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流行音频格式大比拼
作者:佚名 发布时间:2004-2-12 8:54:30 | 【字体:

  icech给大家搜集了一些音频文件的格式介绍,由于现在音频发展很快,可能一些新的格式没有在这里面,如果有什么新文章,发信给icech@163.net 告诉icech。

一.WMA
  由于是微软的作品,绝对不能小看,wma象一剂强心针一样促进了流式媒体格式的大进步。wma文件可以在仅仅20k bitrate的流量下提供可听的音质,因此wma常常当作用于在线收听和广播的首选,微软早就在windows media player中提供了播放支持。当wma的bitrate上升到128k时,几乎在同级别的所有有损编码格式中笑傲江湖了,mp3在128kbitrate时,会出现明显的高频丢失,而wma不会。但似乎128k是wma一个槛,当bitrate再往上提升时,不会有太多的音质改变.mp3却不一样,在192k时,音质可以比wma好了。微软推出wma编码时主要有2个针对目标,一个是瞄准了网络上的rm和ram格式,另一个是用户硬盘中的mp3。但在高音质要求下,wma仍无法构成对mp3的威胁.如果你要获得12:1左右或更高的压缩比,就不妨选择wma格式,在这个流量下,wma优秀太多了.
  wma和mp3的优劣一直是大家争论的焦点,其实这是一个无法回答的问题.这要看你的实际需要,是追求高音质(mp3)还是高压缩率(wma)。

二.VQF
 在WMA未流行之前,VQF是很受欢迎的一种格式,因为在低比特率下它的音质要好于MP3(比WMA稍差).不支持"流"是VQF的致命弱点,这可能也是为什么现在它完全被WMA压下去的一个主要原因。

三.MP3  
  MP3最受争议的就是音质问题(尤其是随着WMA的普及),其高频损失很大,很多MP3编码器粗糙的编码算法不但导致高频丢失,还丢失了许多细节,类似吉他擦弦的感觉在MP3中是找不到的.在对MP3快要失望时,偶发现了Lame,它支持根据人耳遮蔽效应原理来分析波形,配合VBR技术,可以让音质达到令人吃惊的地步; 其独创的心理音响模型技术保证了CD音频还原的真实性,配合VBR(动态比特率)和ABR(平均比特率)参数,编码出来的MP3音色纯厚、空间宽广、低音清晰、细节表现良好,音质几乎可以媲美CD音频,但文件体积却非常小.很多网友在使用LAME后的反映就是:立刻删除硬盘上所有的MP3和其他编码器,全部用Lame重新来过(小弟是其中一个,呵呵)。
  Lame提供EXE 和 DLL,其中DLL是作为标准的动态运行库供其他程序调用.EXE是Command Line程序,象DOS程序一样工作,两者彼此独立,互不关联。但大家很快能发现两者编码的质量是不一样的,那是由于dll可控性差,与具备丰富调节参数的EXE版相比,其压缩出来的MP3效果稍逊一筹。但EXE是一个命令行工具,操作很麻烦,幸亏有了WinLAMEr或lameGUIxp这些Shell。只要学会使用这些Shell(是傻瓜型的,一看即会),就可以用LAME压缩出最最精彩的MP3了。
  再说说APS, 在LAME出现以前,APS就是最好的MP3编码器,它使用的Fraunhofer IIS编码算法,这比LAME使用的编码算法要先进,在192k Bitrate(CBR)下,甚至比LAME编码的曲子要优秀,细节明显要丰富一些,但APS本身不支持VBR,当Bitrate往上提高时,音质就要比LAME编码的要差了,大部分朋友的MP3的一般都是128-192K Bitrate的,因此APS仍旧有推荐的价值。特别是有很多MP3随身听不支持VBR和256K Bitrate以上的MP3,LAME就不一定合适这些朋友了,APS就成了不错的选择,由它编码的曲子,绝对不会辱没你昂贵的PLAYER。

四.MP3PRO
  MP3PRO完全是基于传统MP3编码技术的一种改良,本身最大的技术亮点就在于SBR(Spectral Band Replication 频段复制),这是一种新的音频编码增强算法.它提供了改善低位率情况下音频和语音编码的性能的可能.这种方法可在指定的位率下增加音频的带宽或改善编码效率,SBR最大的优势就是在低数据速率下实现非常高效的编码.如果在高数据速率的情况下,SBR将如同虚设.当制作MP3PRO文件时,编码器将音频分为两部分。一部分是将音频数据中的低频段部分分离出来,通过传统的MP3技术而编码得出的正常的MP3音频流,此举可令到MP3编码器可以专注于低频段信号从而获得更好的压缩质量,而且原来的MP3播放器也可播放MP3PRO文件。另一部分则是将分离出来的高频段信号进行编码并嵌入到MP3流中,传统的MP3播放器会将其忽略掉,而新的MP3PRO播放器则可从中还原出高频信号,并将两者进行组合,得到高质量的全带宽的声音.官方宣称通过这样的技术,使得MP3PRO能在64kbps的编码率便可提供与128kbps的mp3相同的质量。
  低比特率下MP3PRO的性能很明显地比MP3要高,但是它与WMA谁胜谁负就很难说了,根据一些发烧友的评测, MP3PRO似乎略胜一些.高比特率下很少有人用到MP3PRO。

五.OGG

  在高音质要求下,有损音频编码世界中是三足项立,分别为MP3、MPC、OGG。在大量新技术的支持下,这些编码都有非常出色的表现,都各自拥有一群支持者.较高比特率下,OGG展现出来的素质是很令人称道的,但是OGG也有一个不小的缺点,就是高频的金属味道,这多少有点让人失望。

六. MPC
  较高比特率下(250kbps左右),MPC表现非常的出众,甚至超过了MP3,很难分辨它和原始信号有多少区别,无论从频率保留还是细节保留,以及信号强度失真来说,MPC太优秀了. 但MPC并非万能的,它无法编码48khz采样率的曲子,所幸的是,这样的曲子来源很少.可惜这种格式并没有像MP3或WMA那样流行。

七.ATRAC
  MD采用的就是ATRAC(Adaptive TRansform Acoustic Coding 自适应声学转换编码)压缩算法,ATRAC目前仅支持MD,ATRAC还有一种衍生算法ATRAC3,OpenMG Jukebox使用的就是这种编码,编码后的文件扩展名为OMG.它集编码、抓轨、播放、管理和输出于一身,个头比较庞大,但操作还算方便。它使用了人耳遮蔽原理,能够有效的过滤人耳不敏感的声音信号,以达到更高的压缩比。与ATRAC不同的是,ATRAC3支持不同的平均数据速率,有132、105、66Kbits可选。这个软件可以直接向某些支持MDLP的MD机型提供直接输出,这样可以节省很多录制时间。这个软件对文件进行了严格的版权保护,无法象Mp3那样进行自由拷贝和备份。如果你有支持MDLP的MD,不妨试一试这个软件。

八. APE  
  和上面介绍的几款编码不同的是,这个编码提供了最好的音质保证(无损压缩)!还提供了 Winamp的插件支持,可以直接用Winamp来播放.所谓无损就是指压缩后的格式和源文件在音质上并无差异,而Mp3、WMA等的编码方案是基于有损的,在损失部分音质的前提下节约存贮空间,所以说音质再好的Mp3、WMA也只能是无限接近源文件的音质。APE非常适合来编码讲究细节的独奏曲目和大动态的交响曲。向各位音乐迷们(不是歌迷)作最强烈的推荐!
它的压缩比约为2:1。

九. WAV
  它是未经压缩的格式,似乎不用多说,在APE未流行时,WAV一直是音质完美主义者的首选,即使是现在,如果你想做出高质量的音乐,WAV也是无法替代的中间体(因为目前公认最精确的抓轨软件EAC从CD直接得到的音乐是WAV格式)。

十.RM
  RM已经是昨日黄花,没有任何新意,低Bitrate比不过WMA,高Bitrate比不过MP3,虽然新的RM导入了ATRAC3算法,但颓势已定,很难东山再起了。


音乐格式一览

经典的WAVE
  WAVE文件作为最经典的Windows多媒体音频格式,应用非常广泛,它使用三个参数来表示声音:采样位数、采样频率和声道数。
  声道有单声道和立体声之分,采样频率一般有11025Hz(11kHz)、22050Hz(22kHz)和44100Hz(44kHz)三种。WAVE文件所占容量=(采样频率×采样位数×声道)×时间/8(1字节=8bit)。

传统的MOD
  MOD是一种类似波表的音乐格式,但它的结构却类似 MIDI,使用真实采样,体积很小,在以前的DOS年代,MOD经常被作为游戏的背景音乐。现在的MOD可以包含很多音轨,而且格式众多,如S3M、NST、669、MTM、XM、IT、XT和RT等。

电脑音乐MIDI
  MIDI是Musical Instrument Data Interface的简称,它采用数字方式对乐器所奏出来的声音进行记录(每个音符记录为一个数字),然后,播放时再对这些记录通过FM或波表合成:FM合成是通过多个频率的声音混合来模拟乐器的声音;波表合成是将乐器的声音样本存储在声卡波形表中,播放时从波形表中取出产生声音。

龙头老大MP3
  MP3可谓是大名鼎鼎,它采用MPEG Audio Layer 3 技术,将声音用 1∶10 甚至 1∶12 的压缩率压缩,采样率为44kHz、比特率为112kbit/s。
  MP3音乐是以数字方式储存的音乐,如果要播放,就必须有相应的数字解码播放系统,一般通过专门的软件进行MP3数字音乐的解码,再还原成波形声音信号播放输出,这种软件就称为MP3播放器,如Winamp等。

网上霸主RA系列
  RA、RAM和RM都是Real公司成熟的网络音频格式,采用了“音频流”技术,所以非常适合网络广播。在制作时可以加入版权、演唱者、制作者、Mail 和歌曲的Title等信息。
  RA可以称为互联网上多媒体传播的霸主,适合于网络上进行实时播放,是目前在线收听网络音乐最好的一种格式。

高压缩比的VQF
  VQF即TwinVQ是由Nippon Telegraph and Telephone同YAMAHA公司开发的一种音频压缩技术。
  VQF的音频压缩率比标准的MPEG音频压缩率高出近一倍,可以达到1∶18左右甚至更高。而像MP3、RA这些广为流行的压缩格式一般只有1∶12左右。但仍然不会影响音质,当VQF以44kHz-80kbit/s的音频采样率压缩音乐时,它的音质会优于44kHz-128kbit/s的MP3,以44kHz-96kbit/s压缩时,音乐接近44kHz-256kbit/s的MP3。

迷你光盘MD
  MD(即MiniDisc)是SONY公司于1992年推出的一种完整的便携音乐格式,它所采用的压缩算法就是ATRAC技术(压缩比是1∶5)。MD又分为可录型MD(Recordable,有磁头和激光头两个头)和单放型MD(Pre-recorded,只有激光头)。
  强大的编辑功能是MD的强项,可以快速选曲、曲目移动、合并、分割、删除和曲名编辑等多项功能,比CD更具个性化,随时可以拥有一张属于自己的MD专辑。MD的产品包括MD随身听、MD床头音响、MD汽车音响、MD录音卡座、MD摄像枪和MD驱动器等。

音乐CD
  即CD唱片,一张CD可以播放74分钟左右的声音文件,Windows系统中自带了一个CD播放机,另外多数声卡所附带的软件都提供了CD播放功能,甚至有一些光驱脱离电脑,只要接通电源就可以作为一个独立的CD播放机使用。

潜力无限的WMA
  微软在开发自己的网络多媒体服务平台上主推ASF(Audio Steaming format),这是一个开放支持在各种各样的网络和协议上的数据传输的标准。它支持音频、视频以及其他一系列的多媒体类型。而WMA是Windows Media Audio的缩写,相当于只包含音频的ASF文件。
  WMA文件在80kbps、44kHz的模式下压缩比可达1∶18,基本上和VQF相同。而且压缩速度比MP3提高一倍。所以它应该比VQF更具有竞争力。

免费音乐格式Vorbis
  为了防止MP3音乐公司收取的专利费用上升,GMGI的iCast公司的程序员开发了一种新的免费音乐格式Vorbis,其音质可以与MP3相媲美,甚至优于MP3。并且将通过网络发布,可以免费自由下载,不必担心会涉及侵权问题。但MP3在网上已经非常流行,微软的Windows Media技术也开始普及,Vorbis的前景还是不容乐观。

其它音频格式
  AIF/AIFF:苹果公司开发的一种声音文件格式,支持MAC平台,支持16位44.1kHz立体声。
  AU:SUN的AU压缩声音文件格式,只支持8位的声音,,是互连网上常用到的声音文件格式,多由SUN工作站创建。
  CDA:CD音轨文件。
  CMF:CREATIVE 公司开发的一种类似MIDI的声音文件。
  DSP:Digital Signal Processing(数字信号处理)的简称。通过提高信号处理方法,音质会极大地改善,歌曲会更悦耳动听。
  S3U:MP3播放文件列表
  RMI:MIDI乐器序列

有损压缩:
  AAC:在高比特率下音质仅次于MPC,在高比特率和低比特率下表象都很不错。就是编码速度太慢!
  MPC:低比特率下表现一般,不及Mp3Pro编码的MP3和OGG,高比特率下音质最好,编码速度快!
  OGG:低比特率下音质最好,高比特率同样也不错。编码速度稍慢。
  MP3(MP3Pro):在低比特率下音质次于OGG,其他方面同MP3
  WMA:高低比特率下都一般,不支持VBR,最高192Kbit/s

无损压缩:
  FLAC:压缩率在四个中最差,编码速度不错,平台支持很好。
  PAC:稍慢的编码速度,压缩率排第三,平台支持良好。
  APE:编码速度最快、最好的压缩率,平台支持一般。
  WV:编码速度非常快,压缩率在四个种排第二,仅支持Windows平台。


文章来源:西部E网
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