声音也分有损和无损，一次性认清各类音频格式的优缺点

十月雪1 · 发表于 2008-10-22 16:38:46

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我们有时会遇到下载到播放机中的音讯文件显示出“格式不支援”的情况，这是源于每款播放机所采用的解码晶片不同，所支援的音讯格式也不尽相同。那么我们经常见到的这些音视频格式究竟是什么意思呢？

1、PCM编码
PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation的缩写。前面的文字我们提到了PCM大致的工作流程，我们不需要关心PCM最终编码采用的是什么计算方式，我们只需要知道PCM编码的音频流的优点和缺点就可以了。PCM编码的最大的优点就是音质好，最大的缺点就是体积大。我们常见的Audio CD就采用了PCM编码，一张光盘的容量只能容纳72分钟的音乐信息。

2、WAVE

这是由微软开发的早期的音频文件格式，符合 PIFF Resource Interchange File Format规范。所有的WAV都有一个文件头，这个文件头音频流的编码参数。WAV对音频流的编码没有硬性规定，除了PCM之外，还有几乎所有支持 ACM规范的编码都可以为WAV的音频流进行编码。WAV也可以使用多种音频编码来压缩其音频流，不过我们常见的都是音频流被PCM编码处理的WAV，但这不表示WAV只能使用PCM编码，MP3编码同样也可以运用在WAV中，和AVI一样，只要安装好了相应的Decode，就可以欣赏这些WAV了。

在Windows平台下，基于PCM编码的WAV是被支持得最好的音频格式，所有音频软件都能完美支持，由于本身可以达到较高的音质的要求，因此，WAV 也是音乐编辑创作的首选格式，适合保存音乐素材。因此，基于PCM编码的WAV被作为了一种中介的格式，常常使用在其他编码的相互转换之中，例如MP3转换成WMA。

3、MP3编码
MP3格式全称是Moving PictureExperts Group Audio Layer III。距今已有30年历史，诞生于德国，MP3是指MPEG标准中的音讯部分压缩方式，简称为MP3。 MPEG音讯档的压缩是一种失真压缩，将音乐以10：1甚至12：1的压缩率，压缩成较小档。基本保持低音讯部分不失真，但是丢失了了音效档中12KHz到16KHz高音讯这部分的品质，相同长度的音乐档，用MP3格式来储存，一般只有wav档的1/10，而音质要次于CD格式或WAV格式的音效档。由于其档尺寸小，音质也较好，所以在它问世之初还没有什么别的音讯格式可以与之匹敌，因而为MP3格式的发展提供了良好的条件。

　　MP3问世不久，就凭这较高的压缩比和较好的音质创造了一个全新的音乐领域，然而MP3的开放性却最终不可避免的导致了版权之争，在这样的背景之下，档更小，音质更佳，同时还能有效保护版权的MP4就应运而生了。 MP3和MP4之间其实并没有必然的联系，首先MP3是一种音讯压缩的国际技术标准，而MP4却是一个商标的名称。

特点：音质一般，压缩率比较高，被大量软体和硬体支援，应用广泛，绝对是目前的主流。

　Ogg是一种先进的有损的音讯压缩技术，正式名称是OggVorbis，是一种完全免费、没有专利限制的开源音讯格式。 OGG编码格式远比90年代开发成功的MP3先进，它可以在相对较低的资料速率下实现比MP3更好的音质。此外，Ogg Vorbis支持VBR（变数位元速率）和ABR（平均位元速率）两种编码方式， Ogg还具有位元速率缩放功能，可以不用重新编码便可调节档的位元速率。

　　OGG格式可以对所有声道进行编码，支援多声道模式，而不像MP3只能编码双声道。多声道音乐会带来更多临场感，欣赏电影和交响乐时更有优势，这场革命性的变化是MP3无法支持的。在而且未来人们对音质要求不断提高， Ogg的优势将更加明显。

　　特点：支持多声道，几乎得到所有的音讯编辑器的支持。

MPC 编码
　　MPC是又是另外一个令人刮目相看的实力派选手，它的普及过程非常低调，也没有什么复杂的背景故事，她的出现目的就只有一个，更小的体积更好的音质！MPC以前被称作MP+，很显然，可以看出她针对的竞争对手是谁。但是，只要用过这种编码的人都会有个深刻的印象，就是她出众的音质。

mp3PRO 编码
　2001年6月14日，美国汤姆森多媒体公司(Thomson Multimedia SA)与佛朗赫弗协会(Fraunhofer Institute)于6月14日发布了一种新的音乐格式版本，名称为mp3PRO，这是一种基于mp3编码技术的改良方案，从官方公布的特征看来确实相当吸引人。从各方面的资料显示，mp3PRO并不是一种全新的格式，完全是基于传统mp3编码技术的一种改良，本身最大的技术亮点就在于 SBR（Spectral Band Replication 频段复制），这是一种新的音频编码增强算法。它提供了改善低位率情况下音频和语音编码的性能的可能。这种方法可在指定的位率下增加音频的带宽或改善编码效率。

　　SBR最大的优势就是在低数据速率下实现非常高效的编码，与传统的编码技术不同的是，SBR更像是一种后处理技术，因此解码器的算法的优劣直接影响到音质的好坏。高频实际上是由解码器（播放器）产生的，SBR编码的数据更像是一种产生高频的命令集，或者称为指导性的信号源，这有点 midi的工作方式。

　　我们可以看到，mp3PRO其实是一种mp3信号流和SBR信号流的混合数据流编码。有关资料显示，SBR技术可以改善低数据流量下的高频音质，改善程度约为30%，我们不管这个30%是如何得来的，但可以事先预知这种改善可以让64kbps的mp3达到128kbps的mp3的音质水平（注：在相同的编码条件下，数据速率的提升和音质的提升不是成正比的，至少人耳听觉上是这样的），这和官方声称的64kbps的mp3PRO可以媲美 128kbps的mp3的宣传基本是吻合的。

WMA
　WMA就是 Windows Media Audio编码后的文件格式，由微软开发，WMA针对的不是单机市场，是网络！竞争对手就是网络媒体市场中著名的Real Networks。微软声称，在只有64kbps的码率情况下，WMA可以达到接近CD的音质。

　　和以往的编码不同，WMA支持防复制功能，她支持通过 Windows Media Rights Manager 加入保护，可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等。WMA支持流技术，即一边读一边播放，因此WMA可以很轻松的实现在线广播，由于是微软的杰作，因此，微软在Windows中加入了对WMA的支持，WMA有着优秀的技术特征，在微软的大力推广下，这种格式被越来越多的人所接受。

RA(rm)
　　RealAudio主要适用于在网路上的线上音乐欣赏，现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem，所以典型的重播并非最好的音质。有的下载网站会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real档。

　　现在real的的档案格式主要有这么几种：有RA（RealAudio）、RM（RealMedia，RealAudioG2）、RMX（RealAudioSecured），还有更多。这些格式的特点是可以随网路频宽的不同而改变声音的品质，在保证大多数人听到流畅声音的前提下，令频宽较富裕的听众获得较好的音质。

　　和WMA一样，RA不但都支持边读边放，也同样支持使用特殊协议来隐匿文件的真实网络地址，从而实现只在线播放而不提供下载的欣赏方式。

　　特点：充分利用宽频资源发挥音质潜力，适用于线上收听。

APE
　　APE是Monkey's Audio提供的一种无失真压缩格式。 Monkey'sAudio提供了Winamp的外挂程式支援，因此这就意味着压缩后的档不再是单纯的压缩格式，而是和MP3一样可以播放的音讯档案格式。这种格式的压缩比远低于其他格式，能够做到真正无损，因此获得了不少发烧用户的青睐。在现有不少无失真压缩方案种，APE是一种有着突出性能的格式，令人满意的压缩比以及飞快的压缩速度，成为了不少朋友私下交流发烧音乐的一个选择。

　　特点：音质非常好，适用于最高品质的音乐欣赏及收藏。
AAC（高级音讯编码技术，AdvancedAudio Coding）是Dolby实验室为音乐社区提供的技术。 AAC号称“最大能容纳48通道的音轨，取样速率达96 KHz，并且在320Kbps的资料速率下能为5.1声道音乐节目提供相当于ITU-R广播的品质”。和MP3比起来，它的音质比较好，也能够节省大约30%的储存空间与频宽。它是遵循MPEG-2的规格所开发的技术。

　　特点：音质好，但支持的播放机比较少，而且体积比较大。

由YAMAHA公司开发的VQF，它的核心是减少资料流程量但保持音质从而达到更高的压缩比，VQF的音讯压缩率比标准的MPEG音讯压缩率高出近一倍，可以达到18:1左右甚至更高。也就是说把一首4分钟的歌曲（WAV档）压成MP3，大约需要4MB左右的硬碟空间，而同一首歌曲，如果使用VQF音讯压缩技术的话，那只需要2MB左右的硬碟空间。因此，在音讯压缩率方面，MP3和RA都不是VQF的对手。

　　相同情况下压缩后VQF的档体积比MP3小30%～50%，更便利于网上传播，同时音质极佳，接近CD音质(16-bit 44.1kHz身历声)。可以说技术上也是很先进的，但是由于宣传不力，这种格式难有用武之地。 vqf可以用雅马哈的播放机播放。同时雅马哈也提供从wav档转换到vqf档的软体。此档缺少特点外加缺乏宣传。 VQF即TwinVQ技术虽然是由NTT和YAMAHA开发的，它们的应用软体都是免费的。只是NTT和YAMAHA并没有公布VQF的原始程式码。

　　特点：技术先进，优于mp3，但未能流行开来，很可惜。
　DolbyTrueHD是新一代的音讯编码技术，它可以提供纯净、无损的多频道音讯。在Dolby TrueHD中拓展了中继资料支援的范围，使内容制作商可以对音讯播放过程进行更高级的控制，保证各种聆听环境都能有出色的音效。 Dolby TrueHD技术可以提供质朴的录音棚母带品质的声音，使其更接近原始录制的音效。

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