關於音頻格式的知識(ZT)

關於音頻格式的知識

音樂的魅力是永恒的，大家都喜歡欣賞音樂，沉醉在優美的旋律之中，隨著Windows XP的即將熱賣出爐，關於其中所捆綁的最新媒體播放器Media Player 8也是眾說紛紜，其中默認的音頻格式是WMA格式。盡管WMA編碼器在壓縮方麵有不少優點，能夠將CD柿康囊羝滴募?顧醭晌???ǔ?P3文件二分之一大小的WMA格式文件，但現在網絡上的音頻文件格式的主流仍然是MP3文件，另外還有許許多多的其它格式，每種格式都有自己的優缺點，在這樣的情況下，究竟哪種音頻格式適合自己的使用呢？我們有必要做一個較全麵的了解。先給大家介紹介紹常見的音頻文件格式的特點。

要在計算機內播放或是處理音頻文件，也就是要對聲音文件進行數、模轉換，這個過程同樣由采樣和量化構成，人耳所能聽到的聲音，最低的頻率是從20Hz起一直到最高頻率20KHZ，20KHz以上人耳是聽不到的，因此音頻的最大帶寬是20KHZ，故而采樣速率需要介於40~50KHZ之間，而且對每個樣本需要更多的量化比特數。音頻數字化的標準是每個樣本16位-96dB的信噪比，采用線性脈衝編碼調製PCM，每一量化步長都具有相等的長度。在音頻文件的製作中，正是采用這一標準。

CD格式：天籟之音
當今世界上音質最好的音頻格式是什麽？當然是CD了。因此要講音頻格式，CD自然是打頭陣的先鋒。在大多數播放軟件的“打開文件類型”中，都可以看到＊.cda格式，這就是CD音軌了。標準CD格式也就是44.1K的采樣頻率，速率88K/秒，16位量化位數，因為CD音軌可以說是近似無損的，因此它的聲音基本上是忠於原聲的，因此如果你如果是一個音響發燒友的話，CD是你的首選。它會讓你感受到天籟之音。CD光盤可以在CD唱機中播放，也能用電腦裏的各種播放軟件來重放。一個CD音頻文件是一個＊.cda文件，這隻是一個索引信息，並不是真正的包含聲音信息，所以不論CD音樂的長短，在電腦上看到的“＊.cda文件”都是44字節長。注意：不能直接的複製CD格式的＊.cda文件到硬盤上播放，需要使用象EAC這樣的抓音軌軟件把CD格式的文件轉換成WAV，這個轉換過程如果光盤驅動器質量過關而且EAC的參數設置得當的話，可以說是基本上無損抓音頻。推薦大家使用這種方法。

WAV：無損的音樂
是微軟公司開發的一種聲音文件格式，它符合 PIFFResource Interchange File Format 文件規範，用於保存WINDOWS平台的音頻信息資源，被WINDOWS平台及其應用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多種壓縮算法，支持多種音頻位數、采樣頻率和聲道，標準格式的WAV文件和CD格式一樣，也是44.1K的采樣頻率，速率88K/秒，16位量化位數，看到了吧，WAV格式的聲音文件質量和CD相差無幾，也是目前PC機上廣為流行的聲音文件格式，幾乎所有的音頻編輯軟件都“認識”WAV格式。

這裏順便提一下由蘋果公司開發的AIFF（Audio Interchange File Format）格式和為UNIX係統開發的AU格式，它們都和和WAV非常相像，在大多數的音頻編輯軟件中也都支持它們這幾種常見的音樂格式。

MP3：流行的風尚
MP3格式誕生於八十年代的德國，所謂的MP3也就是指的是MPEG標準中的音頻部分，也就是MPEG音頻層。根據壓縮質量和編碼處理的不同分為3層，分別對應“*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”這3種聲音文件。需要提醒大家注意的地方是：MPEG音頻文件的壓縮是一種有損壓縮，MPEG3音頻編碼具有10：1~12：1的高壓縮率，同時基本保持低音頻部分不失真，但是犧牲了聲音文件中12KHz到16KHz高音頻這部分的質量來換取文件的尺寸，相同長度的音樂文件，用＊.mp3格式來儲存，一般隻有＊.wav文件的1/10，而音質要次於CD格式或WAV格式的聲音文件。由於其文件尺寸小，音質好；所以在它問世之初還沒有什麽別的音頻格式可以與之匹敵，因而為＊.mp3格式的發展提供了良好的條件。直到現在，這種格式還是風靡一時，作為主流音頻格式的地位難以被撼動。但是樹大招風，MP3音樂的版權問題也一直是找不到辦法解決，因為MP3沒有版權保護技術，說白了也就是誰都可以用。

MP3格式壓縮音樂的采樣頻率有很多種，可以用64Kbps或更低的采樣頻率節省空間，也可以用320Kbps的標準達到極高的音質。我們用裝有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3編碼器（現在效果最好的編碼器）MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的頻率下編碼一首3分鍾的歌曲，得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR（固定采樣頻率）技術可以以固定的頻率采樣一首歌曲，而VBR（可變采樣頻率）則可以在音樂“忙”的時候加大采樣的頻率獲取更高的音質，不過產生的MP3文件可能在某些播放器上無法播放。我們把VBR的級別設定成為與前麵的CBR文件的音質基本一樣，生成的VBR MP3文件為2.9MB。

MIDI：作曲家的最愛
經常玩音樂的人應該常聽到MIDI（Musical Instrument Digital Interface）這個詞，MIDI允許數字合成器和其他設備交換數據。MID文件格式由MIDI繼承而來。MID文件並不是一段錄製好的聲音，而是記錄聲音的信息，然後在告訴聲卡如何再現音樂的一組指令。這樣一個MIDI文件每存1分鍾的音樂隻用大約5～10KB。今天，MID文件主要用於原始樂器作品，流行歌曲的業餘表演，遊戲音軌以及電子賀卡等。＊.mid文件重放的效果完全依賴聲卡的檔次。＊.mid格式的最大用處是在電腦作曲領域。＊.mid文件可以用作曲軟件寫出，也可以通過聲卡的MIDI口把外接音序器演奏的樂曲輸入電腦裏，製成＊.mid文件。

WMA：最具實力的敵人
WMA (Windows Media Audio) 格式是來自於微軟的重量級選手，後台強硬，音質要強於MP3格式，更遠勝於RA格式，它和日本YAMAHA公司開發的VQF格式一樣，是以減少數據流量但保持音質的方法來達到比MP3壓縮率更高的目的，WMA的壓縮率一般都可以達到1：18左右，WMA的另一個優點是內容提供商可以通過DRM（Digital Rights Management）方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷貝保護。這種內置了版權保護技術可以限製播放時間和播放次數甚至於播放的機器等等，這對被盜版攪得焦頭亂額的音樂公司來說可是一個福音，另外WMA還支持音頻流(Stream)技術，適合在網絡上在線播放，作為微軟搶占網絡音樂的開路先鋒可以說是技術領先、風頭強勁，更方便的是不用象MP3那樣需要安裝額外的播放器，而Windows操作係統和Windows Media Player的無縫捆綁讓你隻要安裝了windows操作係統就可以直接播放WMA音樂，新版本的Windows Media Player7.0更是增加了直接把CD光盤轉換為WMA聲音格式的功能，在新出品的操作係統Windows XP中，WMA是默認的編碼格式，大家知道Netscape的遭遇，現在“狼”又來了。WMA這種格式在錄製時可以對音質進行調節。同一格式，音質好的可與CD媲美，壓縮率較高的可用於網絡廣播。雖然現在網絡上還不是很流行，但是在微軟的大規模推廣下已經是得到了越來越多站點的承認和大力支持，在網絡音樂領域中直逼＊.mp3，在網絡廣播方麵，也正在瓜分Real打下的天下。因此，幾乎所有的音頻格式都感受到了WMA格式的壓力。

RealAudio流動的旋律
RealAudio主要適用於在網絡上的在線音樂欣賞，現在大多數的用戶仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem，所以典型的回放並非最好的音質。有的下載站點會提示你根據你的Modem速率選擇最佳的Real文件。現在real的的文件格式主要有這麽幾種：有RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudio G2）、RMX（RealAudio Secured），還有更多。這些格式的特點是可以隨網絡帶寬的不同而改變聲音的質量，在保證大多數人聽到流暢聲音的前提下，令帶寬較富裕的聽眾獲得較好的音質。

近來隨著網絡帶寬的普遍改善，Real公司正推出用於網絡廣播的、達到CD音質的格式。如果你的RealPlayer軟件不能處理這種格式，它就會提醒你下載一個免費的升級包。許多音樂網站如 http://www.emusic.com 提供了歌曲的Real格式的試聽版本。現在最新的版本是RealPlayer 9.0，第39期《電腦報》也對RealPlayer 9.0作了詳細的介紹，這裏不再贅述。

VQF：末日黃花
雅馬哈公司另一種格式是＊.vqf，它的核心是減少數據流量但保持音質的方法來達到更高的壓縮比，可以說技術上也是很先進的，但是由於宣傳不力，這種格式難有用武之地。＊.vqf可以用雅馬哈的播放器播放。同時雅馬哈也提供從＊.wav文件轉換到＊.vqf文件的軟件。

所有跟帖： 

• 感謝你的介紹! 晚安! -無智- ♂ (0 bytes) () 09/15/2006 postreply 22:27:13

• Nice introduction, thanks. 無智, Have a nice weekend. -johnz002- ♂ (0 bytes) () 09/15/2006 postreply 23:13:48

• Thanks, John.看見你的答複.怪不得愛會醉呢, 醉來哪來的標準:-) -無智- ♂ (0 bytes) () 09/16/2006 postreply 00:27:57