音频格式的常见格式
MP3压缩音乐的采样频率有很多,64Kbps或更低的采样频率可以节省空间,320Kbps的标准也可以达到极高的音质。用MusicMatch Jukebox 6.0,Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3配备的MP3编码器,以128Kbps的频率对一首3分钟的歌曲进行编码,得到一个2.82MB的MP3文件。默认的CBR(固定采样频率)技术可以以固定频率对一首歌曲进行采样,而VBR(可变采样频率)可以在音乐“繁忙”时提高采样频率以获得更高的音质,但生成的MP3文件可能无法在某些播放器上播放。将VBR的级别设置为与之前的CBR文件音质基本相同,生成的VBR MP3文件为2.9MB
截至2008年,MP3是拥有最多用户的有损压缩数字音频格式。它的全称是MPEG(运动图像专家组)音频层-3。刚出现的时候,它的编码技术并不完善。它更像是一个编码标准框架,留给人们去改进。早期的MP3编码采用的是固定码率(CBR),128Kbps是指以128Kbps的固定数据速率进行编码——你最高可以把码率提高到320Kbps,音质会更好。自然,文件大小也会相应增加。
由于MP3的编码方式是开放的,我们可以在这个标准框架的基础上选择不同的声学原理进行压缩,所以很快邢公司就推出了变码率压缩法()。其原理是将一首歌的复杂部分用高码率编码,简单部分用低码率编码。这样才能进一步达到质和量的统一。当然,早期的Xing编码器的VBR算法很差,音质远远达不到CBR(固定比特率)。不过这个算法指出了一个方向,其他开发者也推出了自己的VBR算法,使得效果一直在提升。LAME是目前公认的最好的一款,完美实现了VBR算法,而且是完全免费的软件,由发烧友组成的开发团队一直在不断开发完善。
LAME在VBR的基础上发展了ABR算法。ABR(AverageBitrate (ABR)是VBR的一个插值参数。LAME是鉴于CBR较差的文件体积比和VBR生成的不确定文件大小而创建了这种编码模式。在指定的文件大小内,ABR以每50帧(30帧约为1秒)为一个段,相对低的流量用于低频和不敏感频率,高流量用于高频和大动态性能,可以作为VBR和CBR的折中选择。
MP3问世不久,就以其12:1的高压缩比和良好的音质开创了一个全新的音乐领域。然而,MP3的开放性不可避免地引发了版权纠纷。在这种背景下,文件更小、音质更好、版权保护更有效的MP4应运而生。MP3和MP4之间没有必然的联系。首先,MP3是音频压缩的国际技术标准,而MP4是商标名。WMA (Windows Media Audio)格式是来自微软的重量级播放器。其背景硬朗,音质优于MP3格式,远胜于RA格式。与日本雅马哈公司开发的VQF格式一样,它旨在通过减少数据流量但保持声音质量来实现比MP3更高的压缩率。一般WMA的压缩比可以达到1: 18左右。WMA的另一个优势是,内容提供商可以通过DRM(数字版权管理)方案(如Windows Media Rights Manager 7)添加版权保护。这种内置的版权保护技术可以限制播放时间和次数,甚至是播放机器等。,这对一直受盗版困扰的音乐公司来说是个福音。此外,WMA还支持音频流技术,适合在网络上在线播放。作为微软抢占在线音乐的先行者,可以说是技术先进,功能强大,多装一个MP3之类的播放器更方便。windows操作系统和Windows Media Player的无缝结合,让你只要安装Windows操作系统,就可以直接播放WMA音乐。新版Windows Media Player7.0增加了直接将CD转换成WMA声音格式的功能。在新生产的操作系统Windows XP中,WMA是默认的编码格式。网景怎么了大家都知道,现在“狼”又来了。WMA是一种可以在录音过程中调整音质的格式。同样的格式,音质好可以媲美CD,压缩率高可以用于网络播放。虽然现在在网络上还不是很流行,但是在微软的大规模推广下,得到了越来越多网站的认可和大力支持,在网络音乐领域几乎等于*.mp3,在网络播放方面也在瓜分Real打下的世界。因此,几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。根据微软官方公布的信息,WMA格式保护性极强,甚至可以限制播放机器、播放时间、播放次数,具有相当的版权保护能力。应该说,WMA的推出是针对MP3没有版权限制的短板——普通用户可能会欢迎这种格式,但作为版权人,唱片公司更喜欢难以复制的音乐压缩技术,微软的WMA就照顾到了这些唱片公司的需求。
除了版权保护,WMA还深化了压缩比,其目标是在同等音质条件下让文件尺寸更小(当然,只有在MP3比特率低于192KBPS时才有效。实际上,用LAME算法压缩MP3格式时,一般反映MP3高于192KBPS时音质比WMA好)。RealAudio主要适用于互联网上的在线音乐欣赏。现在大部分用户还在用56Kbps或更低速度的Modem,所以典型播放并不是最好的音质。有些下载网站会根据你的调制解调器速率提示你选择最好的真实文件。real有几种文件格式:RA(RealAudio)、RM(RealMedia、RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured)等等。这些格式的特点是可以随着网络带宽的不同而改变音质,在保证大多数人能听到流畅声音的前提下,让带宽更丰富的观众获得更好的音质。
最近,随着网络带宽的普遍提高,Real公司正在推出一种用于网络广播的格式,以实现CD音质。如果你的RealPlayer软件不能处理这种格式,它会提醒你下载一个免费的升级包。很多音乐网站都以真实格式提供歌曲的试听版。现在最新版本是RealPlayer 9.0,计算机报第39期也详细介绍了RealPlayer 9.0,这里就不赘述了。雅马哈公司的另一种格式是*。VQF,其核心是在减少数据流量的同时保持声音质量以达到更高的压缩比。Vqf的音频压缩比是标准MPEG音频压缩比的近两倍,可以达到18:1左右,甚至更高。也就是说,将一首4分钟的歌曲(WAV文件)压入MP3需要4MB左右的硬盘空间,而同样的一首歌,如果使用VQF音频压缩技术,只需要2MB左右的硬盘空间。因此,在音频压缩比方面,MP3和RA不是VQF的对手。同等条件下,压缩后的VQF文件体积比MP3小30% ~ 50%,更便于在线交流,音质出色,接近CD (16位44.1kHz立体声)。可以说技术也很先进,但是由于宣传不力,这种格式很难使用。*.vqf可以用雅马哈的播放器玩。同时,雅马哈还提供从*转换的软件。wav文件到*。vqf文件。这份文件缺乏特色和宣传。
当VQF以44KHz和80kbit/s的音频采样率压缩音乐时,其音质优于44KHz和128kbit/s的MP3,而当VQF以44KHz和96kbit/s的频率压缩音乐时,其音质几乎与44KHz和256kbit/s的MP3相当..很少有人能在听回放效果时听出SoundVQ压缩的音频文件和原始音频文件的区别。玩VQF只需要奔腾75或更高的计算机配置。当然,如果你使用奔腾100或更高的机器,VQF可以运行得更好。事实上,玩VQF只需要比玩Mp3多5 ~ 10%左右的CPU。
VQF或TwinVQ技术是由NTT和雅马哈开发的,但他们的应用软件是免费的。只有NTT和雅马哈没有公布VQF的源代码。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,它是完全免费的,开放的,没有专利限制。Vorbis是这个音频压缩机制的名字,而Ogg是一个项目的名字,打算设计一个完全开放的多媒体系统。目前该计划只实现了OggVorbis。
OggVorbis文件的扩展名是*.OGG,这个文件的设计格式非常高级。这种文件格式可以在不影响旧编码器或播放器的情况下不断改进大小和音质。
VORBIS使用有损压缩,但通过使用更先进的声学模型来降低损耗。因此,以相同比特率编码的OGG听起来比MP3更好。另外,还有一个原因,MP3格式是受专利保护的。如果想以MP3格式出版自己的作品,需要向弗劳恩霍夫(发明MP3的公司)支付版税。VORBIS完全没有这个问题。
对于音乐迷来说,使用OGG文件的明显优势是他们可以用更小的文件获得更好的音质。而且由于OGG是完全开放免费的,制作OGG文件不会受到任何专利的限制,有望获得大量的编码器和播放器。这就是为什么MP3编码器如此之少,而且大多数都是商业软件,因为弗劳恩霍夫收取版税。Vorbis使用了与MP3完全不同的数学原理,因此在压缩音乐时面临不同的挑战。以相同比特率编码的Vorbis和MP3文件具有相同的音质。Vorbis有一个精心设计的灵活的注释,避免了像MP3文件的ID3标记这样复杂的操作。Vorbis还具有比特率缩放功能:无需重新编码即可调整文件的比特率。Vorbis文件可以分成小块,用样本粒度编辑;Vorbis支持多通道;Vorbis文件可以逻辑连接等。AMR全称Adaptive Multi-Rate,主要用于移动设备的音频,压缩比相对较高,但质量相对其他压缩格式较差。因为多用于语音和通话,所以效果还是很不错的。
一.分类
1.AMR:又称AMR-NB,与下面的WB相比,语音带宽范围为300-3400 Hz,采样8KHz。
2.AMR-WB:AMR宽带,
语音带宽范围:50-50-7000Hz 16KHz千赫采样。
“AMR-WB”称为“自适应多速率-宽带”,即“自适应多速率宽带编码”,其采样频率为16kHz。它是ITU-T和3GPP采用的宽带语音编码标准,也称为G722.2标准。AMR-WB提供50 Hz到7000 Hz的语音带宽,用户可以主观感受到语音比以前更加自然、舒适、易于分辨。
相比之下,GSM使用的EFR(增强型全速率)采样频率为8kHz,语音带宽为200 ~ 3400 Hz。
将AMR-WB应用于窄带GSM(全速率信道16k,GMSK)的优势在于可以采用6.6kb/s、8.85kb/s、12.65kb/s三种编码,当网络繁忙时,C/I恶化,编码器可以自动调整编码方式,从而增强QoS。在这种应用中,AMR-WB比AMR-NB具有更好的抗扰度。
AMR-WB在EDGE和3G上的应用可以充分体现其优势。充足的传输带宽保证了AMR-WB可以采用从6.6kb/s到23.85 KB/s * *的九种编码,语音质量超过PSTN固定电话。