常见音乐文件格式介绍

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常见音乐文件格式介绍

老朱教授 2017-11-26 22:37:00 浏览2414
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经典的WAVE  WAVE文件作为最经典的Windows多媒体音频格式,应用非常广泛,它使用三个参数来表示声音:采样位数、采样频率和声道数。声道有单声道和立体声之分,采样频率一般有11025Hz(11kHz)、22050Hz(22kHz)和44100Hz(44kHz)三种。WAVE文件所占容量=(采样频率?采样位数?声道)?时间/8(1字节=8bit)。传统的MOD  MOD是一种类似波表的音乐格式,但它的结构却类似 MIDI,使用真实采样,体积很小,在以前的DOS年代,MOD经常被作为游戏的背景音乐。现在的MOD可以包含很多音轨,而且格式众多,如S3M、NST、669、MTM、XM、IT、XT和RT等。电脑音乐MIDI  MIDI是Musical Instrument Data Interface的简称,它采用数字方式对乐器所奏出来的声音进行记录(每个音符记录为一个数字),然后,播放时再对这些记录通过FM或波表合成:FM合成是通过多个频率的声音混合来模拟乐器的声音;波表合成是将乐器的声音样本存储在声卡波形表中,播放时从波形表中取出产生声音。龙头老大MP3  MP3可谓是大名鼎鼎,它采用MPEG Audio Layer 3 技术,将声音用 1?10 甚至 1?12 的压缩率压缩,采样率为44kHz、比特率为112kbit/s。MP3音乐是以数字方式储存的音乐,如果要播放,就必须有相应的数字解码播放系统,一般通过专门的软件进行MP3数字音乐的解码,再还原成波形声音信号播放输出,这种软件就称为MP3播放器,如Winamp等。网上霸主RA系列  RA、RAM和RM都是Real公司成熟的网络音频格式,采用了?音频流?技术,所以非常适合网络广播。在制作时可以加入版权、演唱者、制作者、Mail 和歌曲的Title等信息。RA可以称为互联网上多媒体传播的霸主,适合于网络上进行实时播放,是目前在线收听网络音乐最好的一种格式。高压缩比的VQF  VQF即TwinVQ是由Nippon Telegraph and Telephone同YAMAHA公司开发的一种音频压缩技术。VQF的音频压缩率比标准的MPEG音频压缩率高出近一倍,可以达到1?18左右甚至更高。而像MP3、RA这些广为流行的压缩格式一般只有1?12左右。但仍然不会影响音质,当VQF以44kHz-80kbit/s的音频采样率压缩音乐时,它的音质会优于44kHz-128kbit/s的MP3,以44kHz-96kbit/s压缩时,音乐接近44kHz-256kbit/s的MP3。迷你光盘MD  MD(即MiniDisc)是SONY公司于1992年推出的一种完整的便携音乐格式,它所采用的压缩算法就是ATRAC技术(压缩比是1?5)。MD又分为可录型MD(Recordable,有磁头和激光头两个头)和单放型MD(Pre-recorded,只有激光头)。强大的编辑功能是MD的强项,可以快速选曲、曲目移动、合并、分割、删除和曲名编辑等多项功能,比CD更具个性化,随时可以拥有一张属于自己的MD专辑。MD的产品包括MD随身听、MD床头音响、MD汽车音响、MD录音卡座、MD摄像枪和MD驱动器等。音乐CD  即CD唱片,一张CD可以播放74分钟左右的声音文件,Windows系统中自带了一个CD播放机,另外多数声卡所附带的软件都提供了CD播放功能,甚至有一些光驱脱离电脑,只要接通电源就可以作为一个独立的CD播放机使用。潜力无限的WMA  微软在开发自己的网络多媒体服务平台上主推ASF(Audio Steaming Format),这是一个开放支持在各种各样的网络和协议上的数据传输的标准。它支持音频、视频以及其他一系列的多媒体类型。而WMA是Windows Media Audio的缩写,相当于只包含音频的ASF文件。WMA文件在80kbps、44kHz的模式下压缩比可达1?18,基本上和VQF相同。而且压缩速度比MP3提高一倍。所以它应该比VQF更具有竞争力。免费音乐格式Vorbis  为了防止MP3音乐公司收取的专利费用上升,GMGI的iCast公司的程序员开发了一种新的免费音乐格式Vorbis,其音质可以与MP3相媲美,甚至优于MP3。并且将通过网络发布,可以免费自由下载,不必担心会涉及侵权问题。但MP3在网上已经非常流行,微软的Windows Media技术也开始普及,Vorbis的前景还是不容乐观。其它音频格式AIF/AIFF:苹果公司开发的一种声音文件格式,支持MAC平台,支持16位44.1kHz立体声。AU:SUN的AU压缩声音文件格式,只支持8位的声音,,是互连网上常用到的声音文件格式,多由SUN工作站创建。CDA:CD音轨文件。CMF:CREATIVE 公司开发的一种类似MIDI的声音文件。DSP:Digital Signal Processing(数字信号处理)的简称。通过提高信号处理方法,音质会极大地改善,歌曲会更悦耳动听。S3U:MP3播放文件列表RMI:MIDI乐器序列有损压缩AAC:在高比特率下音质仅次于MPC,在高比特率和低比特率下表象都很不错。就是编码速度太慢!MPC:低比特率下表现一般,不及Mp3Pro编码的MP3和OGG,高比特率下音质最好,编码速度快!OGG:低比特率下音质最好,高比特率同样也不错。编码速度稍慢。MP3Pro:在低比特率下音质次于OGG,其他方面同MP3WMA:高低比特率下都一般,不支持VBR,最高192Kbit/s无损压缩FLAC:压缩率在四个中最差,编码速度不错,平台支持很好。PAC:稍慢的编码速度,压缩率排第三,平台支持良好。APE:编码速度最快、最好的压缩率,平台支持一般。WV:编码速度非常快,压缩率在四个种排第二,仅支持Windows平台。当今世界上音质最好的音频格式是什么?当然是CD了。因此要讲音频格式,CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软件的?打开文件类型?中,都可以看到*.cda格式,这就是CD音轨了。  标准CD格式也就是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,因为CD音轨可以说是近似无损的,因此它的声音基本上是忠于原声的,因此如果你如果是一个音响发烧友的话,CD是你的首选。它会让你感受到天籁之音。  CD光盘可以在CD唱机中播放,也能用电脑里的各种播放软件来重放。一个CD音频文件是一个*.cda文件,这只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在电脑上看到的?*.cda文件?都是44字节长。  注意:不能直接的复制CD格式的*.cda文件到硬盘上播放,需要使用象EAC这样的抓音轨软件把CD格式的文件转换成WAV,这个转换过程如果光盘驱动器质量过关而且EAC的参数设置得当的话,可以说是基本上无损抓音频。推荐大家使用这种方法。WAV:无损的音乐  是微软公司开发的一种声音文件格式,它符合PIFFResourceInterchangeFileFormat文件规范,用于保存WINDOWS平台的音频信息资源,被WINDOWS平台及其应用程序所支持。?*.WAV?格式支持MSADPCM、CCITTALAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道。  标准格式的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音文件质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都?认识?WAV格式。  这里顺便提一下由苹果公司开发的AIFF(AudioInterchange File Format)格式和为UNIX系统开发的AU格式,它们都和和WAV非常相像,在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。MP3:流行的风尚  MP3格式诞生于八十年代的德国,所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应?*.mp1"/?*.mp2?/?*.mp3?这3种声音文件。  需要提醒大家注意的地方是:MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸,相同长度的音乐文件,用*.mp3格式来储存,一般只有*.wav文件的1/10,而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小,音质好;所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌,因而为*.mp3格式的发展提供了良好的条件。  直到现在,这种格式还是风靡一时,作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风,MP3音乐的版权问题也一直是找不到办法解决,因为MP3没有版权保护技术,说白了也就是谁都可以用。  MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种,可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间,也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。我们用装有FraunhoferIISMpegLyaer3的MP3编码器(现在效果最好的编码器)MusicMatchJukebox6.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲,得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR(固定采样频率)技术可以以固定的频率采样一首歌曲,而VBR(可变采样频率)则可以在音乐?忙?的时候加大采样的频率获取更高的音质,不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。我们把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样,生成的VBRMP3文件为2.9MB。MIDI:作曲家的最爱  经常玩音乐的人应该常听到MIDI(Musical Instrument DigitalInte Innocence)这个词,MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音,而是记录声音的信息,然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5~10KB。今天,MID文件主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。*.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次。*.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。*.mid文件可以用作曲软件写出,也可以通过声卡的MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里,制成*.mid文件。WMA:最具实力的敌人  WMA(Windows Media Audio)格式是来自于微软的重量级选手,后台强硬,音质要强于MP3格式,更远胜于RA格式,它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样,是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的,WMA的压缩率一般都可以达到1:18左右。  WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM(Digital Rights Management)方案如Windows Media Rights Manager 7 加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等,这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音。  另外WMA还支持音频流(Stream)技术,适合在网络上在线播放,作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲,更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器,而Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了windows操作系统就可以直接播放WMA音乐,新版本的Windows Media Player 7.0更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能,在新出品的操作系统WindowsXP中,WMA是默认的编码格式。  大家知道Netscape的遭遇,现在?狼?又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式,音质好的可与CD媲美,压缩率较高的可用于网络广播。虽然现在网络上还不是很流行,但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持,在网络音乐领域中直逼*.mp3,在网络广播方面,也正在瓜分Real打下的天下。因此,几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。RealAudio流动的旋律  RealAudio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏,现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem,所以典型的回放并非最好的音质。有的下载站点会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real文件。现在real的的文件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络带宽的不同而改变声音的质量,在保证大多数人听到流畅声音的前提下,令带宽较富裕的听众获得较好的音质。OGG格式  它的全称应该是OGGVobis。它是一种新的音频压缩格式,类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是,它是完全免费、开放和没有专利限制的。OGGVobis有一个很出众的特点,就是支持多声道,随着它的流行,以后用随身听来听DTS编码的多声道作品将不会是梦想。OGGVobis在压缩技术上比MP3好,而且它的多声道,免费,开源这些特点,使它很有可能成为一个流行的趋势,这也正是一些MP3播放器对其支持的原因。  虽然目前OGG格式的音频文件在音质与MP3格式的文件相当,但由于Vorbis使用了一种灵活的格式,能够在文件格式已经固定下来后还能对音质进行明显的调节和新算法训练。因此,它的声音质量将会越来越好。而且如果MP3与OGG同时以同样的位速率和CBR(常量位速率,指文件从头到尾都是一种位速率)方式来编码的话,那么它们压缩后的容量也是一样的。可见,OGG格式在整体上已经显出了一定的优越性。不过它今后能否取代MP3格式的音频文件,成为市场的主流,目前还是未知数。APE格式  APE是一种无损压缩音频格式。庞大的WAV音频文件可以通过 Monkey's Audio 这个软件进行?瘦身?压缩为APE。很时候它被用做网络音频文件传输,因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多,可以节约传输所用的时间。更重要的是,通过 Monkey's Audio 解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为?无损音频压缩格式?,Monkey's Audio 被誉为?无损音频压缩软件?。  相信谁都知道CD音乐格式,这是目前公认的音质最好的载体,但代价也是巨大的,一张80分钟的CD,如果不经过任何压缩,直接用软件抓轨(CD光盘的具体音乐信息在电脑的WINDOWS操作系统中是不可见的,把CD音乐由不可见的光盘上抓下来保存在硬盘上的过程就叫?抓轨?)得到的WAV文件也有800MB左右。如此巨大的文件尽管音质好但并不利于在网络上传输!  于是,各种各样的压缩技术出现了,最有名的当数?MP3?了,还有?RM、WMA?等,这些压缩是对某些片断进行取样而成,属于?有损压缩?。320KB的MP3尽管号称?接近CD音质?,但只要接入稍微好一点的功放和音箱,高音飘忽、低音混沌的毛病立马便会原形毕露!对于一些高品质的HI-FI音乐唱片来说,MP3等于失去了意义了,那么如何在文件大小和音质好坏之间取得最好的平衡呢?  APE来了!它可以将庞大的WAV压缩成一半大小!甚至可以将早期的单声道录音唱片压缩成四分之一!更重要的是它并非采用mp3等抽样压缩方式,而是?无损压缩?,可以用软件 Monkey'sAudio 完全的还原成wav,然后可以用CDR刻录成接近原CD音质的CD。在普通cd机上播放;或者对于有大硬盘的朋友来说可以直接保存在电脑里,用软件播放,加块好一点的声卡,也可以?hi-fi?一把了!类似的无损压缩格式还有wv也可以和ape一样处理。




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