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常用的音频压缩格式汇总

数字音源,也就是数字音频格式,最早指的是CD,CD经过压缩之后,又衍生出多种适于在随身听上播放的格式,这些压缩过的格式,我们可以分为两大类:有损压缩的和无损压缩的。这里所说的压缩,是指把PCM编码的或者是WAV格式的音频流经过特殊的压缩处理,转换成其他格式,从而达到减小文件体积的效果。有损/无损,是指经过压缩过后,新文件所保留的声音信号相对于原来的PCM/WAV格式的信号是否有所削减。

音频相关参数

码率

什么是码率?当然我不能直接给你解释说“速率就是比特率”。大家在用一些软件播放声音文件的时候应该注意到了一个小小的信息。比如“128Kbps”、“1411Kbps”…也有朋友知道了,通常情况下,”Kbps”前面的数字越大,声音效果越好,比如CD就是“1411Kbps”。那么,到底这些数字代表什么呢?简单的说来就是在每秒钟时间内,有多少数据被转换成声音。之所以CD的音质比MP3好,是因为CD在每一秒内的信息比MP3多。比如,128Kbps的MP3文件相比1411Kbps的CD文件,其每秒被转换的数据量,MP3比CD少了近12倍。同样的一首歌曲,CD听来就要细腻得多,MP3用较少的数据表达相同的内容,其详细程度当然就不如CD了。

采样率

采样率也是很常见的一个词语。具体表现形式为“XXHz”,其中“XX”是一个具体数字。比如“44100Hz(44.1KHz)”,“32000Hz(32KHz)”等。之前已经说过了,数码音频文件是由很多个“点”来组成的,那么采样率其实就是采集这些“点”的一个“数量”标准。很显然“44100Hz”比“32000Hz”的采样率要高,所以单位时间内(1秒)搜集到的点就更多。单位时间的点越多声音的信息也就越完善,当然也就更接近于真实。所以,如果在保证速率相同的条件下,“44100Hz”的文件要好于“32000Hz”。

有损压缩

压缩算法分为无损压缩和有损压缩,如果对于数据准确性要求比较高那么选择无损压缩,但是压缩比比较低,压缩了跟没压缩其实也差不多。而无损压缩的压缩比就非常高了,拿MP3举例在128Kbit/s码率的情况下能够达到1:10的压缩比,当然为此需要付出的代价就是压缩后的数据无法还原成原始的数据,这种压缩算法通常都是用在音视频领域使用,针对人的生理特性设计的压缩算法在保证效果的前提下能够很高的压缩比。

无损压缩

对于我们最常说的“无损音频”来说,一般都是指传统CD格式中的16bit/44.1kHz采样率的文件格式,而知所以称为无损压缩,也是因为其包含了20Hz-22.05kHz这个完全覆盖人耳可闻范围的频响频率而得名。

音频的无损压缩,大家可能还比较陌生,但这并不意味着无损压缩技术发展得不好,相反,在无损压缩领域,早就有许多很出色的作品,比如APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFOG、Shoten等。

音频格式

WMV格式

WMA的全称是WindowsMedia Audio,是微软力推的一种音频格式。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,生成的文件大小只有相应MP3文件的一半。

WMA与MP3音质和体积上的对比特点,可以总结为:低比特率(小于128Kbps)时,WMA体积比MP3小,音质比MP3好;而在高比特率(大于128K)时,MP3的音质则比WMA好。

WMA相对于MP3的最大特点就是有极强的可保护性,可以说,WMA的推出,就是针对MP3没有版权保护的缺点来的。WMA可以通过DRM(Digital Rights Management)方案加入防止拷贝,或者加入限制播放时间和播放次数,甚至是播放机器的限制,可有力地防止盗版。

MP3

MP3的全称是MovingPicture Experts Group Audio Layer Ⅲ。简单的说,MP3就是一种音频压缩技术,由于这种压缩方式的全称叫MPEGAudio Layer 3,所以人们把它简称为MP3。它诞生于1993年,其“父母”是德国夫朗和费研究院(FaunhofeIIS)和法国汤姆生(Thomson)公司。

MP3是利用MPEGAudio Layer 3的技术,将音乐以1:10甚至1:12的压缩率,压缩成容量较小的文件,换句话说,能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小,音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小,这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码),这样,高品质的MP3音乐就播放出来了。

MP3编码质量分为:固定码率(CBR),平均码率(ABR)和动态码率(VBR)。早期的MP3编码技术并不完善,很长的一段时间以来,大多数人都使用128Kbps的CBR(固定编码率)格式来对MP3文件编码,直到最近,VBR(可变编码率)和ABR(平均编码率)的压缩方式出现,编码的比特率最高可达320Kbps,MP3文件在音质上才开始有所进步,而LAME的出现,则为这一进步带来了质的飞跃。

OGG格式

Ogg全称应该是OGGVobis(oggVorbis)是一种新的音频压缩格式,类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是,它是完全免费、开放和没有专利限制的。OGGVobis有一个很出众的特点,就是支持多声道,随着它的流行,以后用随身听来听DTS编码的多声道作品将不会是梦想。

Vorbis 是这种音频压缩机制的名字,而Ogg则是一个计划的名字,该计划意图设计一个完全开放性的多媒体系统。目前该计划只实现了OggVorbis这一部分。

Ogg Vorbis文件的扩展名是。OGG。这种文件的设计格式是非常先进的。现在创建的OGG文件可以在未来的

AAC格式

AAC实际上是高级音频编码的缩写。AAC是由Fraunhofer IIS-A、杜比和AT&T共同开发的一种音频格式,它是MPEG-2规范的一部分。AAC所采用的运算法则与MP3的运算法则有所不同,AAC通过结合其他的功能来提高编码效率。AAC的音频算法在压缩能力上远远超过了以前的一些压缩算法(比如MP3等)。它还同时支持多达48个音轨、15个低频音轨、更多种采样率和比特率、多种语言的兼容能力、更高的解码效率。总之,AAC可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质。

M4A格式

M4A是MPEG4音频标准的文件的扩展名。在MPEG4标准中提到,普通的MPEG4文件扩展名是。mp4。自从Apple开始在它的iTunes以及iPod中使用。m4a以区别MPEG4的视频和音频文件以来,。m4a这个扩展名变得流行了。目前,几乎所有支持MPEG4音频的软件都支持。m4a。最常用的。m4a文件是使用AAC格式的(文件),不过其他的格式,比如AppleLossless甚至mp3也可以被放在。m4a容器里(TC注:这个container的概念类似于。mkv文件)。可以安全的把只包含音频的。mp4文件的扩展名改成。m4a,以便让它能在你喜欢的播放器里播放,反之亦然。

FLAC格式

FLAC即是FreeLossless Audio Codec的缩写,全称应该叫OGGFLAC,中文可解为无损音频压缩编码。它是OGG计划的一部分,当然也就是开源、免费的了,这也难怪它这么快就得到了多家MP3厂商的支持。

FLAC是一套著名的自由音频压缩编码,其特点是无损压缩。FLAC压缩比可以达到2:1,对于无损压缩来说,这已经是相当高的比例了;而且它解码速度快,只需进行整数运算即可完成整个解码过程,对CPU的运算能力要求很低,所以普通的随身听,都可以轻松实现实时解码。

不同于其他有损压缩编码如MP3 及AAC,它不会破坏任何原有的音频资讯,所以可以还原音乐光盘音质。现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。简而言之,FLAC与MP3相仿,但是是无损压缩的,也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的方式类似,但是FLAC将给你更大的压缩比率,因为

FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式,并且你可以使用播放器播放FLAC压缩的文件,就象通常播放你的MP3文件一样。

APE格式

APE是目前流行的、由Monkey’sAudio出品的一种数字音乐文件格式,它出现得比FLAC早,而且名气也比FLAC大。与MP3、OGG这类有损压缩方式不同,APE是目前世界上惟一得到公认的音频无损压缩格式,也就是说当您将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后,您还可以再将APE格式的文件还原,而还原后的音乐文件与压缩前一模一样,没有任何损失。而现在越来越多的人将它在网络传播,因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多,可以节约传输所用的时间,也更方便传播!由于APE的采样率高达800kbps~1400kbps,接近于音乐CD的1411.2kbps,远远高于MP3的128kbps,因此它在压缩后的音质和源文件音质几乎毫无差异,其音质之佳已经过了严格的盲听测试,得到了全世界发烧友的公认。APE的这些特点,都是其他无损压缩格式所争相效仿的。

在APE出现之前,音乐迷们都认为以CD或者WAV来保存自己喜欢的音乐素材是最好的方法了,但APE的出现,足以使他们改变这种看法,因为APE既可以保持音乐信号的无损,又可以以比WAV高得多的压缩率(接近2:1)压缩WAV文件,而且可以无须解压而直接播放。由于压缩后的APE文件只有原文件一半左右大小,APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱,特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说,APE可以帮助他们节约大量的资源。APE如此流行,在网上也比较容易能下载到APE格式的文件。

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