脈衝編碼調變

脈衝編碼調製（Pulse-Code Modulation，PCM）是一種把連續時間、連續幅度的模擬訊號轉換為離散數字數值的方法。編碼過程通常包括帶限、按固定頻率取樣、把每個樣本對映到有限量化級以及以二進位制表示量化結果；播放時再由數模轉換和重建濾波恢復連續訊號。PCM 不專屬於某一種檔案或光碟，數字電話、錄音工作站、CD、DVD、Blu-ray 和計算機音訊都可以採用不同引數的 PCM。

取樣率表示每秒取得多少個樣本，位深表示每個樣本可使用多少個量化級。對於未壓縮的整數 PCM，原始資料率可由取樣率、有效位數和聲道數相乘得到，例如 CD-DA 的雙聲道 44.1 kHz、16-bit PCM 為 1,411.2 kbit/s。提高取樣率擴大可表示的頻率範圍，提高位深則降低理想量化噪聲並增加可表示動態範圍；實際系統還受類比電路、時鐘、濾波、抖動處理和錄音電平影響。

“PCM”說明取樣值的表示原則，並未完整描述位元組順序、整數或浮點格式、帶符號方式、聲道排列和檔案封裝。WAVE、AIFF、CAF、MXF 等容器都可儲存 PCM；裸 PCM 若缺少外部引數，播放器通常無法僅憑資料判斷取樣率、位深和聲道。線性 PCM（LPCM）使用等間距量化級，是音樂與影視製作中最常見的形式；電話系統中的 A-law 和 μ-law 則先以非線性規則壓擴訊號，也屬於脈衝編碼調製體系。

PCM 可以未經資料壓縮直接儲存，也能作為 FLAC、ALAC、MLP 等無損編碼的輸入，或在 MP3、AAC、Dolby Digital 等有損編碼前後充當工作訊號。解碼有損音訊得到 PCM，並不意味著原先被捨棄的資訊已經恢復；它只表示解碼器把壓縮碼流還原為可供播放和處理的取樣序列。

數字音訊處理中還常見定點 PCM 與浮點 PCM。定點格式的滿刻度範圍明確，整數溢位會造成削波；浮點格式在工作站內部提供更大的運算餘量，便於混音和外掛處理，但最終輸出到多數消費介面或物理介質時通常仍會轉換為規定的整數格式。PCM 的引數和資料內容應分別判斷，24-bit 檔案可以儲存低於 24-bit 有效精度的訊號，也不能僅憑位深證明錄音質量。