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前面讲过了多媒体容器格式的变迁，这期我们来看看音频编码是如何发展的。在讲编码之前，同样地，让我们来看看现在最为通用的数字音频格式——PCM是怎么来的吧。

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从音频波形到0和1声波是一种机械波，在数字时代到来前，录音的原理其实就是将声波的波形、振幅等等特征依样画葫芦给记录到如黑胶唱片、磁带等介质上面，但是这种记录方式并不利于保存，计算机等电子设备的普及使得人们更想使用电子数据的方式来保存音频。但是用于采集声音的麦克风最终将声波转换输出的电流是一种模拟信号，它用电流的大小来表示声波，是连续的；而计算机使用的数字信号系统是一种离散的、非连续的信号系统，在常见的二进制系统中，它只有0和1两种状态，并不能够直接保存模拟信号，两者之间需要经过转换。
怎么转换呢？首先针对一段声音的音频波形，我们可以用一个较为复杂的波形函数来表示，既然它是函数，那让我们回想一下初中高中大学我们都是怎么把函数画出来的，用线把一个个点连接到一起对不对？那么现在我们反过来，在这条已经给定的函数图像上面按照一定的间隔取点，这个过程就叫做采样，取完点之后把它的值用数字给记录下来，这就叫做量化。

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在音频编辑软件中将音频波形放大，你可以看到一个个取样点
这种将声波记录成数字数据的方式就叫做PCM调制，这里说的很简化，但是原理其实是一样的，就是用记录下来的点去拟合出声波函数应该有的样子，在PCM调制中，我们记录到的数据是时间与对应的电平值。而上面这两个操作就带来了采样频率和量化位数这两个关键特征。
PCM调制下的音频重要特征

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一个波形函数，上面的红点代表采样点，两个红点之间的横向距离一致，距离值就是采样频率的倒数量化要做的就是将这个红点的y值以一定的规则记录下来
采样频率
由于声波是一种连续的信号，你可以把它看成数学上面的连续函数，从一个点到下一个点之间有无数多个点，我们没有办法全部将这些时间-振幅信息100％记录下来，只能从中挑选一些，那么怎么挑选呢？以一个固定的时间间隔，到点了就记录。而采样频率指的就是每秒记录这些值的次数，用Hz作为单位。
采样频率越高，我们记录下来的原始声波信息越多，我们保存下来的数字信号自然就越贴近于原始音频信号。
量化位数
在确定了采样次数后，我们在这条声波函数上面拥有了一些间隔相同的点，我们知道，在二维函数上面的点可以用一组二维坐标值来表示，这里横轴是时间t，而纵轴一般就是电平值，因为计算机处理能力的限制，我们不可能用一个无限长的数字去记录它，只能用有限位数的数字去记录，而这个位数就是“量化位数”，它决定了数字音频信号的量化精度。
因为这种记录方式用的是近似值的方法，所以量化位数越大，我们记录下的原始模拟信号的电平值就越精确、越贴近于原始音频信号，另外量化位数越大的音频在动态范围上也要比量化位数小的音频要大。
以音频CD为标尺的无损、有损以及Hi-Res因为数字信号系统记录下的音频信号已经经过了一次采样了，相对于原始的模拟音频信号它已经是“有损”的了，所以我们今天常说的有损无损指的是有损压缩和无损压缩（可以是无压缩）的区别。顾名思义，无损压缩指的是数据在经过压缩之后没有任何的损失，而有损压缩则相对，它在压缩过后相对于原始数据出现了损失。
而原始数据是什么呢？那就要讲到开启人类数字音频时代的CD 。
CD：
光、数字、音乐
在上个世纪五六十年代，人们常用的还是黑胶唱片，而随着1965年光盘的问世，这种比黑胶唱片更加小巧精致的记录载体很快受到了大公司的青睐，其中飞利浦和Sony就决定用光盘作为记录数字音频数据的载体，并为它量身定做一种数字音频记录格式，最终他们决定采用LPCM——线性PCM作为编码。

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然后飞利浦和Sony这两家在CD要使用的LPCM编码具体参数，也就是采样频率和量化位数上面产生了分歧，进行了一段长时间的拉锯战。
首先因为人耳普遍只能够辨识频率在20Hz~20kHz之间的声音，而根据奈奎斯特–香农采样定理，对于一个连续信号，只要采样率高于（注意，不能等于）原信号带宽的两倍即可通过采样完美（理论上的）重建原信号，所以CD标准的采样频率先被确定到要在40kHz以上。根据这个底线，飞利浦那边提出的标准是44056Hz/14-bit，而Sony则是使用44100Hz/16-bit的标准，双方都是站在自己的利益角度，两种标准都是为保留与原本的电视、录像带系统（NTSC/PAL）的兼容性而提出的。

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