音頻協(xié)議有哪些_音頻格式有哪些

　　聲音其實是一種能量波，因此也有頻率和振幅的特征，頻率對應(yīng)于時間軸線，振幅對應(yīng)于電平軸線。我們知道，在可聽見的聲音中，話音信號的頻段在80Hz到3400Hz之間，音樂信號的頻段在20Hz-20kHz之間，語音（話音）和音樂是多媒體技術(shù)重點處理的對象。通常人耳可以聽到的頻率在20Hz到20KHz的聲波稱為為可聽聲，低于20Hz的成為次聲，高于20KHz的為超聲，多媒體技術(shù)中只研究可聽聲部分。

　　一：數(shù)字化音頻的三個主要步驟

　　由于模擬聲音在時間上是連續(xù)的，麥克風采集的聲音信號還需要經(jīng)過數(shù)字化處理后才能由計算機處理。通常我們采用PCM編碼（脈沖代碼調(diào)制編碼），即通過采樣、量化、編碼三個步驟將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼。

　　1、采樣

　　采樣，就是每隔一段時間間隔讀一次聲音的幅度。單位時間內(nèi)采樣的次數(shù)稱為采樣頻率。顯然采樣頻率越高，所得到的離散幅值的數(shù)據(jù)點就越逼近于連續(xù)的模擬音頻信號曲線，同時采樣的數(shù)據(jù)量也越大。

　　為了保證數(shù)字化的音頻能夠準確（可逆）地還原成模擬音頻進行輸出，采樣定理要求：采樣頻率必須大于等于模擬信號頻譜中的最高頻率的2倍。

　　常用的音頻采樣率有：8kHz、11.025kHz、22.05kHz、16kHz、37.8kHz、44.1kHz、48kHz。

　　例如：話音信號頻率在0.3～3.4kHz范圍內(nèi)，用8kHz的抽樣頻率（fs），就可獲得能取代原來連續(xù)話音信號的抽樣信號，而一般CD采集采樣頻率為44.1kHz。

　　2、量化

　　量化，就是把采樣得到的聲音信號幅度轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，用于表示信號強度。

　　量化精度：用多少個二進位來表示每一個采樣值，也稱為量化位數(shù)。聲音信號的量化位數(shù)一般是 4，6，8，12或16 bits 。

　　由采樣頻率和量化精度可以知道，相對自然界的信號，音頻編碼最多只能做到無限接近，在計算機應(yīng)用中，能夠達到最高保真水平的就是PCM編碼，通常PCM約定俗成了無損編碼。

　　3、編碼

　　一個采樣率為44.1kHz，量化精度為16bit，雙聲道的PCM編碼輸出，它的數(shù)據(jù)速率則為 44.1K×16×2 =1411.2 Kbps，存儲一秒鐘需要176.4KB的空間，1分鐘則約為10.34M，因此，為了降低傳輸或存儲的費用，就必須對數(shù)字音頻信號進行編碼壓縮。

　　到目前為止，音頻信號經(jīng)壓縮后的數(shù)碼率降低到32至256kbit/s，語音可以低至8kbit/s以下。

　　對數(shù)字音頻信息的編碼進行壓縮的目的是在不影響人們使用的情況下使數(shù)字音頻信息的數(shù)據(jù)量最少。通常用如下6個屬性來衡量：

　　—比特率；

　　—信號的帶寬；

　　—主觀/客觀的語音質(zhì)量；

　　—延遲；

　　—計算復(fù)雜度和對存儲器的要求；

　　—對于通道誤碼的靈敏度；

　　為使編碼后的音頻信息可以被廣泛地使用，在進行音頻信息編碼時需要采用標準的算法。傳統(tǒng)會議電視設(shè)備主要采用ITU-T推薦的G.711、G.722、G.728和AAC_LD等音頻標準。

　　在音頻設(shè)備的介紹里面會經(jīng)?？吹疆a(chǎn)品資料里有各式各樣所支持的音頻格式和協(xié)議，下面我們來詳細講解下藍牙耳機、會議電視的常用音頻協(xié)議。

編輯推薦：音頻、視頻領(lǐng)域相關(guān)國際標準有哪些
?

　　藍牙耳機常用音頻協(xié)議有哪些

　　HFP：HFP（Hands-free Profile），讓藍牙設(shè)備可以控制電話，如接聽、掛斷、拒接、語音撥號等，拒接、語音撥號要視藍牙耳機及電話是否支持。汽車內(nèi)的汽車套件是常見的使用情景。汽車套件將連接至手機并用于撥打和接聽電話。將無線耳機連接至手機后使用耳機撥打和接聽電話則更為常見。

　　HSP：耳機模式（HSP）用于支持藍牙耳機與移動電話之間使用免提模式（HFP）常用來讓車用免提溝通與車內(nèi)移動電話

　　A2DP：A2DP全名是Advanced Audio Distribution Profile 藍牙音頻傳輸模型協(xié)定！ A2DP是能夠采用耳機內(nèi)的芯片來堆棧數(shù)據(jù)，達到聲音的高清晰度。然而并非支持A2DP的耳機就是蘭阿姨耳機立體聲，立體聲實現(xiàn)的基本要求是雙聲道，所以單聲道的藍牙耳機是不能實現(xiàn)立體聲的。聲音能達到44.1kHz，一般的耳機只能達到8kHz。如果手機支持藍牙，只要裝載A2DP協(xié)議，就能使用A2DP耳機了。還有消費者看到技術(shù)參數(shù)提到藍牙V1.0 V1.1 V1.2 V2.0——這些是指藍牙的技術(shù)版本，是指通過藍牙傳輸?shù)乃俣?，他們是否支持A2DP具體要看藍牙產(chǎn)品制造商是否使用這個技術(shù)。

　　AVRCP：AVRCP 設(shè)計用于提供控制TV、Hi-Fi設(shè)備等的標準接口。此配置文件用于許可單個遠程控制設(shè)備（或其它設(shè)備）控制所有用戶可以接入的A/V設(shè)備。它可以與 A2DP 或 VDP 配合使用。AVRCP 定義了如何控制流媒體的特征。包括暫停、停止、啟動重放、音量控制及其它類型的遠程控制操作。AVRCP 定義了兩個角色，即控制器和目標設(shè)備。

　　APTX：AptX是一種壓縮技術(shù)，好比是ALAC，本身是支持無損的，但是被用在藍牙技術(shù)中的時候，由于種種原因，還是有損，只不過屬于比較高碼率的有損。

　　OPP

　　藍牙通信程序部分需采用用于設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)對象OPP Profile： Object Push Profile由于OPP profile又細分為OPPC （client）端和OPPS（server）端profile，這兩個profile區(qū)別在于只有client端可以發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，但是附件設(shè)備與手機通信的情景中，既有手機發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請求也有設(shè)備側(cè)發(fā)起傳輸請求的需要，所以要在設(shè)備中實現(xiàn)OPPC和OPPS兩個profile。

　　PBAP

　　電話號碼簿訪問協(xié)議（Phonebook Access Profile）

　　會議電視常用音頻協(xié)議有哪些

　　1、 ITU－T G.728

　　1992年ITU-T發(fā)布的電話聲音信號編碼方式推薦標準。采用LD-CELP編碼方式，采樣率為8KHz，以16kb/秒的速度傳送聲音信號，傳送延遲時間極短，僅有0.625 ms 的算法編碼延遲。

　　2、 ITU－T G.711

　　標準公布于1972年，其語音信號編碼是非均勻量化PCM。語音的采樣率為8KHz，每個樣值采用8bit量化，輸出的數(shù)據(jù)率為64kbps。這種窄帶編碼支持對300到 3，400赫茲的音頻進行壓縮。但雖然壓縮質(zhì)量不錯，但是消耗的帶寬相對較大，主要用于數(shù)字PBX/ISDN上的數(shù)字式電話。

　　3、 ITU－T G.722

　　ITU－T G.722標準是第一個用于 16 KHZ 采樣率的標準化寬帶語音編碼算法，1984年被CCITT定義為標準，而且現(xiàn)今還在使用。.G.722 編解碼器在 16 kHz 頻率上接收 16 位數(shù)據(jù)（帶寬從 50 Hz 至 7 kHz），并將其壓縮為 64、56 與 48 Kbit/s，其總延遲約 3 ms，能夠提供更好的通話質(zhì)量。

　　G.722的優(yōu)點是延時和傳輸位誤差率非常低，且沒有任何的專利技術(shù)，費用低廉。因此G.722在無線通信系統(tǒng)，VoIP生產(chǎn)商，個人通信服務(wù)，視頻會議應(yīng)用等廣泛應(yīng)用。

　　4、 G.722.1

　　G.722.1基于 Polycom 的第三代 Siren 7 壓縮技術(shù)，1999年被ITU-T批準為G.722.1標準。G.722.1采用16 KHZ 采樣頻率，16 位數(shù)據(jù)量化，支持從 50 Hz 至 7 kHz頻率范圍的音頻采樣，并將其壓縮為 32 與 24 Kbit/s。它采用20 ms封幀，提供40ms的算法延遲。

　　G722.1可實現(xiàn)比 G.722 編解碼器更低的比特率以及更大的壓縮。目標是以大約一半的比特率實現(xiàn)與 G.722 大致相當?shù)馁|(zhì)量。這種編碼使用許可需要獲得Polycom公司的授權(quán)。

　　5、 G722.1 Annex C

　　G722.1 Annex C基于 Polycom 的Siren 14 壓縮技術(shù)，采用32kHz采樣頻率，支持從 50 Hz 至 14 kHz頻率范圍的音頻采樣，并將其壓縮為 24、32或48 kbps。采用20ms封幀，提供40毫秒演算延遲。

　　2005年中，國際電信聯(lián)盟（ITU）批準Polycom Siren 14? 技術(shù)為14 kHz超寬帶音頻編碼新標準。同時進入作為ITU-T建議的G.722.1 Annex C。 G722.1 Annex C具有低運算能力，低帶寬的優(yōu)點。適于處理語音、音樂與自然界聲音。

　　6、 AAC-LD

　　AAC（Advanced Audio Coding，高級音頻編碼）是由Fraunhofer研究院（MP3格式的創(chuàng)造者）、杜比（DOLBY）試驗室和AT&T（美國電話電報公司）共同研發(fā)出的一種音頻壓縮格式，是MPEG-2規(guī)范的一部分，并在1997年3月成為國際標準。隨著MPEG－4標準在2000年成型后，MPEG2 AAC也被作為核心編碼技術(shù)，并增加了一些新的編碼特性，又叫MPEG-4 AAC。

　　MPEG-4 AAC家族目前共有九種編碼規(guī)格，AAC-LD（Low Delay，低延遲規(guī)格）是用在低碼率下編碼。它支持8K～48K采樣率的，可以64Kbps的碼率輸出接近 CD 音質(zhì)的音頻，并支持多聲音通道，AAC-LD 算法延遲僅為 20ms。

　　AAC因為其模塊化設(shè)計，功能更為強大。本身的框架結(jié)構(gòu)能夠被不斷的新的東西填充，這就使得不同發(fā)展方面的內(nèi)核相互融合，彼此吸收精華成為可能。

　　7、各種音頻協(xié)議的主要參數(shù)對比：

　　采樣頻率支持音頻帶寬輸出碼率最低算法延遲

　　G711 8KHz 300 Hz ~ 3，400 Hz 64 Kbps 《1ms

　　G722 16kHz 50 Hz ~ 7 kHz 64 Kbps 3ms

　　G722.1 16kHz 50 Hz ~7 kHz 24、32 Kbps 40ms

　　G722.1 C 32kHz 50 Hz~14 kHz 24、32、48Kbps 40ms

　　AAC-LD 48kHz 20 Hz－20kHz 48～64 Kbps 20ms

　　三、AAC_LD與G722. Annex C優(yōu)缺點對比：

　　G722.1 C AAC_LD

　　采樣音頻頻率范圍支持50 Hz~14 kHz，接近CD音質(zhì)，但丟失了高頻部分。