音频数据压缩格式的认识及其应用

361457721 · 发表于 2019-3-18 12:01:07

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音频数据压缩格式的认识及其应用
无论你喜欢与否，诸如MP3, FLAC, AAC以及其他类似的音频数据压缩格式(不要与音频信号压缩混淆，这是两个不同的概念)都已经从根本上改变了我们所认知的音乐。保真度和便携性之间PK也早就有了结果:便携性轻而易举地战胜了保真度。

不过，虽然将曾经挂满墙壁的黑胶唱片压缩到口袋对音乐消费者来说是件好事，但对我们这些站在创意一边的人来说，这更像是一个争端。随着唱片店的衰落以及线上CD销售额的持续下滑，歌手们不得不将他们的作品上传到网上，也不得不对他们的这些作品做些数字处理。

那么，怎样做才既能将音频文件压缩到最小，又不会把你辛辛苦苦制作的音乐弄的一团糟呢?答案取决于你想要达到一个什么样的效果，以及为达到这个效果你能做的最大的让步。

压缩时代的到来

随着互联网成为我们销售和营销商品的主要手段，问题不再是是否要压缩，而是变成了如何进行压缩以及要压缩到什么程度。而且，市面上的压缩编解码器除了质量参差不齐，种类也多到离谱。

众所周知，现在最普遍的压缩格式就是MP3 (MPEG Audio Layer III的缩写)，如果你想要让你的音乐最大程度的曝光，那么将你的音乐制作成MP3格式提供给大家是非常必要的。但这些MP3格式的录音也并不都是一样的: 由于比特率和其他因素的影响，有的MP3格式的文件可能听起来几乎与原始的WAV文件一样，有的听起来则平淡无奇、非常单调。这一点也不奇怪，因为文件大小和保真度之间本就是此消彼长的关系。

我们来简单了解下MP3(以及其他压缩格式)的原理。它的整个压缩过程采用了数字技术和听觉感知科学(心理声学)相结合的方法，以此将原始的数字文件中那些被认为基本上听不清的数据位删除掉。这些被删除的数据位可能包括超出人类听觉正常阈值的频率、被其他声音掩盖的声音以及各种其他“多余”的声音信息。

整个概念的争论点在于真正听不清的数据有多少，因为删除某些数据所产生的影响可能并不大，但大部分数据都会微妙地影响我们对物体发声的感知。被适度压缩文件可以提供接近CD的音质，而过度压缩则会消除声音的一些特质，这些特质可以改变我们在潜意识层面上感知音乐的方式。

361457721 · 发表于 2019-3-18 12:02:25

最初的iPod:这款便携式播放器引发了一场变革。

会有什么样的损失

对于任何形式的压缩来说，一些音频质量的损失都是不可避免的。非常高的频率通常是第一个被淘汰的数据，虽然在理论上我们听不到这些声音，但它们的丢失会使你的音乐失去微妙的泛音、现场感、动态范围和声场深度。

MP3的音频分辨率和音质是由其编码的比特率决定的。比特率越高，每秒音乐的数据就越多。正如大家预想的那样，更高的比特率会创建出更好的音频质量，以及更大的文件。

一般来说，128kbps(千比特每秒)被认为是MP3开始表现出数据压缩伪像的比特率。同时，这也是许多网站用于下载的速率，因为这个比特率的文件不仅文件较小，音质损失也相对较小。除口语录音外，通常不推荐低于128 kbps的比特率。 192 kbps，256 kbps或更高的比特率保留了大部分原始声音信息，所以是聆听你最爱的音乐更适合的选择。

另一种替代方法是使用可变比特率(VBR)进行编码。VBR在编码时会检查数据，使用 VBR 编码时，系统将自动为内容的简单部分分配较少的比特，从而留出足量的比特用于生成高质量的复杂部分。虽然使用VBR编码生成的文件大小比使用较高的比特率要小，但有时VBR编码也可能会损害像独奏原声吉他或声乐的音频保真度。

其他压缩格式

虽然MP3是最通用的压缩格式，但也有很多其他的格式可选。每种压缩格式用来确定要舍弃的数据的算法都不一样，由此产生的声音差异也会从很微小到相当明显。因为可供选择的编码格式太多了，所以我们就捡几个比较常用的介绍下。

WMA的全称是Windows Media Audio，是由微软创建的，在音乐和视频下载网站上通常作为MP3的替代格式提供，在提供与Windows Media Player兼容的流媒体音频和视频文件的网站上也很常见。虽然很多人觉得WMA的音质要优于MP3，但WMA文件往往听起来过于嘹亮和刺耳，并且立体声聆听效果不佳。

AAC的全称是Advanced Audio Coding，设计初衷是用来替代MP3，虽然它可以在比MP3文件缩小30%的前提下提供更好的音质，但它的受欢迎程度却一直平平。AAC是iTunes、iPod、iPhone、PlayStation和Nintendo DS的默认标准格式。它也经常被用作Apple的QuickTime和MP4视频格式的音频组件。一般来说，如果您打算在线提供另一种编码格式，AAC是可用之一。

AC3是杜比开发的一种格式，由于其卓越的立体声声像定位和处理5.1环绕立体声等多轨格式的能力，使它成为了视频音轨的首选格式。也正因为如此，许多消费者级DVD播放器都支持AC3格式。

RA的全称是Real Audio，是一个听起来相当不错的编码解码器，但因为这种格式的文件只能在Real Audio的专有播放器上播放，所以它一直都在走下坡路。很多人不太愿意安装Real Audio播放器的主要原因是广告过多以及所占空间较大。

Ogg Vorbis是一种开放式标准的音频格式，可提供非常高品质的声音。不幸的是，像许多开放式标准项目一样，它很难在用户中流行起来。

FLAC全称是Free Lossless Audio Codec，是为数不多的可提供真正无损压缩的音频格式之一。 FLAC类似于ZIP文件，但是是专为音频而设计的。 FLAC也是开源的，FLAC文件可以在大多数兼容MP3的播放器上播放。 (其他几种无损格式包括:Apple Lossless，WMA 9 Lossless，Monkey's Audio和MPEG-4ALS，但没有一种能够提供像FLAC那样的开放性和兼容性。)

压缩还是不压缩

许多音乐家和音乐爱好者都在抱怨压缩音频更受市场的欢迎，事实也是如此。因此，一些录音专业人士开始有了这样的想法:反正我们的作品最终都会以MP3的形式在低价耳塞中播放，所以我们完全没有必要再为追求卓越的音质而劳神。

值得庆幸的是，抱有这种想法的人仍然是少数，大多数艺术家仍然非常在意他们正在创作的音乐的音质。对于这些艺术家来说，好消息是，随着硬盘空间价格的不断下降，宽带上网变得越来越快以及越来越普遍，文件大小已经不再是一个障碍了。事实上，许多音乐家现在除了提供MP3格式的作品外，同时还会提供WAV的格式。

您要使用哪种压缩格式，或者是否使用压缩格式，完全取决于您的耳朵和带宽。我们给您的建议是认真聆听您选择的任何一种格式，然后选择音质最好的那个。

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