無(wú)論是普通音樂(lè)愛(ài)好者還是耳機(jī)發(fā)燒友,大家對(duì)于常見(jiàn)的音頻編碼格式多少都會(huì)有一點(diǎn)了解,比如MP3、AAC、WAV、FLAC、DSD等等。但是,如果突然有人問(wèn)你這些常見(jiàn)音頻格式之間到底有什么區(qū)別(或者哪個(gè)更好)?可能很多人的第一反應(yīng)都會(huì)有一點(diǎn)懵。那么今天我們就利用大約5—8分鐘的時(shí)間,簡(jiǎn)單快速的了解下我們常說(shuō)的這些音頻格式之間都有著哪些區(qū)別和關(guān)聯(lián)。 首先了解什么是PCM編碼 PCM編碼(Pulse Code Modulation)即脈沖編碼調(diào)制,于70年代末發(fā)展起來(lái)并成為CD和DVD的主要音頻調(diào)制模式。它的采樣頻率從44.1kHz到192kHz不等,而在其輸入端,需要設(shè)置濾波器以限制僅使20Hz~22.05kHz的頻率通過(guò),這樣即可以覆蓋人耳可聽(tīng)的全部頻率范圍(20Hz~20KHz)。 PCM的比特率(采樣大小)從14bit發(fā)展到16bit、18bit、20bit直到24bit;采樣頻率從44.1kHz發(fā)展到192kHz。因此,PCM約定俗成了無(wú)損編碼,因?yàn)镻CM代表了數(shù)字音頻中最佳的保真水準(zhǔn)。然而,因?yàn)檩斎牒洼敵龆夹枰O(shè)置濾波器調(diào)整頻率,所以PCM編碼音頻的保真度會(huì)受到一定限制。PCM的常見(jiàn)文件格式包括WAV、APE與FLAC,它們均為無(wú)損音樂(lè)文件格式。 至于我們最常說(shuō)的“無(wú)損音頻”,一般都是指?jìng)鹘y(tǒng)CD格式中的16bit/44.1kHz采樣率文件,而知所以稱其為“無(wú)損壓縮”,也是因?yàn)槠浒?0Hz~22.05kHz這個(gè)完全覆蓋人耳可聞范圍的頻率而得名。 幾乎所有的有損壓縮格式都是從WAV格式壓縮轉(zhuǎn)換而來(lái)(其內(nèi)部的編碼依然是PCM),而以前很多MP3設(shè)備不支持FLAC、APE、AAC等格式是因?yàn)樗鼈儾恢С诌@些文件的解壓縮,但是至今還沒(méi)有一款播放器不支持WAV格式,這是因?yàn)閃AV格式本身就是PCM碼流。 最常見(jiàn)的無(wú)損編碼:WAV、APE、FLAC WAV的全稱是Waveform Audio File Format,是由微軟和IBM公司開(kāi)發(fā)的一款音頻文件編碼格式。上面提到由于WAV內(nèi)部編碼即PCM,并未對(duì)文件進(jìn)行壓縮,所以理論上該文件格式可以在各種播放平臺(tái)順利編解碼,且這種格式在音頻音質(zhì)上不會(huì)出現(xiàn)有損的狀況。但同樣因?yàn)槲唇?jīng)壓縮,這種格式的音頻文件體積也是各種文件格式中最大的,因此不太適合容量較小的播放設(shè)備。 APE的全稱是“Monkey's Audio”,它的壓縮率較WAV格式更大,但編解碼速度略慢。另外由于沒(méi)有錯(cuò)誤處理功能,因此在發(fā)生文件錯(cuò)誤時(shí)也可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。 FLAC的全稱是“Free Lossless Audio Codec”,中文名為自由無(wú)損音頻壓縮編碼。FLAC的特點(diǎn)是壓縮和解壓速度快、無(wú)損壓縮和壓縮策略靈活;同時(shí),它也是無(wú)損音頻文件格式中應(yīng)用較廣的一種。 無(wú)損文件可保留更多音樂(lè)細(xì)節(jié) 由于APE和FLAC都是無(wú)損壓縮格式,因此相較WAV來(lái)說(shuō)換來(lái)了較小的體積,這也是這兩種編碼之所以出現(xiàn)的根本原因。雖然APE和FLAC編碼的體積大小差不多,但是他們采用了不同的壓縮格式,所以對(duì)于音源設(shè)備來(lái)說(shuō)在播放時(shí)需要占用的資源大小也不相同,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這3種編碼的文件大小排序?yàn)椋篧AV>FLAC>APE。此外,F(xiàn)LAC解碼容錯(cuò)率高,運(yùn)算解碼速度更快,相較APE格式也更省電;而APE的壓縮比高,但是解碼容錯(cuò)率低,所以FLAC也就成為了應(yīng)用更廣泛的無(wú)損壓縮格式。 最常見(jiàn)的有損壓縮編碼:MP3和AAC 提到MP3編碼,相信大家都比較熟悉了,它是當(dāng)今應(yīng)用最廣的數(shù)字音樂(lè)格式,一大半的數(shù)字音樂(lè)下載和流媒體音樂(lè)文件均以MP3文件的形式進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸。與前幾種文件形式不同,MP3為有損壓縮格式,它舍棄了人類所不敏感的一些音頻信息,從而大幅減小了文件的體積,以便于下載和存儲(chǔ)。 MP3文件為了壓縮體積(便于存儲(chǔ)),一般在20KHz以上就直接砍掉 在長(zhǎng)期發(fā)展中,MP3格式文件能夠提供不同的比特率以適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)條件和音頻質(zhì)量的需求,這點(diǎn)是它最大的優(yōu)勢(shì)。然而,MP3格式的流行導(dǎo)致音樂(lè)文件在互聯(lián)網(wǎng)被“共享”的情況(MP3一直沒(méi)有版權(quán)保護(hù)技術(shù)),后來(lái)也招致了各大唱片公司和司法機(jī)構(gòu)的不滿與抗議。 AAC編碼的全稱是“Advanced Audio Coding”,中文名稱為高級(jí)音頻編碼。它于2000年問(wèn)世,與MP3格式相比能夠提供更好的音質(zhì)和更高的編解碼效率,同時(shí)也是iTunes Store與iPod主要使用的文件格式。 Apple Music使用的依然還是AAC格式 正如上面所說(shuō),AAC編碼因蘋果發(fā)揚(yáng)光大,并且在iPod的壟斷之路上立下了汗馬功勞,甚至可以說(shuō),AAC不僅將CD趕下了歷史舞臺(tái),傳統(tǒng)消費(fèi)級(jí)MP3產(chǎn)品也是被它趕下神壇的。因此,現(xiàn)在蘋果的流媒體音樂(lè)平臺(tái)Apple Music使用的依然還是AAC格式。 AAC所采用的運(yùn)算法則與MP3不同,它的壓縮比遠(yuǎn)超MP3,同時(shí)支持多達(dá)48個(gè)音軌、15個(gè)低頻音軌、更多的采樣率以及更高的解碼容錯(cuò)率;總之,AAC可以在比MP3文件縮小30%的前提下提供更好的音質(zhì),所以AAC也是目前最好的有損壓縮格式之一。 小眾卻受發(fā)燒友青睞的DSD編碼 前兩年HiFi圈里刮起了一陣DSD格式的浪潮,仿佛一夜之間所有設(shè)備都開(kāi)始支持DSD格式,甚至傳統(tǒng)行業(yè)里的頂級(jí)大牌們也都爭(zhēng)先恐后的更新自己的解碼設(shè)備來(lái)支持DSD格式,即使它的體積相較WAV、APE和FLAC還要大很多。 聲音素質(zhì)優(yōu)秀卻處境尷尬的DSD格式 DSD的全稱是“Direct Stream Digital”,由索尼和飛利浦合力研發(fā),是一項(xiàng)利用脈沖密度調(diào)制編碼將音頻信號(hào)存儲(chǔ)在數(shù)字媒體上的黑科技,這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的對(duì)象則是SACD(同樣是由索尼和飛利浦合力研發(fā)的音樂(lè)碟片規(guī)格,是繼CD發(fā)明之后,成功超越CD錄音質(zhì)量的新產(chǎn)品)。 DSD編碼的聲音素質(zhì)雖然優(yōu)秀,但多年來(lái)它的處境卻很尷尬。其實(shí)DSD從誕生至今已有近20年時(shí)間,而在近兩年才火起來(lái),其中一個(gè)原因是DSD錄音設(shè)備的定價(jià)非常昂貴,幾乎沒(méi)有錄音棚愿意購(gòu)買,于是DSD格式也就逐漸胎死腹中;而時(shí)隔多年再次出現(xiàn),現(xiàn)在的揚(yáng)聲器和解碼放大技術(shù)的發(fā)展都能更好的展現(xiàn)DSD的水準(zhǔn),雖然它的受眾用戶還是很小眾。 DSD格式一個(gè)最大的缺點(diǎn)是它不能被軟件處理,也就是不能數(shù)字后制。當(dāng)前最佳的數(shù)字處理方法是采用352.8kHz/24bits的PCM格式錄音及后制,然后轉(zhuǎn)換成DSD格式。另外一個(gè)方法是采取模擬錄音及后制,然后再把模擬母帶轉(zhuǎn)換成DSD格式,也可以將過(guò)去經(jīng)典的模擬母帶直接轉(zhuǎn)換成SACD。 寫在最后: 以上就是本次我們?yōu)榇蠹沂崂淼膸追N常見(jiàn)的音頻編碼,希望能對(duì)大家有一點(diǎn)點(diǎn)幫助,至少當(dāng)身邊有人向你問(wèn)起這些編碼的時(shí)候,你可以跟他們聊上幾句,甚至給他們簡(jiǎn)單普及一下基礎(chǔ)知識(shí),那么今天這篇文章的目的也就達(dá)到了。 |
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