更为平滑；

④根据长时预测的效率，调整随机激励矢量的大小，提高语音的主观质量；

⑤使用基于信道错误率估计的自适应平滑器，在信道误码率较高的情况下也能合成自然度较高的语音。

结论：

① CELP算法在低速率编码环境下可以得到令人满意的压缩效果；

②使用快速算法，可以有效地降低CELP算法的复杂度，使它完全可以实时地实现；

③CELP可以成功地对各种不同类型的语音信号进行编码，这种适应性对于真实环境，尤其是背景噪声存在时更为重要。

优点：用很低的带宽提供了较清晰的语音

缺点：-

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：1999年欧洲通信标准协会（ETSI）推出了基于码激励线性预测编码（CELP）的第三代移动通信语音编码标准自适应多速率语音编码器（AMR），其中最低速率为s，达到通信质量。CELP码激励线性预测编码是Code Excited Linear Prediction的缩写。CELP是近10年来最成功的语音编码算法。CELP语音编码算法用线性预测提取声道参数，用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数，每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量，这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号。

CELP已经被许多语音编码标准所采用，美国联邦标准FS1016就是采用CELP的编码方法，主要用于高质量的窄带语音保密通信。CELP(Code-Excited Linear Prediction) 这是一个简化的 LPC 算法，以其低比特率着称(4800-9600Kbps)，具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性。CELP是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案。

MPEG-1 audio layer 1

类型：Audio

制定者：MPEG

所需频宽：384kbps（压缩4倍）

特性：编码简单，用于数字盒式录音磁带，2声道，VCD中使用的音频压缩方案就是MPEG-1层Ⅰ。

优点：压缩方式相对时域压缩技术而言要复杂得多，同时编码效率、声音质量也大幅提高，编码延时相应增加。可以达到“完全透明”的声音质量（EBU音质标准）

缺点：频宽要求较高

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：MPEG-1声音压缩编码是国际上第一个高保真声音数据压缩的国际标准，它分为三个层次：

--层1(Layer 1)：编码简单，用于数字盒式录音磁带

--层2(Layer 2)：算法复杂度中等，用于数字音频广播(DAB)和VCD等

--层3(Layer 3)：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍

MUSICAM(MPEG-1 audio layer 2,即MP2)

类型：Audio

制定者：MPEG

所需频宽：256～192kbps（压缩6～8倍）

特性：算法复杂度中等，用于数字音频广播(DAB)和VCD等，2声道，而MUSICAM由于其适当的复杂程度和优秀的声音质量，在数字演播室、DAB、DVB等数字节目的制作、交换、存储、传送中得到广泛应用。

缺点：

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：同MPEG-1 audio layer 1

MP3(MPEG-1 audio layer 3)

类型：Audio

制定者：MPEG

所需频宽：128～112kbps（压缩10～12倍）

特性：编码复杂，用于互联网上的高质量声音的传输，如MP3音乐压缩10倍，2声道。MP3是在综合MUSICAM 和ASPEC的优点的基础上提出的混合压缩技术，在当时的技术条件下，MP3的复杂度显得相对较高，编码不利于实时，但由于MP3在低码率条件下高水准的声音质量，使得它成为软解压及网络广播的宠儿。

优点：压缩比高，适合用于互联网上的传播

缺点：MP3在128KBitrate及以下时，会出现明显的高频丢失

应用领域：voip

版税方式：Free

备注：同MPEG-1 audio layer 1

MPEG-2 audio layer

类型：Audio

制定者：MPEG

所需频宽：与MPEG-1层1，层2，层3相同

特性：MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器，层1、层2和层3的结构也相同，但它能支持声道和声道的环绕立体声。

优点：支持声道和声道的环绕立体声

缺点：-

应用领域：voip

版税方式：按个收取

备注：MPEG-2的声音压缩编码采用与MPEG-1声音相同的编译码器，层1、层2和层3的结构也相同，但它能支持声道和声道的环绕立体声。

AAC(Advanced Audio Coding ，先进音频编码)

类型：Audio

制定者：MPEG

所需频宽：96-128 kbps

特性：AAC可以支持1到48路之间任意数目的音频声道组合、包括15路低频效果声道、配音/多语音声道，以及15路数据。它可同时传送16套节目，每套节目的音频及数据结构可任意规定。

AAC主要可能的应用范围集中在因特网网络传播、数字音频广播，包括卫星直播和数字AM、以及数字电视及影院系统等方面。AAC使用了一种非常灵活的熵编码核心去传输编码频谱数据。具有48个主要音频通道，16 个低频增强通道，16 个集成数据流, 16 个配音，16 种编排。

优点：支持多种音频声道组合，提供优质的音质

缺点：-

应用领域：voip

版税方式：一次性收费

备注：AAC于1997年形成国际标准ISO 13818-7。先进音频编码（Advanced Audio Coding--AAC）开发成功，成为继MPEG-2音频标准（ISO/IEC13818-3）之后的新一代音频压缩标准。

在MPEG-2制订的早期，本来是想将其音频编码部分保持与MPEG-1兼容的。但后来为了适应演播电视的要求而将其定义成为一个可以获得更高质量的多声道音频标准。理所当然地，这个标准是不兼容MPEG-1的，因此被称为MPEG-2AAC。换句话说，从表面上看，要制作和播放AAC，都需要使用与MP3完全不同的工具。

类型：Audio

制定者：飞利浦

所需频宽：8Kbps

特性：以增加GSM网络容量为目的,但是会损害语音质量;由于现在网络频率紧缺,一些大的运营商已经在大城市密集地带开通此方式以增加容量。

优点：系统容量大

缺点：语音质量差

应用领域：GSM

版税方式：按个收费

备注：HR半速率,是一种GSM语音编码方式。

类型：Audio

制定者：飞利浦

所需频宽：13Kbps

特性：是一般的GSM手机的通信编码方式,可以获得达到左右Qos的语音通信质量(国际电联规定语音通信质量Qos满分为5)

优点：语音质量得到了提高

缺点：系统容量降低

应用领域：GSM

版税方式：按个收费

备注：FR全速率，是一种GSM语音编码方式

EFR

类型：Audio

制定者：飞利浦

所需频宽：13Kbps

特性：用于GSM手机基于全速率13Kbps的语音编码和发送,可以获得更好更清晰的语音质量(接近需要网络服务商开通此项网络功能，手机才能配合实现。

优点：音质好

缺点：需要网络服务商开通此项网络功能，且系统容量降低

应用领域：GSM

版税方式：按个收费

备注：EFR增强型全速率,一种GSM网络语音的编码方式。

GSM-AMR(Adaptive Multi-Rate)

类型：Audio

制定者：飞利浦

所需频宽：8Kbps Kbps~ Kbps)

特性：可以对语音进行替换和消音，平滑噪音，支持间断式传输，对语音进行动态侦查。能在各种网络条件下提供优质的语音效果。

优点：音质出色

缺点：-

应用领域：GSM

版税方式：按个收费

备注：GSM-ASM是一种广泛使用在GPRS和W-CDMA网络上的音频标准。在规范ETSI 中对GSM-AMR进行了定义。AMR语音编码是GSM2+和WCDMA的默认编码标准，是第三代无线通讯系统的语音编码标准。GSM-AMR 标准基于ACELP（代数激励线性预测）编码。它能在广泛的传输条件下提供高品质的语音效果。

EVRC(Enhanced Variable Rate Coder，增强型可变速率编码器)

类型：Audio

制定者：美国Qualcomm通信公司(即高通)

所需频宽：8Kbps或13Kbps

特性：支持三种码率（ Kbps, Kbps 和 Kbps），噪声抑制，邮件过滤。能在各种网络条件下提供优质的语音效果。

优点：音质出色

缺点：-

应用领域：CDMA

版税方式：按个收费

备注：EVRC编码广泛使用于CDMA网络。EVRC标准遵循规范TIA IS-127的内容。EVRC编码基于RCELP （松弛码激励线性预测）标准。该编码可以以Rate 1（171bits/packet），Rate1/2（80bits/packet）或是Rate1/8（16bits/packet）的容量进行操作。在要求下，它也能产生空包（0bits/packet）。

QCELP(QualComm Code Excited Linear Predictive，受激线性预测编码)

类型：Audio

制定者：美国Qualcomm通信公司(即高通)

所需频宽：8k的语音编码算法(可工作于4/8/等固定速率上，而且可变速率地工作于800Kbps～9600Kbps 之间)

特性：使用适当的门限值来决定所需速率。QCELP是一种8k的语音编码算法(可以在8k的速率下提供接近13k的话音压缩质量)。这是一种可变速率话音编码，根据人的说话特性（大家应该能够体会我们日常

的沟通和交流时并不是一直保持某种恒定的方式讲话，有间断、有不同的声音频率等都是人的自然表达）而采取的一种优化技术。

优点：话音清晰、背景噪声小，系统容量大

缺点：不是Free

应用领域：CDMA

版税方式：每年支付一笔使用权费用

备注：QCELP，即Qualcomm Code Excited Linear Predictive（Qualcomm受激线性预测编码）。美国Qualcomm通信公司的专利语音编码算法，是北美第二代数字移动电话（CDMA）的语音编码标准（IS95）。这种算法不仅可工作于4/8/／s等固定速率上，而且可变速率地工作于800bit／s～9600bit／s之间。QCELP算法被认为是到目前为止效率最高的一种算法，它的主要特点之一，是使用适当的门限值来决定所需速率。门限值随背景噪声电平变化而变化，这样就抑制了背景噪声，使得即使在喧闹的环境中，也能得到良好的话音质量，CDMA8Kbit/s的话音近似GSM 13Mbit/s的话音。CDMA采用QCELP编码等一系列技术，具有话音清晰、背景噪声小等优势，其性能明显优于其他无线移动通信系统，语音质量可以与有线电话媲美。无线辐射低。

各种主流音频编码格式介绍

一、PCM编码 PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。前面的文字我们提到了PCM大致的工作流程，我们不需要关心PCM最终编码采用的是什么计算方式，我们只需要知道PCM编码的音频流的优点和缺点就可以了。PCM编码的最大的优点就是音质好，最大的缺点就是体积大。我们常见的Audio CD就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。二、W A VE 这是一种古老的音频文件格式，由微软开发。W A V是一种文件格式，符合PIFF Resource Interchange File Format规范。所有的W A V都有一个文件头，这个文件头音频流的编码参数。WA V对音频流的编码没有硬性规定，除了PCM之外，还有几乎所有支持ACM规范的编码都可以为W AV的音频流进行编码。很多朋友没有这个概念，我们拿A VI做个示范，因为A VI和WAV在文件结构上是非常相似的，不过A VI多了一个视频流而已。我们接触到的A VI 有很多种，因此我们经常需要安装一些Decode才能观看一些A VI，我们接触到比较多的DivX 就是一种视频编码，A VI可以采用DivX编码来压缩视频流，当然也可以使用其他的编码压缩。同样，W AV也可以使用多种音频编码来压缩其音频流，不过我们常见的都是音频流被PCM编码处理的W A V，但这不表示W A V只能使用PCM编码，MP3编码同样也可以运用在W A V中，和A VI一样，只要安装好了相应的Decode，就可以欣赏这些W A V了。在Windows平台下，基于PCM编码的W A V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，W A V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W A V被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。三、MP3编码 MP3作为目前最为普及的音频压缩格式，为大家所大量接受，各种与MP3相关的软件产品层出不穷，而且更多的硬件产品也开始支持MP3，我们能够买到的VCD/DVD播放机都很多都能够支持MP3，还有更多的便携的MP3播放器等等，虽然几大音乐商极其反感这种开放的格式，但也无法阻止这种音频压缩的格式的生存与流传。MP3发展已经有10个年头了，他是MPEG（MPEG：Moving Picture Experts Group）Audio Layer-3的简称，是MPEG1的衍生编码方案，1993年由德国Fraunhofer IIS研究院和汤姆生公司合作发展成功。MP3可以做到12:1的惊人压缩比并保持基本可听的音质，在当年硬盘天价的日子里，MP3迅速被用户接受，随着网络的普及，MP3被数以亿计的用户接受。MP3编码技术的发布之初其实是非常不完善的，由于缺乏对声音和人耳听觉的研究，早期的mp3编码器几乎全是以粗暴方式来编码，音质破坏严重。随着新技术的不断导入，mp3编码技术一次一次的被改良，其中有2次重大技术上的改进。 VBR：MP3格式的文件有一个有意思的特征，就是可以边读边放，这也符合流媒体的最基本特征。也就是说播放器可以不用预读文件的全部内容就可以播放，读到哪里播放到哪

音频基础知识

音频，英文是AUDIO，也许你会在录像机或VCD的背板上看到过AUDIO输出或输入口。这样我们可以很通俗地解释音频，只要是我们听得见的声音，就可以作为音频信号进行传输。有关音频的物理属性由于过于专业，请大家参考其他资料。自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过采样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。一、音频基本概念 1、什么是采样率和采样大小（位/bit）。声音其实是一种能量波，因此也有频率和振幅的特征，频率对应于时间轴线，振幅对应于电平轴线。波是无限光滑的，弦线可以看成由无数点组成，由于存储空间是相对有限的，数字编码过程中，必须对弦线的点进行采样。采样的过程就是抽取某点的频率值，很显然，在一秒中内抽取的点越多，获取得频率信息更丰富，为了复原波形，一次振动中，必须有2个点的采样，人耳能够感觉到的最高频率为20kHz，因此要满足人耳的听觉要求，则需要至少每秒进行40k次采样，用40kHz表达，这个40kHz就是采样率。我们常见的CD，采样率为44.1kHz。光有频率信息是不够的，我们还必须获得该频率的能量值并量化，用于表示信号强度。量化电平数为2的整数次幂，我们常见的CD位16bit的采样大小，即2的16次方。采样大小相对采样率更难理解，因为要显得抽象点，举个简单例子：假设对一个波进行8次采样，采样点分别对应的能量值分别为A1-A8，但我们只使用2bit的采样大小，结果我们只能保留A1-A8中4个点的值而舍弃另外4个。如果我们进行3bit的采样大小，则刚好记录下8个点的所有信息。采样率和采样大小的值越大，记录的波形更接近原始信号。 2、有损和无损根据采样率和采样大小可以得知，相对自然界的信号，音频编码最多只能做到无限接近，至少目前的技术只能这样了，相对自然界的信号，任何数字音频编码方案都是有损的，因为无法完全还原。在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，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。因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。我们而习惯性的把MP3列入有损音频编码范畴，是相对PCM编码的。强调编码的相对性的有损和无损，是为了告诉大家，要做到真正的无损是困难的，就像用数字去表达圆周率，不管精度多高，也只是无限接近，而不是真正等于圆周率的值。 3、为什么要使用音频压缩技术要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。一个采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2 Kbps。我们常说128K的MP3，对应的WAV的参数，就是这个1411.2 Kbps，这个参数也被称为数据带宽，它和ADSL中的带宽是一个概念。将码率除以8,就可以得到这个WAV的数据速率，即176.4KB/s。这表示存储一秒钟采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的音频信号，需要176.4KB的空间，1分钟则约为10.34M，这对大部分用户是不可接受的，尤其是喜欢在电脑上听音乐的朋友，要降低磁盘占用，只有

音频、视频压缩有哪些技术标准

音频、视频压缩有哪些技术标准？视频压缩技术有：MPEG-4、H263、H263+、H264等 MPEG-4视频编码技术介绍 MPEG是“Moving Picture Experts Group”的简称，在它之前的标准叫做JPEG，即“Joint Photographic Experts Group”。当人们用到常见的“.jpg”格式时，实际上正在使用JPEG的标准。JPEG规范了现代视频压缩的基础，而MPEG把JPEG 标准扩展到了运动图象。 MPEG-4视频编码标准支持MPEG-1、MPEG-2中的大多数功能，它包含了H.263的核心设计，并增加了优先特性和各种各样创造性的新特性。它提供不同的视频标准源格式、码率、帧频下矩形图像的有效编码，同时也支持基于内容的图像编码。采纳了基于对象(Object-Based)的编码、基于模型(Model-based)的编码等第二代编码技术是MPEG-4标准的主要特征。 MPEG4与MPEG1、MPEG2的比较从上表可以看出，MPEG1和MPEG2主要应用于固定媒体，比如 VCD 和 DVD ，而对于网络传输，MPEG4具有无可比拟的优势。 H.263/H.263+/H.264视频编码技术介绍 1.H.263视频编码标准 1.H.263是最早用于低码率视频编码的ITU-T标准，随后出现的第二版(H.263+)及H.263++增加了许多选项，使其具有更广泛的适用性。 H.263是ITU-T为低于64kb/s的窄带通信信道制定的视频编码标准。它是在H.261基础上发展起来的，其标准输入图像格式可以是

S-QCIF、QCIF、CIF、4CIF或者16CIF的彩色4∶2∶0亚取样图像。 H.263与H.261相比采用了半象素的运动补偿，并增加了4种有效的压缩编码模式。 2.H.263+视频压缩标准 1.ITU-T在H.263发布后又修订发布了H.263标准的版本2，非正式地命名为H.263+标准。它在保证原H.263标准核心句法和语义不变的基础上，增加了若干选项以提高压缩效率或改善某方面的功能。原 H.263标准限制了其应用的图像输入格式，仅允许5种视频源格式。 H.263+标准允许更大范围的图像输入格式，自定义图像的尺寸，从而拓宽了标准使用的范围，使之可以处理基于视窗的计算机图像、更高帧频的图像序列及宽屏图像。为提高压缩效率，H.263+采用先进的帧内编码模式；增强的PB-帧模式改进了H.263的不足，增强了帧间预测的效果；去块效应滤波器不仅提高了压缩效率，而且提供重建图像的主观质量。为适应网络传输，H.263+增加了时间分级、信噪比和空间分级，对在噪声信道和存在大量包丢失的网络中传送视频信号很有意义；另外，片结构模式、参考帧选择模式增强了视频传输的抗误码能力。 3.H.264视频压缩标准 1.H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准。对信道时延的适应性较强，既可工作于低时延模式以满足实时业务，如会议电视等；又可工作于无时延限制的场合，如视频存储等。 2.提高网络适应性，采用“网络友好”的结构和语法，加强对误码和丢包的处理，提高解码器的差错恢复能力。 3.在编/解码器中采用复杂度可分级设计，在图像质量和编码处理之间可分级，以适应不同复杂度的应用。 4.相对于先期的视频压缩标准，H.264引入了很多先进的技术，包括 4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比，同时大大提高了算法的复杂度。 G.7xx系列典型语音压缩标准介绍 G.7xx 是一组 ITU-T 标准，用于视频压缩和解压过程。它主要用于电话方面。在电话学中，有两个主要的算法，分别定义在 mu-law 算法（美国使用）和 a-law 算法（欧洲及世界其他国家使用），两者都是对数关系，但对于计算机的处理来说，后者的设计更为简单。国际电信联盟G系列典型语音压缩标准的参数比较：

第一期《信息安全基本概念介绍》1

第一期《信息安全基本概念介绍》一.什么是信息安全？信息安全本身包括的范围很大。大到国家军事政治等机密安全，小到如防范商业企业机密泄露、防范青少年对不良信息的浏览、个人信息的泄露等。网络环境下的信息安全体系是保证信息安全的关键，包括计算机安全操作系统、各种安全协议、安全机制（数字签名、信息认证、数据加密等），直至安全系统，其中任何一个安全漏洞便可以威胁全局安全。随着时代的发展带来了各方面信息量的急剧增加，并要求大容量、高效率地传输这些信息。为了适应这一形势，信息技术发生了前所未有的爆炸性发展。目前，除有线通信外，短波、超短波、微波、卫星等无线电通信也正在越来越广泛地应用。与此同时，国外敌对势力为了窃取我国的政治、军事、经济、科学技术等方面的秘密信息，信息安全变成了任何国家、政府、部门、行业都必须十分重视的问题，是一个不容忽视的国家安全战略。总的来说，信息安全是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。信息安全主要包括保证信息的保密性、完整性和可用性等。其根本目的就是使内部信息不受外部威胁，因此信息通常要加密。为保障信息安全，要求有信息源认证、访问控制，不能有非法操作。信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。二.什么是信息安全事件？根据国家标准《信息安全技术信息安全事件分类分级指南》GB/Z20986—2007的描述，信息安全事件是指由于自然或人为以及软硬件本身缺陷或故障的原因，对信息系统造成危害，或对社会造成负面影响的事件。此外，该指南还将信息安全事件分为有害程序事件、网络攻击事件、信息破坏事件、信息内容安全事件、设备设施故障、灾害性事件和其他信息安全事件等7个基本分类，每个基本分类分别包括若干个子类。有害程序事件（MalwareIncidents，MI）是指插入到信息系统中的一段程序，有害程序危害系统中数据、应用程序或操作系统的保密性、完整性或可用性，或影响信息系统的正常运行。有害程序事件是指蓄意制造、传播有害程序，或是因受到有害程序的影响而导致的信息安全事件。

数字音频技术_MP3_的压缩编码原理与制作方法

第4卷第2期2004年6月长沙航空职业技术学院学报 CHAN GSHA AERONAU TICAL VOCA TIONAL AND TECHN ICAL COLL EGE JOURNAL Vol.4No.2 J un.2004 收稿日期:2004-03-20 作者简介:张晓婷(1964-),女,上海市人,讲师,主要从事计算机教学与研究。数字音频技术(MP3)的压缩编码原理与制作方法张晓婷 (珠海市工业学校,广东珠海　519015) 摘要:本文从音频压缩理论的角度,阐述MP3音频格式、压缩编码原理,同时介绍专业制作 MP3的方法。关键词:MP3音频格式;压缩编码原理;制作经验与技巧中图分类号:TN919.3+11　文献标识码:A 文章编号:1671-9654(2004)02-051-06 Compression Coding Principle and F acture of Digital Audio Frequency T echnique (MP 3) ZHAN G Xiao 2ting (Zhuhai Indust ry School ,Zhuhai Guangdong 519015) Abstract :　From the perspective of Audio Compression Theory ,the paper discusses format of audio Frequency tech 2 nique (MP3)and compression coding principle and also introduces the facture of audio Frequency technique (MP3). K ey w ords :　Fomat of audio Frequency technique (MP3);compression coding principle ;facture 一、引言数字技术的出现与应用为人类带来了深远的影响,特别是互联网的普及,使数字音频技术得到更为广泛的应用,并具有良好的市场前景。与之相关的数字音频压缩技术也得到了充分的发展,一些著名的研究机构和公司都致力于开发专利技术和产品。其中,MP3便是目前为止开发得最为成功的数字音频压缩技术之一。二、MP3简介 (一)数字音频MP3的格式 MP3音频格式诞生于20世纪80年代,全名MPEG Audio layer 3,是MPEG (Moving PicturesEx 2pert Group 运动图像专家组)当初和影像压缩格式同时开发的音频压缩格式,是MPEG 21标准中的第三个层次,是综合了MPEG Audio layer 2和ASPEC 优点的混合压缩技术,音频质量好,主要用于MP3音频压缩,典型的码流为每通道64Kbit/s 。 (二)数字音频MP3压缩的优点使用数字音频MP3压缩方式的处理,能增加更多的存储空间。由于MP3的压缩比约在十到十二倍之间,一分钟的CD 音乐经MP3压缩后,只需要一兆左右的存储空间,即一张光盘可以存储六百五十分钟到七百五十分钟的音乐;MP3典型的码流是每通道64Kbit/s ,只有CD 音乐每通道大约十分之一的码流,非常适合网上传输。更重要的是,即使压缩比如此惊人,音乐的品质依然较好,这主要是利用了人类听觉掩蔽效应(Masking Effect )的缘故。MP3具有容量小、数码化、制作简单、传输方便、成本低廉等特点,虽历经14余年,仍然是网上最流行的音乐格式之一。三、MP3压缩编码原理在MPEG 21的音频压缩中,采样频率可分为32、44.1和48KHz ,可支持的声道有单声道(mono 2phonic )、双—单声道(dual 2monophonic )、立体声模式 ? 15?

音频基本知识

音频基本知识第一部分模拟声音-数字声音原理第二部分音频压缩编码第三部分和弦铃声格式第四部分单声道、立体声和环绕声第五部分 3D环绕声技术第六部分数字音频格式和数字音频接口第一部分模拟声音-数字声音原理一、模拟声音数字化原理声音是通过空气传播的一种连续的波，叫声波。声音的强弱体现在声波压力的大小上，音调的高低体现在声音的频率上。声音用电表示时，声音信号在时间和幅度上都是连续的模拟信号。图1 模拟声音数字化的过程声音进入计算机的第一步就是数字化，数字化实际上就是采样和量化。连续时间的离散

化通过采样来实现。声音数字化需要回答两个问题：①每秒钟需要采集多少个声音样本，也就是采样频率(f s)是多少，②每个声音样本的位数(bit per sample，bps)应该是多少，也就是量化精度。 ?采样频率采样频率的高低是根据奈奎斯特理论(Nyquist theory)和声音信号本身的最高频率决定的。奈奎斯特理论指出，采样频率不应低于声音信号最高频率的两倍，这样才能把以数字表达的声音还原成原来的声音。采样的过程就是抽取某点的频率值，很显然，在一秒中内抽取的点越多，获取得频率信息更丰富，为了复原波形，一次振动中，必须有2个点的采样，人耳能够感觉到的最高频率为20kHz，因此要满足人耳的听觉要求，则需要至少每秒进行40k 次采样，用40kHz表达，这个40kHz就是采样率。我们常见的CD，采样率为44.1kHz。电话话音的信号频率约为3.4 kHz，采样频率就选为8 kHz。 ?量化精度光有频率信息是不够的，我们还必须纪录声音的幅度。量化位数越高，能表示的幅度的等级数越多。例如，每个声音样本用3bit表示，测得的声音样本值是在0～8的范围里。我们常见的CD位16bit的采样精度，即音量等级有2的16次方个。样本位数的大小影响到声音的质量，位数越多，声音的质量越高，而需要的存储空间也越多。 ?压缩编码经过采样、量化得到的PCM数据就是数字音频信号了，可直接在计算机中传输和存储。但是这些数据的体积太庞大了！为了便于存储和传输，就需要进一步压缩，就出现了各种压缩算法，将PCM转换为MP3,AAC,WMA等格式。常见的用于语音(Voice)的编码有：EVRC (Enhanced Variable Rate Coder) 增强型可变速率编码，AMR、ADPCM、G.723.1、G.729等。常见的用于音频(Audio)的编码有：MP3、AAC、AAC+、WMA等二、问题 1、为什么要使用音频压缩技术？我们可以拿一个未压缩的CD文件(PCM音频流)和一个MP3文件作一下对比： PCM音频：一个采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码CD文件，它的数据速率则为 44.1K×16×2 =1411.2 Kbps，这个参数也被称为数据带宽。将码率除以8 bit,就可以得到这个CD的数据速率，即176.4KB/s。这表示存储一秒钟PCM编码的音频信号，需要176.4KB的空间。 MP3音频：将这个WAV文件压缩成普通的MP3，44.1KHz，128Kbps的码率，它的数据速率为128Kbps/8=16KB/s。如下表所示：比特率存1秒音频数据所占空间 CD(线性PCM) 1411.2 Kbps 176.4KB MP3 128Kbps 16KB AAC 96Kbps 12KB mp3PRO 64Kbps 8KB 表1 相同音质下各种音乐大小对比 2、频率与采样率的关系采样率表示了每秒对原始信号采样的次数，我们常见到的音频文件采样率多为44.1KHz，这意味着什么呢？假设我们有2段正弦波信号，分别为20Hz和20KHz，长度均为一秒钟，以对应我们能听到的最低频和最高频，分别对这两段信号进行40KHz的采样，我们可以得到一个什么样的结果呢？结果是：20Hz的信号每次振动被采样了40K/20=2000次，而20K的信号每次振动只有2次采样。显然，在相同的采样率下，记录低频的信息远比高频

常见的音频编码标准

常见的音频编码标准在自然界中人类能够听到的所有声音都称之为音频，它可能包括噪音、声音被录制下来以后，无论是说话声、歌声、乐器都可以通过数字音乐软件处理。把它制作成CD，这时候所有的声音没有改变，因为CD本来就是音频文件的一种类型。而音频只是储存在计算机里的声音。演讲和音乐，如果有计算机加上相应的音频卡，我们可以把所有的声音录制下来，声音的声学特性，音的高低都可以用计算机硬盘文件的方式储存下来。反过来，我们也可以把储存下来的音频文件通过一定的音频程序播放，还原以前录下的声音。自然界中的声音非常复杂，波形极其复杂，通常我们采用的是脉冲代码调制编码，即PCM编码。PCM通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字编码。然而，3G网络带来了移动多媒体业务的蓬勃发展，视频、音频编解码标准是多媒体应用的基础性标准，但其种类较多，有繁花渐欲迷人眼之感。那么常见的编码技术就是我们必须知道的，下面我们介绍一下最常见的编码技术。 1.PCM PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。PCM编码的最大的优点就是音质好，最大的缺点就是体积大。我们常见的Audio CD就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。 2.W A V WA V是Microsoft Windows本身提供的音频格式，由于Windows本身的影响力，这个格式已经成为了事实上的通用音频格式。实际上是Apple电脑的AIFF格式的克隆。通常我们使用W A V格式都是用来保存一些没有压缩的音频，但实际上W A V格式的设计是非常灵活（非常复杂）的，该格式本身与任何媒体数据都不冲突，换句话说，只要有软件支持，你甚至可以在W A V格式里面存放图像。之所以能这样，是因为W A V文件里面存放的每一块数据都有自己独立的标识，通过这些标识可以告诉用户究竟这是什么数据。在WINDOWS 平台上通过ACM（Audio Compression Manager）结构及相应的驱动程序（通常称为CODEC，编码/解码器），可以在W A V文件中存放超过20种的压缩格式，比如ADPCM、GSM、CCITT G.711、G.723等等，当然也包括MP3格式。虽然W A V文件可以存放压缩音频甚至MP3，但由于它本身的结构注定了它的用途是存放音频数据并用作进一步的处理，而不是像MP3那样用于聆听。目前所有的音频播放软件和编辑软件都支持这一格式，并将该格式作为默认文件保存格式之一。这些软件包括：Sound Forge, Cool Edit Pro, 等等。 3.MP3 MP3它的全称是MPEG(MPEG：Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3，1993年由德国夫朗和费研究院和法国汤姆生公司合作发展成功。刚出现时它的编码技术并不完善，它更像一个编码标准框架，留待人们去完善。这个比喻相信大家都会同意。MP3是Fraunhofer-IIS研究的研究成果。MP3是第一个实用的有损音频压缩编码。在MP3出现之前，一般的音频编码即使以有损方式进行压缩能达到4:1的压缩比例已经非常不错了。但是，MP3可以实现12:1的压缩比例，这使得MP3迅速地流行起来。MP3之所以能够达到如此高的压缩比例同时又能保持相当不错的音质是因为利用了知觉音频编码技术，也就是利用了人耳的特性，削减音乐中人耳听不到的成分，同时尝试尽可能地维持原来的声音质量。由于MP3是世界上第一个有损压缩的编码方案，所以可以说所有的播放软件都支持它，否则就根本没有生命力。在制作方面，也曾经产生了许多第三方的编码工具。不过随着后来Fraunhofer-IIS宣布对编码器征收版税之后很多都消失了。目前属于开放源代码并且免费的

信息安全概述

信息安全概述基本概念信息安全的要素保密性：指网络中的信息不被非授权实体获取与使用。保密的信息包括： 1．存储在计算机系统中的信息：使用访问控制机制，也可以进行加密增加安全性。 2．网络中传输的信息：应用加密机制。完整性：指数据未经授权不能进行改变的特性，即信息在存储或传输过程中保持不被修改、不被破坏和丢失的特性，还要求数据的来源具有正确性和可信性，数据是真实可信的。解决手段：数据完整性机制。真实性：保证以数字身份进行操作的操作者就是这个数字身份合法拥有者，也就是说保证操作者的物理身份与数字身份相对应。解决手段：身份认证机制。不可否认性：或不可抵赖性。发送信息方不能否认发送过信息，信息的接收方不能否认接收过信息。解决手段：数字签名机制。信息保密技术明文（Message）：指待加密的信息，用M或P表示。密文（Ciphertext）：指明文经过加密处理后的形式，用C表示。密钥（Key）：指用于加密或解密的参数，用K表示。加密（Encryption）：指用某种方法伪装消息以隐藏它的内容的过程。加密算法（EncryptionAlgorithm）：指将明文变换为密文的变换函数，用E表示。解密（Decryption）：指把密文转换成明文的过程。解密算法（DecryptionAlgorithm）：指将密文变换为明文的变换函数，用D表示。密码分析（Cryptanalysis）：指截获密文者试图通过分析截获的密文从而推断出原来的明文或密钥的过程。密码分析员（Crytanalyst）：指从事密码分析的人。被动攻击（PassiveAttack）：指对一个保密系统采取截获密文并对其进行分析和攻击，这种攻击对密文没有破坏作用。主动攻击（ActiveAttack）：指攻击者非法入侵一个密码系统，采用伪造、修改、删除等手段向系统注入假消息进行欺骗，这种攻击对密文具有破坏作用。密码体制（密码方案）：由明文空间、密文空间、密钥空间、加密算法、解密算法构成的五元组。分类： 1．对称密码体制：单钥密码体制，加密密钥和解密密钥相同。 2．非对称密码体制：双钥密码体制、公开密码体制，加密密钥和解密密钥不同。密码系统（Cryptosystem）：指用于加密和解密的系统，通常应当是一个包含软、硬件的系统。柯克霍夫原则：密码系统的安全性取决于密钥，而不是密码算法，即密码算法要公开。

(完整版)音频基础知识及编码原理

一、基本概念 1 比特率：表示经过编码（压缩）后的音频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，单位常为kbps。 2 响度和强度：声音的主观属性响度表示的是一个声音听来有多响的程度。响度主要随声音的强度而变化，但也受频率的影响。总的说，中频纯音听来比低频和高频纯音响一些。 3 采样和采样率：采样是把连续的时间信号，变成离散的数字信号。采样率是指每秒钟采集多少个样本。 Nyquist采样定律：采样率大于或等于连续信号最高频率分量的2倍时，采样信号可以用来完美重构原始连续信号。二、常见音频格式 1. WAV格式，是微软公司开发的一种声音文件格式，也叫波形声音文件，是最早的数字音频格式，被Windows平台及其应用程序广泛支持，压缩率低。 2. MIDI是Musical Instrument Digital Interface的缩写，又称作乐器数字接口，是数字音乐/电子合成乐器的统一国际标准。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其它电子设备交换音乐信号的方式，规定了不同厂家的电子乐器与计算机连接的电缆和硬件及设备间数据传

输的协议，可以模拟多种乐器的声音。MIDI文件就是MIDI格式的文件，在MIDI文件中存储的是一些指令。把这些指令发送给声卡，由声卡按照指令将声音合成出来。 3. MP3全称是MPEG-1 Audio Layer 3，它在1992年合并至MPEG规范中。MP3能够以高音质、低采样率对数字音频文件进行压缩。应用最普遍。 4. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的，其中包含了两大技术：一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术，二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下，最大程度地保持压缩前的音质。 5. MP3Pro是由瑞典Coding科技公司开发的，其中包含了两大技术：一是来自于Coding 科技公司所特有的解码技术，二是由MP3的专利持有者法国汤姆森多媒体公司和德国Fraunhofer集成电路协会共同研究的一项译码技术。MP3Pro可以在基本不改变文件大小的情况下改善原先的MP3音乐音质。它能够在用较低的比特率压缩音频文件的情况下，最大程度地保持压缩前的音质。 6. WMA (Windows Media Audio)是微软在互联网音频、视频领域的力作。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到1:18。此外，WMA还可以通过DRM（Digital Rights Management）保护版权。 7. RealAudio是由Real Networks公司推出的一种文件格式，最大的特点就是可以实时传输音频信息，尤其是在网速较慢的情况下，仍然可以较为流畅地传送数据，因此RealAudio 主要适用于网络上的在线播放。现在的RealAudio文件格式主要有RA(RealAudio)、RM （RealMedia，RealAudio G2）、RMX(RealAudio Secured)等三种，这些文件的共同性在于随着网络带宽的不同而改变声音的质量，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令带宽较宽敞的听众获得较好的音质。 8. Audible拥有四种不同的格式：Audible1、2、3、4。https://www.360docs.net/doc/2e17489895.html,网站主要是在互联网上贩卖有声书籍，并对它们所销售商品、文件通过四种https://www.360docs.net/doc/2e17489895.html, 专用音频格式中的一种提供保护。每一种格式主要考虑音频源以及所使用的收听的设备。格式1、2和3采用不同级别的语音压缩，而格式4采用更低的采样率和MP3相同的解码方式，所得到语音吐辞更清楚，而且可以更有效地从网上进行下载。Audible 所采用的是他们自己的桌面播放工具，这就是Audible Manager，使用这种播放器就可以播放存放在PC或者是传输到便携式播放器上的Audible格式文件

音频编码及常用格式

音频编码及常用格式音频编码标准发展现状国际电信联盟（ITU）主要负责研究和制定与通信相关的标准，作为主要通信业务的电话通信业务中使用的语音编码标准均是由ITU负责完成的。其中用于固定网络电话业务使用的语音编码标准如ITU-T G.711等主要在ITU-T SG 15完成，并广泛应用于全球的电话通信系统之中。目前，随着Internet网络及其应用的快速发展，在2005到2008研究期内，ITU-T将研究和制定变速率语音编码标准的工作转移到主要负责研究和制定多媒体通信系统、终端标准的SG16中进行。在欧洲、北美、中国和日本的电话网络中通用的语音编码器是8位对数量化器（相应于64Kb/s的比特率）。该量化器所采用的技术在1972年由CCITT （ITU-T的前身）标准化为G.711。在1983年，CCIT规定了32Kb/s的语音编码标准G.721，其目标是在通用电话网络上的应用（标准修正后称为G.726）。这个编码器价格虽低但却提供了高质量的语音。至于数字蜂窝电话的语音编码标准，在欧洲，TCH-HS是欧洲电信标准研究所（ETSI）的一部分，由他们负责制定数字蜂窝标准。在北美，这项工作是由电信工业联盟（TIA）负责执行。在日本，由无线系统开发和研究中心（称为RCR）组织这些标准化的工作。此外，国际海事卫星协会（Inmarsat）是管理地球上同步通信卫星的组织，也已经制定了一系列的卫星电话应用标准。音频编码标准发展现状音频编码标准主要由ISO的MPEG组来完成。MPEG1是世界上第一个高保真音频数据压缩标准。MPEG1是针对最多两声道的音频而开发的。但随着技术的不断进步和生活水准的不断提高，有的立体声形式已经不能满足听众对声音节目的欣赏要求，具有更强定位能力和空间效果的三维声音技术得到蓬勃发展。而在三维声音技术中最具代表性的就是多声道环绕声技术。目前有两种主要的多声道编码方案：MUSICAM环绕声和杜比AC-3。MPEG2音频编码标准采用的就是MUSICAM环绕声方案，它是MPEG2音频编码的核心，是基于人耳听觉感知特性的子带编码算法。而美国的HDTV伴音则采用的是杜比AC-3方案。MPEG2规定了两种音频压缩编码算法，一种称为MPEG2后向兼容多声道音频编码标准，简称MPEG2BC；另一种是称为高级音频编码标准，简称MPEG2AAC，因为它与MPEG1不兼容，也称MPEG NBC。MPEG4的目标是提供未来的交互多媒体应用，它具有高度的灵活性和可扩展性。与以前的音频标准相比，MPEG4增加了许多新的关于合成内容及场景描述等领域的工作。MPEG4将以前发展良好但相互独立的高质量音频编码、计算机音乐及合成语音等第一次合并在一起，并在诸多领域内给予高度的灵活性。

各种音频编码方式的对比

各种音频编码方式的对比内容简介：文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM 编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等，包括优缺点对比和主要应用领域。 PCM编码(原始数字音频信号流) 类型：Audio 制定者：ITU-T 所需频宽：1411.2 Kbps 特性：音源信息完整，但冗余度过大优点：音源信息保存完整,音质好缺点：信息量大，体积大，冗余度过大应用领域：voip 版税方式：Free 备注：在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，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。因此，PCM 约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。一个采样率为44.1KHz，

采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则为44.1K×16×2 =1411.2Kbps。我们常见的Audio CD就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。 WMA(Windows Media Audio) 类型：Audio 制定者：微软公司所需频宽：320～112kbps（压缩10～12倍）特性：当Bitrate小于128K时，WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色，但似乎128k是WMA一个槛，当Bitrate再往上提升时，不会有太多的音质改变。优点：当Bitrate小于128K时，WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。缺点：当Bitrate大于128K时，WMA音质损失过大。WMA标准不开放，由微软掌握。应用领域：voip 版税方式：按个收取备注：WMA的全称是Windows Media Audio，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(Real Audio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质，再加上WMA有微软的

信息安全专业简介

信息安全专业简介随着计算机技术与网络通信技术的广泛应用，社会对计算机的依赖越来越大，而计算机系统的安全一旦受到破坏，不仅会导致严重的社会混乱，也会带来巨大的经济损失。因此，信息安全已成为信息科学的热点课题，信息安全专业也受到了社会各界的普遍关注。信息安全学科是由数学、计算机科学与技术、信息与通信工程和电子科学与技术等学科交叉而成的一门综合性学科。目前主要研究领域涉及现代密码学、计算机系统安全、计算机与通信网络安全、信息系统安全、电子商务/电子政务系统安全等。信息安全专业的主干学科为：计算机科学与技术、信息与通信工程、电子科学与技术、数学。相关学科专业包括：计算机科学与技术(080605) 、电子信息科学与技术(071201)、电子信息工程(080603) 、通信工程(080604)等。信息安全专业的主干课程包括信息安全数学基础、计算机组成原理、操作系统原理、数据库系统原理、计算机网络、数字系统与逻辑设计、通信原理、现代密码学、信息安全理论与技术、信息安全工程、信息安全管理、信息安全标准与法律法规等。目前信息安全方面的人才还十分稀少，尤其是政府、国防、金融、公安和商业等部门对信息安全人才的需求很大。目前国内从事信息安全的专业人才人数并不多，并且大多分布在高校和研究院所，按照目前信息化发展的状况，社会对信息安全专业的人才需求量达几十万人。要解决供需矛盾，必须加快信息安全人才的培养。信息安全专业培养具有扎实的数理基础，较好的外语和计算机技术运用能力，掌握信息安全的基本理论与技术、计算机与网络通信及其安全技术以及信息安全法律法规等方面的知识，能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题，具有较高的综合业务素质、较强的实践、创新与知识更新能力，可以在政府、国防、金融、公安和商业等部门从事信息安全产品研发、信息系统安全分析与设计、信息安全技术咨询与评估服务、信息安全教育、信息安全管理与执法等工作的高级专业人才。

各种音频编码方式的对比

各种音频编码方式的对比内容简介：文章介绍了PCM编码、WMA编码、ADPCM编码、LPC编码、MP3编码、AAC编码、CELP编码等，包括优缺点对比和主要应用领域。 PCM编码(原始数字音频信号流) 类型：Audio 制定者：ITU-T 所需频宽： Kbps 特性：音源信息完整，但冗余度过大优点：音源信息保存完整,音质好缺点：信息量大，体积大，冗余度过大应用领域：voip 版税方式：Free 备注：在计算机应用中，能够达到最高保真水平的就是PCM编码，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。因此，PCM约定俗成了无损编码，因为PCM代表了数字音频中最佳的保真水准，并不意味着PCM就能够确保信号绝对保真，PCM也只能做到最大程度的无限接近。要算一个PCM音频流的码率是一件很轻松的事情，采样率值×采样大小值×声道数bps。一个采样率为，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则为×16×2 =。我们常见的Audio CD 就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。 WMA(Windows Media Audio) 类型：Audio 制定者：微软公司所需频宽：320～112kbps（压缩10～12倍）

特性：当Bitrate小于128K时，WMA几乎在同级别的所有有损编码格式中表现得最出色，但似乎128k 是WMA一个槛，当Bitrate再往上提升时，不会有太多的音质改变。优点：当Bitrate小于128K时，WMA最为出色且编码后得到的音频文件很小。缺点：当Bitrate大于128K时，WMA音质损失过大。WMA标准不开放，由微软掌握。应用领域：voip 版税方式：按个收取备注：WMA的全称是Windows Media Audio，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(Real Audio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质，再加上WMA有微软的Windows Media Player做其强大的后盾，所以一经推出就赢得一片喝彩。 ADPCM( 自适应差分PCM) 类型：Audio 制定者：ITU-T 所需频宽：32Kbps 特性：ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)综合了APCM的自适应特性和DPCM系统的差分特性，是一种性能比较好的波形编码。它的核心想法是： ①利用自适应的思想改变量化阶的大小，即使用小的量化阶(step-size)去编码小的差值，使用大的量化阶去编码大的差值； ②使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值，使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。优点：算法复杂度低，压缩比小（CD音质>400kbps），编解码延时最短（相对其它技术）缺点：声音质量一般应用领域：voip

音频解码标准样本

音频编解码标准 PCMU(G.711U) 类型: Audio 制定者: ITU-T 所需频宽: 64Kbps(90.4) 特性: PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量, 可是它们占用的带宽较高, 需要64kbps。优点: 语音质量优缺点: 占用的带宽较高应用领域: voip 版税方式: Free 备注: PCMU and PCMA都能够达到CD音质, 可是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。如果网络带宽比较低, 能够选用低比特速率的编码方法, 如G.723或G.729, 这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质, 可是需要很少的带宽( G723需要5.3/6.3kbps, G729需要8kbps) 。如果带宽足够而且需要更好的语音质量, 就使用PCMU 和 PCMA, 甚至能够使用宽带的编码方法G722(64kbps), 这能够提供有高保真度的音质。 PCMA(G.711A) 类型: Audio 制定者: ITU-T 所需频宽: 64Kbps(90.4) 特性: PCMU和PCMA都能提供较好的语音质量, 可是它们占用的带宽较高, 需要64kbps。优点: 语音质量优缺点: 占用的带宽较高

应用领域: voip 版税方式: Free 备注: PCMU and PCMA都能够达到CD音质, 可是它们消耗的带宽也最多(64kbps)。如果网络带宽比较低, 能够选用低比特速率的编码方法, 如G.723或G.729, 这两种编码的方法也能达到传统长途电话的音质, 可是需要很少的带宽( G723需要5.3/6.3kbps, G729需要8kbps) 。如果带宽足够而且需要更好的语音质量, 就使用PCMU 和 PCMA, 甚至能够使用宽带的编码方法G722(64kbps), 这能够提供有高保真度的音质。 ADPCM(自适应差分PCM) 类型: Audio 制定者: ITU-T 所需频宽: 32Kbps 特性: ADPCM(adaptive difference pulse code modulation)综合了APCM的自适应特性和DPCM系统的差分特性, 是一种性能比较好的波形编码。它的核心想法是: ①利用自适应的思想改变量化阶的大小, 即使用小的量化阶(step-size)去编码小的差值, 使用大的量化阶去编码大的差值; ②使用过去的样本值估算下一个输入样本的预测值, 使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。优点: 算法复杂度低, 压缩比小( CD音质>400kbps) , 编解码延时最短( 相对其它技术) 缺点: 声音质量一般应用领域: voip 版税方式: Free 备注: ADPCM (ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation), 是一