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[其他] 【音樂分享】常見電子音訊格式知識

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發表於 2013-9-30 00:10:27 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 樂著迷 於 2013-9-30 18:14 編輯



         一般獲取音訊資料的方法:採用固定的時間間隔,對音訊電壓採樣(量化),並將結果以某種解析度(例如:CDDA每個採樣為16位元或2位元組)儲存。採樣的時間間隔可以有不同的標準,如CDDA採用每秒44100次;DVD採用每秒48000或96000次。因此,取樣頻率,解析度和聲道數目(例如立體聲為2聲道)是音訊檔案格式的關鍵參數。需要分清楚的是音訊檔案和編解碼器不同。儘管一種音訊檔案格式可以支援多種編碼,例如AVI檔案格式,但多數的音訊檔案僅支援一種音訊編碼。

有兩類主要的音訊檔案格式:

無失真格式:FLAC ,WAV,PCM,TTA,FLAC,AU,APE,TAK,WavPack(WV)等
                                 
                              無失真的音訊格式(例如TTA)壓縮比大約是2:1,解壓時不會產生資料/品質上的損失,解壓產生的資料與未縮的資料完全相同。如需要保證音樂的原始品質, 應當選擇無失真音訊編解碼器。例如,用免費的TTA無失真音訊編解碼器你可以在一張DVD-R碟上儲存相當於20張CD的音樂。

常見無失真格式:WAV 格式→未經過壓縮,音質不失真,音質 1.41 Mbps,檔案大。

                                APE 格式→在不降低音質的前提下,能壓縮WAV音軌檔案,壓縮比率一般在55%左右。

                                FLAC 格式→無失真壓縮,FLAC技術更先進,佔用資源更低,壓縮比率約58.70%。

                        

失真格式:MP3,Windows Media Audio(WMA),Ogg Vorbis(OGG),AAC等

                         失真檔案格式是基於聲學心理學的模型,除去人類很難或根本聽不到的聲音,例如:一個音量很高的聲音後面緊跟著一個音量很低的聲音。失真壓縮應用很多,但在專業領域使用不多。失真壓縮具有很大的壓縮比,提供相對不錯的聲音品質。

常見失真格式:MP3格式→ MP3壓縮的音軌發現MP3壓縮演算法似乎將超過15.8 kHz的部份給卡掉了。
                                                 這種方式能夠有效減少檔案大小,而且實際上聲音的頻率也很少超過15.8kHz。
                                                 在高、中、低頻表現相當的平均。

                            AAC格式→AAC檔案在高、中、低頻部份都相當接近原本的wav檔。
                                                和原音軌差異較大的部份在20 kHz以上的範圍,但這是屬於人耳聽不見的部份。

                            WMA格式→WMA頻率分析結果和ACC檔差異不大,WMA檔的音質也相當接近原音軌。



最常用之MP3位元率分析介紹

mp3有所謂的kbps,(位元率,代表每秒鐘所傳輸的資料量,如,一首128kbps 的 mp3,表示每秒播放資料量為128kb) 包含從32、40、48、56、64、80、96、112、128、160、192、224、256、到320kbps的範圍,基本上越高音質相對越好,而320再高上去當然還有,不過目前沒有播放器支援。


而目前mp3有三種壓縮演算法:

CBR (固定位元率) : 鎖定一個固定位元率來編碼,檔案容量最大。(320kbps的CBR,為目前mp3最高音質,但檔案也是最大。)

VBR (變動位元率) : 在保持音質的前提下,會自動依聲音複雜程度來加強或減少資料流量。如:在檔案無聲的部份,減少流量;在大動態或大編制的場景,則增加流量。可在最小音質破壞的限度內,達到節省空間的目的,流量上下限也可以設定。

ABR (平均位元率):由LAME發展,介於CBR與VBR之間的一種模式,基本上就是以CBR的演算法去做VBR的工作。簡單的分別就是,VBR可設定流量的上下限,而ABR可再多加設定流量平均值(中間值)。

不懂的話沒關係,反正普遍情況是這樣的:

音質:CBR > VBR > ABR

192 kbps以下的CBR,與後兩者無明顯差異,但檔案容量差很多,建議有心要壓CBR就直接衝高流量!

檔案大小:CBR > VBR & ABR

後兩者隨參數設定而有差別,大致上差不了多少
MP3是目前使用用戶最多、應用最為廣泛的有損壓縮數字音頻格式,而CBR、VBR、ABR,則是LAME壓製MP3的三種方法。




# CBR(Constant Bit Rate,固定比特率)

  CBR是最古老最簡單的MP3編碼(壓縮)方式。採用此法編碼時,整個文件的比特率都是一樣的,換言之,MP3文件每秒使用的比特率都是一樣。盡管音樂文件有複雜程度不同的段落,編碼器始終把比特率保持一致,除非你用最高音質,否則,MP3文件中不同段落的音質會有變化。越是複雜的段落,其音質就越差。它的最大優點是文件的尺寸固定,便于計算存儲的空間。


# VBR(Variable Bit Rate,可變比特率)

  VBR是一種可變編碼速率的MP3壓縮方式,其原理就是將一首歌的複雜部分用高比特率編碼,簡單部分用低比特率編碼,通過這種動態調整編碼速率的方式,進一步得到音質和文件體積之間的平衡。它的主要優點是可以讓整首歌都能大致達到我們的音質要求,缺點是編碼時無法估計壓縮出來的文件體積大小。
現在推出的MP3隨身聽大部分都支持VBR了,不過有些機器雖然能夠播放VBR格式的歌曲,但是不能夠正確顯示播放時間,目前許多高品質的MP3 音樂都是採用VBR編碼的。


# ABR(Average Bit Rate,平均比特率)

  ABR是VBR的一種插值參數,它是在VBR的基礎上發展出來的一種編碼方式,是針對CBR較大的文件體積和VBR生成文件體積大小不定的特點創造了這種編碼模式。ABR在指定的文件大小內,以每50幀(30幀約1秒)為一段,低頻和不敏感頻率使用相對低的流量,高頻和大動態表現時使用高流量,可以作為VBR和CBR的一種折中選擇。

大概的檔案大小 (僅為參考):

128Kbps CBR:3∼4MB (常見於一般MP3,推薦)
320Kbps CBR:9∼12MB (追求音質極限的人適用)
VBR 最佳音質(約220-270Kbps):7∼10MB (追求音質和檔案大小平衡的人適用)

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