資料格式

Android 會使用多種音訊 資料格式 並在公用 API 中公開一部分的服務供應商 檔案格式 和 硬體抽象層 (HAL)。

屬性

音訊資料格式會依其屬性分類：

壓縮
未壓縮、 無損壓縮，或 經過壓縮。 PCM 是最常見的未壓縮音訊格式。FLAC 的壓縮檔是無損壓縮 格式，而 MP3 和 AAC 則是有損壓縮的格式。
位元深度
每個音訊樣本的有效位元數。
容器大小
用於儲存或傳輸樣本的位元數。市價 這與位元深度相同，但在某些情況下 系統會利用邊框間距位元來對齊。舉例來說 24 位元樣本可以包含在 32 位元的單字中。
對齊方式
如果容器大小完全等於位元深度， 這種表示法稱為「封裝」，否則代表 。樣本的重要部分通常 對齊方式最左側 (最明顯) 或最右側 (最不重要) 位元。這個做法較為傳統 只有在其位元為「已封裝」和「未封裝」時，才適用字詞 深度不是 兩個力量。
署名
樣本是否有符號或未簽署。
表示法
固定點或浮點；請參閱下文。

固定點表示法

定點 是未壓縮 PCM 音訊資料最常見的呈現方式 在硬體介面上更是如此

固定點數具有固定 (常數) 位數 根點前後。 所有的表示法 基數 2， 因此我們會使用 bit 取代 digit 和「二進位點」，或稱為「弧點」的「點」。 點左側的位元是整數部分 點右側的位元則是

我們說的是整數 PCM，因為固定點值 通常是以整數值儲存和操控。 固定點的解釋是隱含的。

我們使用兩套相輔相成 所有已簽署的定點表示法 因此以下規則中的所有值都是以 1 為單位的單位 LSB： 

|largest negative value| = |largest positive value| + 1

Q 和 U 標記

有許多 註解 以整數表示的固定點表示法 我們使用 Q 標記法： Qm.n 是指「m」整數位元和「n」小數位元。 「Q」會計為一個位元，不過該值會以兩個的補數表示。 總位元數為 m + n + 1。

m.n 適用於無正負號的號碼： m 整數位元和 n 個小位元， 以及「U」會計為零位元。 總位元數為 m + n。

整數部分可能會用於最終結果或暫時使用。 在第二種情況中，系統會呼叫組成整數部分的位元 守衛位元允許中繼計算器溢位 ，只要最終值在範圍內或可以限制在範圍內即可。 請注意，固定點守衛位元位於左側，而浮點單元則位於 守衛數字 ，用來減少捨入錯誤，位於右側。

浮點表示法

浮點 可替代固定點，因為該點的位置可能會有所不同。 浮點的優點包括：

  • 更大的進步空間 和動態範圍 跨點算術容忍度超過名目範圍 ，而且只會在結尾處加上限制值
  • 支援特殊值，例如 Infinities 和 NaN
  • 更易於在許多情況下使用

以往，浮點計算速度比整數或固定點慢 雖然浮點運算速度較快 提供的控制流程決策並非取決於運算的價值。

Android 音訊格式

各種主要的 Android 音訊格式如下表所示：

標記
資源 問題 0.15 問題 7 1 問題 23 問題 0.31 float
容器
位元		 16 8 24 或 32 2 32 32
大量位元
包含符號		 16 8 24 24 或 32 2 25 3
分貝
空間		 0 0 0 0 126 4
動態範圍
(dB)		 90 42 138 138 至 186 900 5

以上所有固定點格式的顯著性範圍介於 -1.0 到 +1.0 減去一個 LSB。 正好比正值多一個 兩個搭配使用的表示法

註腳：

  1. 以上所有格式的明確已簽署範例值。 8 位元格式通常稱為「無正負號」， 實際上是有 0.10000000 偏誤的帶正負號值。
  2. Q0.23 可以封裝成 24 位元 (3 8 位元、小端序) 或未封裝 影片長度如果未封裝，重要片段會靠右對齊 將簽署副檔名為 MSB (Q8.23)， 或靠左對齊 MSB (問題 0.31)。Q0.31 理論上允許高達 32 個重要位元 但接受 Q0.31 的硬體介面很少會使用所有位元。
  3. 單精度浮點具有 23 個明確位元加上一個隱藏位元與符號位元。 就會產生 25 位元的總位元數 異常數字 較不重要的位元
  4. 單精度浮點可以表示分數最高至 ±1.7e+38， 說明大型進步空間
  5. 顯示的是動態範圍，適用於自主式最大值的反常態 ±1.0。 請注意，部分架構專屬的浮點實作，例如 東北 不支援超自然現象

轉換次數

本節會討論 資料轉換 在不同形式的虛擬運算間取得平衡

浮點轉換

如要將值從 Qm.n 格式轉換為浮點值，請按照下列步驟操作：

  1. 將值轉換為浮點值，如同整數值 (忽略點)。
  2. 乘以 2 -n。

舉例來說，如要將 Q4.27 的內部值轉換成浮點值，請使用： 

float = integer * (2 ^ -27)

從浮點數到固定點的轉換遵循以下規則：

  • 單精度浮點的顯著範圍是 ±1.0、 但中繼值的完整範圍是 ±1.7e+38。 轉換浮點值與固定點之間的轉換 (用於外部表示法) (例如輸出至音訊裝置) 超過該範圍值的取值範圍限制。 尤其是，當 +1.0 轉換 ，則限制為 +1.0 減 1 LSB。
  • 表示可以表示反常 (異常) 和 +/- 0.0， 但可能會在處理程序中自動轉換成 0.0。
  • Infinity 則會通過運作，或無訊息受到無限制 到 +/- 1.0。後者通常用於轉換為固定點格式。
  • NN 的行為未定義：NN 可能以相同的 NaN 的形式傳播，也可能 且可能在無訊息的情況下限制為 +/- 1.0，或 無聲轉換成 0.0 或導致錯誤

固定點轉換

不同 Qm. 格式的轉換請參考下列規則：

  • 當 m 增加時，請擴充左側的整數部分。
  • 在 m 減少時，限制整數部分。
  • 增加 n 時，0 會擴充右側的分數部分。
  • 當 n 減少時，可為負分、四捨五入，或將右側多餘位元截斷。

例如將 Q4.27 的值轉換為 Q0.15 (不含雙精度浮點數或 無條件進位)，將 Q4.27 的值向右移動 12 位元，並限制任何結果 超出 16 位元帶正負號範圍這會對齊 Q 表示法。

如果想將 Q7.24 換算成問題 7.23，請將帶正負號除以 2 或等同為 Q7.24 整數數量加上正負號，接著簽署右移 1。 請注意，簡單的帶正負號偏移「不」等於帶正負號的除號 2。

無損和無損的轉換

如果轉換屬於無損的轉換 invertible： 從 A 到 B的轉換到 C搜尋結果為「A = C」。 否則轉換就會流失。

無損轉換許可 來回格式轉換。

如果從固定點表示法中，有效位元到浮點數在 25 以下的轉換，就不會損失。 從浮點間到任何常見固定點表示法的轉換都會遺失。