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[音箱] 无损音乐格式的知识普及

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发表于 2013-3-14 19:46:35 | 显示全部楼层 |阅读模式



无损音乐格式包含:APE、FLAC、WAV、TAK、ALAC、AIFF、TTA等,MP3不包含在内.
   


     APE
   APE的基本知识

1、 APE源文件的获得
  早几年大家有个录音机听听磁带上的音乐就觉得不错了,现在有大量的CD与DVD,声音效果比磁带不知道要好到那里去了。但是,CD上的音乐在 windows中是不能够直接认出的,不能够直接拷贝到硬盘中(其它的格式windows是可以认识的,比如数据文件,VCD,DVD等,惟独CD是不能够直接认出的)。所以,为了把CD上的歌曲拷贝到硬盘中,就需要专门的软件来实现,这被叫做抓轨,有很多软件可以实现这个功能,最常见的、大家认为最好的、就是EAC(EAC.exe)这个软件,经过抓轨出来的音乐是以wav的形式保留在硬盘中。
2、APE格式的压缩  当把CD上的歌曲拷贝到硬盘(即抓轨)以后,这个最原始的文件(WAV)通常是很大的,比如一盘CD上的音乐,就是700M左右,如果把它分离成每首歌曲,那每首歌曲文件的大小在20——60M。这样大的文件即占用硬盘空间,也不适合在网上进行传递。所以,通常要把这个原始的大文件进行压缩。其压缩方式有多种,可以分为两大类,一类是没有损失的压缩,比如用猴子(monkey.exe)这个软件就可以实现,它可以把这个原始的音乐文件(WAV文件)压缩到原来大小的50——60%,文件格式是APE。
  另外一类压缩方式叫做有损失的压缩,优点是可以把文件压缩得更小,比如比ape文件还要小1倍以上,常见的音乐有损压缩形式是MP3。但缺点是声音质量下降,一般,文件被压缩得越小,声音质量就越差。
3、网上传递  目前越来越多的人选择APE格式,网络传播是功不可灭的,众多的音乐发烧友在网上交流APE格式音乐,在百度搜索“APE音乐下载”竟然有 150多万多条链接,而且数量在每日俱增。现在流行BT也出现了APE音乐的踪迹,各大BT下载都开辟了APE音乐下载交流的地方,所以用户根本不用担心 APE音频的资源问题。
4、APE文件的播放
  如果在电脑的硬盘上播放,你只要安装winamp或者foobar2000这样的软件以后,就可以直接进行播放。
   

    FLAC

    FLAC的基本知识
   
    1.FLAC概述  FLAC代表 Free Lossless Audio Codec - 免费的无损音频压缩。也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的方式类似,但是FLAC将给你更大的压缩比率,因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式,并且你可以使用播放器播放FLAC压缩的文件,就象通常播放你的MP3文件一样
  2.FLAC系统支持  FLAC是免费的并且支持大多数的操作系统,包括Windows, " unix" (Linux, *BSD, Solaris, OS X, IRIX), BeOS, OS/2, 和Amiga。并且FLAC提供了在开发工具autotools, MSVC, Watcom C, 和Project Builder上的build系统。
  3.FLAC项目内容  数据流的格式以库的形式提供的参考编码器和解码器FLAC, 一个以命令行方式工作的可以编解码FLAC文件的程序(译注:有些象Lame吧?) metaFLAC, 以命令行方式工作的FLAC文件的metadata编辑器不同音频播放器的输入插件
  4.FLAC的特性  :
  无损失压缩:被编码的音频(PCM)数据没有任何信息损失,解码输出的音频与编码器的输入的每一个字节都是一样的。每个数据帧都有一个当前帧的 16-bit CRC 校验码,用于监测数据传输错误。对整段音频数据,在文件头中还保存有一个针对原始未压缩音频数据的MD5标记,用于在解码和测试时对数据进行校验。
  快速:FLAC更看重解码的速度。解码只需要整数运算,并且相对于大多数编码方式而言,对计算速度要求很低。在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码。
  硬件支持:由于FLAC提供了免费的解码范例,而且解码的复杂程度低,所以FLAC是目前唯一获得硬件支持的无损压缩编码。
  可以流化:FLAC的每个数据帧都包含了解码所需的全部信息。解码当前帧无需参照它前面或后面的数据帧。FLAC使用了同步代码和CRC(类似于MPEG等编码格式),这样解码器在数据流中跳跃定位时可以有最小的时间延迟。
  可以定位:FLAC支持快速采样精确定位。这不仅对于播放有益,更使得FLAC文件便于编辑。
  富于弹性的metadata:可以定义和实现新类型的metadata数据块,而不会影响旧的数据流和解码器的使用。目前已有的metadata类型包括 tag,cue表,和定位表。 已经注册的应用程序可以定义自己专用的metadata类型(译注:这一点与MIDI标准相似)。
  
    非常适合于存档应用:FLAC是一个开放的编码格式,并且没有任何数据的损失,你可以将它转换为你需要的任何其他格式。除了每个数据帧的CRC和MD5标记对数据完整性的保障,FLAC(译注:FLAC项目提供的命令行方式编码工具)还提供了一个verify(校验)选项,当使用该选项进行编码的时候,编码的同时就会立即对已编码数据进行解码并与原始输入数据进行比较,一旦发现不同就会退出并且报警提示。(译者:怎么样,这样压缩出来的东西还有什么不放心的?)
  
    便于对CD进行备份:FLAC有一个“cue表”metadata数据块用于保存CD的内容列表和所有音轨的索引点。你可以将一张CD保存到一个单一文件,并导入CD的cue表格,这样一个FLAC文件就可以完整地记录整张CD的全部信息。当你的原来的CD损坏的时候,你就可以用这个文件恢复出与原来一模一样的CD副本。
  
抗损伤:由于FLAC的帧结构,使得一旦发生数据流的损坏,损失会被限制在受损伤的数据帧之内。一般只是会丢失很短的一个片段。而很多其他无损音频压缩格式在遇到损伤的时候,一个损伤就会造成后面所有数据的丢失。
  5.FLAC不具有的特性  数据缩水。FLAC是专门并且仅仅为无损压缩而设计的,您可以选用许多其他优秀的有损压缩方式如Vorbis, MPC, 和MP3(LAME提供了一个优秀的开放源代码的实现)。
  SDMI(例如cetera)兼容。FLAC不准备支持任何复制保护方法,实际上这些手段最终都是在浪费数据。(从另一个角度看,由于所有这些手段最终都被证明是无效的,所以也可以说FLAC把这些无用数据压缩到了零!)当然我们不能阻止某些人利用专用的metablock进行复制保护,但是他们的保护只会在他们自己解码产品上有效,其他解码器会跳过这些专门的metablock的。

  6 .如何播放FLAC文件 
     1.FLAC是一种无损音频压缩格式..用foobar2000和winamp都可以播放...因为他们都带有FLAC解压插件的.如果你的播放器不能播放的话.建议你去以下地址下载插件并安装(这是winamp的flac播放插件)
    2.用JetAudio,界面简单实用,直接支持播放FLAC文件;

  
    TAK

    7、TAK是一种新型的无损音频压缩格式,全称是Tom's Audio Kompressor,产于德国。
目前最新版本为2.1.0。它类似于FLAC和APE,总体来说,压缩率类似APE而且解压缩速度类似FLAC,算是综合了两者的优点。另外,用此格式的编码器压缩的音频是VBR,即可变比特率的。
  Foorbar2000可播放这种格式的音频,不过要下载相应的tak插件。

较为优秀的压缩率。使用Extra参数的压缩率类似APE的High参数,而使用TAK最快的压缩参数Turbo得到的结果和FLAC压缩率最大的参数效果有得一比。
-较快的压缩速度。作者说在相同压缩率的情况下,据他了解尚未有别的格式能够比TAK的Turbo和Fast的参数压缩得更快。
  -非常快的解压速度。类似于FLAC的解压速度。
  -支持很多常用音频格式转换为TAK。
  -流支持。每隔两秒,包含解码所需全部信息的一桢会被插入到音频中。
  -容错度。1比特的信息出错,最多影响到250毫秒的音频。由于有上文提到的技术支持,利用本格式压缩的损坏严重的音频也可照样播放,代价是损坏的部分由静音代替。
  -错误校验。24比特的CRC校验用于每一桢上。
  -简单快速的查找能力。即在你需要从中间某一点播放的时候,能够很快地找到你想要的地方开始播放,定位也十分准确。
  -支持音频信息。同时支持利用外挂CUE分割音轨和添加音频信息。类似APE等。



8、ALAC- Apple Lossless Audio Codec:

   ALAC- Apple Lossless Audio Codec 是苹果公司开发的无损音频编解码方案
  
   Apple公司开发的语音数据可逆压缩格式之一。从2004年4月发表的iTunes 4.5开始就可以使用,能够用iPod等播放。
  很多语音压缩方式都是采用不可逆的压缩方式,在压缩时通过减少数据得到高压缩率。可逆压缩(无损失压缩)与通常的文件压缩相同,可以将被压缩的数据完全回复成以前的数据。从原理性上来说,是完全不恶化音质的压缩方式。由于压缩率受到语音内容的很大影响,不能一概而论,但如果把音乐CD等作为音源,与其他的可逆压缩方式相比,常常可以压缩到一半到1/3左右。




   ATRAC Advanced Lossless
   ATRAC Advanced Lossless是压缩音频信号而不丢失任何数据的音频压缩技术。为与以前设备兼容,此技术在ATRAC3和ATRAC3 plus的基础上构建,可以将CD压缩为原来大小的30%-80%,而不丢失任何数据。

   首先来解释后俩者:

   ATRAC 3/ATRAC 3 plus是一种音频文件格式,ATRAC3(AdaptiveTransformAcousticCoding3)由日本索尼公司开发,是MD所采用的ATRAC的升级版,其压缩率(约为ATRAC的2倍)和音质均与MP3相当。压缩原理包括同时掩蔽、时效掩蔽和等响度曲线等,与MP3大致相同。ATRAC3的版权保护功能采用的是OpenMG。目前,对应ATRAC3的便携式播放机主要是索尼公司自己的产品。不过,该公司已于2000年2月与富士通、日立、NEC、Rohm、三洋和TI等半导体制造商签署了制造并销售ATRAC3用LSI的专利许可协议。

    ATRAC3是MD产品特有的一种音频格式,MD机最终播放的文件都是以ATRAC3的格式来进行播放。在录制过程中,对于其它格式的文件,MD机也是通过软件将它们最终转换为ATRAC3格式进行播放的。
  ATRAC3是一种满足高声音品质和高压缩率要求的音频压缩技术。数码化音乐数据可以压缩到传统音乐的十分之一。一个64MD容量的“Memory Stick”可以记录约60分钟的音乐。

    首先来看看Atrac技术的由来。最早的Atrac(自适应声学转换编码)技术其原理是将音乐数据转化成光谱频率,经过分析后进行压缩。它使用了一个可变块长度改编输入的信号,确保在稳定通过时高效的译码而不会在瞬时通过时影响时间的分辨率。上述技术使Atrac在音质上直逼CD。

   在Atrac基础上,索尼于2000年推出了Atrac3,它除了保留Atrac的原有压缩技术之外,更应用了人类听觉心理学理论。由于在储存过程中删除了人类听觉范围以外的音乐数据,其需要的数据储存空间会比原有的Atrac技术少一半;同时,因为删除的都是人类听觉范围以外的音调,所以能够保持原有的声音品质。

  随身听产品还有一个致命的弱点——播放时间太短,为了改变这一现状,索尼推出了Atrac3的升级版本:Atrac3plus。这种全新的压缩技术不但升华了Atrac3强劲压缩率和高质音声效果,而且Atrac3plus音声压缩技术是索尼专为便携式随身听而研制出来的,如使用Walkman产品并以Atrac3plus形式播放音频文件,只需耗用很少的电源。以索尼Network Walkman产品为例,在使用了低功耗的Atrac3plus编解码芯片之后,实现了长达50个小时以上的连续播放时间。
  权威音响媒体《现代音响技术》去年底曾经进行过一次评测,内容是将索尼的新一代音频编码/解码系统——Atrac3plus与另两种当前主流的音频编码/解码系统MP3和AAC做主观音质上的比较。经过长达三天、多达五项的测试,统计17名参加人员的测试数据可以得出结论,无论从主观聆听还是技术层面分析看,索尼的Atrac3plus都是一种很优秀的音频编/解码技术。ATRAC3plus在64kbps低码率下,它的音质与普通128kbps码率下的MP3相当,在随身听产品存储媒介成本仍不算低的今天,若使用Atrac3plus格式存储音乐,就能比同等容量而采用MP3格式储存近似多一倍的音乐容量,而音质仍保持相同水准。而Atrac3plus在256kbps码率下能达到接近于标准CD的音质,却仅仅占用CD PCM格式1/5的容量,因此这一技术将使索尼硬盘播放器、Hi-MD和高容量闪存网络随身听产品在与其竞争对手的较量中大大受益。

    采用Atrac算法,索尼解决了音质和存储容量难以两全的难题,从而让真正热爱音乐的随身听用户能够享受到近乎完美的天籁之音。而且,通过SonicStage软件,MP3/ WAV / WMA等多种主流数字格式可以一键转化成ATRAC3plus并传至NWWM/ Hi-MD/ HDD等播放器中去,获取高质量音乐也格外方便了。

  享受音乐本是每一个音乐爱好者的权利,但是目前流行的一些音乐文件格式并不能完全满足人们的需求。纵观数字音乐发展的历史,从CD Walkman到MD Walkman再到数字音乐播放器,从Atrac到Atrac3再到Atrac3plus……索尼在数字音乐技术上的孜孜以求,无疑为人类欣赏高品质的数字音乐开辟了道路。随着科技的发展,人们的观念从简单的听音乐将发展为最方便地听最优质的音乐,试想一下,如果两个随身听播放器有同样的存储空间,使用Atrac3plus技术你可以欣赏到更高质量、更多数量的音乐,还不用担心经常要充电换电池。

    综合来说:ATRAC Advanced Lossless是一种综合体的升级版,呵呵!



9、AIFF与Apple Lossless
    AIFF
    AIFF是音频交换文件格式(Audio Interchange File Format)的英文缩写,是一种文件格式存储的数字音频(波形)的数据,AIFF应用于个人电脑及其它电子音响设备以存储音乐数据。AIFF支持ACE2、ACE8、MAC3和MAC6压缩,支持16位44.1kHz立体声。
AIFF
定 义
  AIFF是音频交换文件格式(Audio Interchange File Format)的英文缩写,是Apple公司开发的一种声音文件格式,被Macintosh平台及其应用程序所支持,Netscape Navigator浏览器中的LiveAudio也支持AIFF格式,SGI及其它专业音频软件包也同样支持AIFF格式。AIFF支持ACE2、ACE8、MAC3和MAC6压缩,支持16位44.1kHz立体声。
  
    打开工具
  Acitve Movie
   
    简介
  
    AIFF是音频交换文件格式(AudioInterchangeFileFormat)的英文缩写,AIFF是一种文件格式存储的数字音频(波形)的数据。AIFF支持各种比特决议,采样率和音频通道。是Apple公司开发的一种声音文件格式,被Macintosh平台及其应用程序所支持,NetscapeNavigator浏览器中的LiveAudio支持AIFF格式,SGI及专业音频软件包都支持AIFF格式。AIFF应用于个人电脑及其它电子音响设备以存储音乐数据。
  
    AIFF是Apple苹果电脑上面的标准音频格式,属于QuickTime技术的一部分。
数据结构
  AIFF格式是一个C语言将被用来描述数据结构的文件。AIFF的常数在十进制值的一连串的数字,例如:123,0,100都是小数。AIFF的常数在十六进制位值之前加上0x-例如:0x0a,0x1,0x64。
计算方式
  typedefstruct{
  AIFF


  IDckID;/*chunkID*/
  longckSize;/*chunkSize*/
  charckData[];/*data*/
  }Chunk;
  1、char类型:8个字节。一个char类型可以包含的不仅仅是ASCII字符。它可以包含任意数量从128至127位
  2、unsigned char类型:8个字节,无符号。包含任何数量从零发展到255位。
  3、短型:16个字节,包含任何数目从32768到32767位。
  4、长型:32个字节,包含任何数目从2147483648到2147483647位。
  5、ID:32位的串连四个打印ASCII字符,不能先印刷字符,不允许尾随空格,禁止控制字符。
  6、OS类型:32位。串连四个字符。
数据组织
  AIFF文件所有数据都存储在endian的格式,字节多字节值是储存与高阶(即最重要的)第一个字节。
文件结构
  AIFF文件一个收集了不同类型的块的格式,当中有一个需要共同大块其中包含重
  
AIFF


要的参数描述的声波,如:AIFF文件的长度和采样率。AIFF文件声音数据块,其中包含的实际波形数据,如果波形数据长度大于0(即实际上是波形数据的形式)。在其他可选块都是界定标志,列出仪器参数,存储应用程序特定的信息。所有申请使用形式AIFF格式必须能够读取所需的2块,并可以选择有选择地忽略可选块。没有任何限制的命令块内的一种形式AIFF格式。最小的AIFF格式的文件,由一个单一的形式AIFF格式含有所需的2块,一个共同的大块和健全的数据块组成。
  
  采样点和采样帧
  
  AIFF采样点和采样帧样本点的相当于样品一个健全的某一时刻。每个样本点都被保存为一个线性,2's补值可从1到32位全(所确定的samplesize领域中的共同块)。如:每个样本点的一个8位的波形将是一个8位字节。因为大多数CPU的读写作业处理的8位字节,这是决定一个样本点应该是四舍五入的大小这是一个多8时,存储在AIFF格式。这使得AIFF格式更容易阅读到内存中。
  如果AIFF文件的ADC产生一个采样点从1到8位全,一个采样点应存放在一个AIFF格式作为一个8位字节。如果AIFF文件的ADC产生一个采样点从9至16位宽,一个采样点应存放在一个AIFF格式作为一个16位字节。如果AIFF文件的ADC产生一个采样点从17日至24位元宽,抽样点应存放在一个AIFF格式三个字节。如果AIFF文件的ADC产生一个采样点从25到32位全,一个采样点应存放在一个AIFF格式为32位。
  此外,数据位应该是左对齐,与任何剩余位清零。如:在12位的采样点下必须被保存为一个16位字。这些12位应该是左对齐,并位0至3应设置为0。
  为多声道的声音(例如,一个立体声波形),单从采样点的每个通道交错。假定一个立体声(即第2通道)波形。不是储存的所有采样点的左声道,然后储存的所有采样点的右声道未来,“组合”的两个频道采样点在一起。要将存储第一个样本点的左声道,储存第二采样点在左侧通道。
主块
  AIFF的主块描述基本参数的波形数据,如采样率,位分辨率,以及如何多渠道的数字音频存储的形式AIFF格式。
  定义commonid 通信/*chunkid 共同大块*/
  typedef结构(
  chunkid;
  chunksize;
  numchannels;
  numsampleframes;
  samplesize;
  samplerate;
  )commonchunk;
  在chunksize领域的字节数的大块。这还不包括8个字节使用的ID和大小领域。为了共同的大块,chunksize始终1长度18因为没有领域的可变长度(但保持兼容性与未来可能的扩展,如果chunksize是18,这些额外的字节作为垫字节)。numchannels包含一些音频通道的声音。值为1意味着单声道声音,2指立体声,4是指四个声道等等任何数目的音频通道均可作为代表参加。为多声道的声音,单一样本点从每个通道都交错。实际波形数据存储在另一大块,声音数据块。numsampleframes包含一些示例框架。这不一定是相同的字节数,也没有一些采样点的声音数据块(除非处理一个单一的波形)。在samplesize是位数在每个样本点,可以是任何数目从1到32。samplerate在采样率上的声音是要发挥在样本帧每秒。
声音数据块
  声音数据块包含实际的抽样框
  计算方式
  #defineCommonID'COMM'/*ckIDforCommonChunk*/
  typedefstruct{
  IDckID;
  longckSize;
  shortnumChannels;
  unsignedlongnumSampleFrames;
  shortsampleSize;
  extendedsampleRate;
  }CommonChunk;

    采样点数据块
  
    每个样本点的抽样框是一种线性,2的补充价值。样本点是从1到32位元宽,所确定的sampleSize参数共同块。样本点都储存在一个不可分割的连续字节。之一8位全样本点都存储在一个字节,9至16位宽度的样本点都储存在两个字节,17至24位宽度的样本点都储存在第3字节,和25至32位的全样本保存在4字节。当宽度的采样点小于多种8位,样本点数据是离开的理由,其余位清零。一个例子说明了情况如下。一个由12位采样点,储存离开两个字节。其余位设置为0。
抽样框数据块
  样本帧存储contiguously为了增加时间。样本点的抽样框包装在一起,不存在未使用的字节之间。同样,抽样框包装在一起,没有垫字节。
   
    标记块
  
    标记块包含标记,职位的声音数据。标记可用于何种用途的数据申请。
  计算方式:
  typedefstruct{
  MarkerIdid;
  unsignedlongposition;
  pstringmarkerName;
  }Marker;
  ID是唯一识别的标记内表格AIFF格式。的ID可以是任何积极的非零整数,只要没有其他标记在同一个表格AIFF格式具有相同的编号。
  标记块格式如下所示:
  #defineMarkerID'MARK'/*ckIDforMarkerChunk*/
  typedefstruct{
  IDckID;
  longckSize;
  unsignedshortnumMarkers;
  MarkerMarkers[];
  }MarkerChunk;




10、TTA:
     
     True Audio
     是一种自由又简单的实时无损音频编解码器。TTA是一种基于自适应预测过滤的无损音频压缩,与主要的其他格式相比,能有相同或更好的压缩级别,同时保持较高的速度运行。TTA无损音频编码的特征有:
  第一,压缩比可达10:3。
  第二,实时编码。
  第三,自由开放的源代码和文件。
  第四,可对不同平台进行编译。
  第五,简单和方便的数据格式。
  第六,可以作为各种音乐播放器的输入插件。
  第七,为Windows用户提供图形用户界面(GUI)。
  第八,DirectShow技术支持。
  TTA无损音频编解码器可对多通道的8,16位和24位数据格式的音频文件进行压缩。这种压缩的结果没有任何资料或质量损失,而当解压缩后,与源音频文件的数据位相同。TTA解码器所取得的不同压缩比取决于音乐类型,但范围从30%-70%。TTA无损压缩音频格式支持ID3v1和ID3v2标签信息。
  TTA无损音频编解码器,可存储多达20个音频CD的音乐,这相当于一个单一的DVD-R,并保留原来的CD音质以及流行的ID3标签格式的详细信息。所有TTA源代码和二进制代码都是免费提供并分发开放源码许可证。
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发表于 2013-3-14 20:20:22 | 显示全部楼层
长知识了,认真学习。
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发表于 2013-3-15 10:21:13 | 显示全部楼层
学习!学习!再学习!
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发表于 2013-3-15 18:55:40 | 显示全部楼层
学习了,长知识了。谢谢!
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发表于 2013-3-20 11:40:26 | 显示全部楼层
学习了,长知识了。谢谢!
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发表于 2013-3-23 00:22:12 | 显示全部楼层
还是FLAC习惯些了!!
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发表于 2013-3-25 12:27:45 | 显示全部楼层
学习了~~~~~~~~~~~~~
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发表于 2013-3-31 20:48:02 | 显示全部楼层
好好学习 ~~~~
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发表于 2013-4-3 10:35:58 | 显示全部楼层
学习了,谢谢。
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发表于 2013-4-3 15:53:19 | 显示全部楼层
学习了,长知识了。谢谢!
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