理论教育 常见数字音频存储格式-《多媒体技术及应用》

常见数字音频存储格式-《多媒体技术及应用》

时间:2023-11-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:前面提到的MP3就是MPEG-1音频编码方案中的Layer 3(第3层)音频压缩模式。

常见数字音频存储格式-《多媒体技术及应用》

由于计算机技术、多媒体技术的不断发展,数字音频编码与文件格式种类繁多,掌握并了解几种常见的音频编码模式与文件格式是一名数字音频制作爱好者的必修课,只有了解它们的应用特性才能更好地使用它们。

1.WAV

WAV是微软公司开发的一种声音文件格式,拥有悠久的历史和广泛的兼容性。它符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范,用于保存平台的音频信息资源,被Win-dows平台及其应用程序所广泛支持。WAV对音频流的编码没有硬性规定,除了很好的支持PCM编码之外,还几乎支持所有的ACM编码。WAV可以使用多种音频编码来压缩其音频流,不过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。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要求,因此WAV格式也是Windows平台下音乐编辑创作的首选格式,适合保存音乐素材

2.AlFF

AIFF是Audio Interchange File Format(音频交换文件格式)的缩写,该格式是苹果公司开发的一种声音文件格式,一直以来被Macitosh平台及其应用程序所支持,一些其他平台的软件也对其支持。AlFF和WAV类似,都拥有质量很好的编码方式,可以在专业音频制作领域使用。

3.CDA

CD音乐格式是大家都很熟悉的,它的文件扩展名是CDA,其采样频率为44100 Hz,16 bit。CD的存储采用音轨的形式,记录的是波形流,是一种近似无损的格式,因此该文件类型的存储量较大是必然的。“*.cda”文件只是一个索引信息,并不是真正的包含声音信息,所以不论CD音乐的长短,在计算机上看到的“*.cda文件”都是44字节长。

4.MP3

MP3的全称是MPEG-1 Layer 3,是一个意图达到高的压缩率同时又能保持相当不错的音质的有损压缩音频格式。Layer 3不是MPEGLayer 1或Layer 2的新版,只是与它们不同的复杂编码方案,中文翻译是“第三层”。现在有许多可用的MP3编码器,其中最高品质的莫过于Lame,同时它也是开源免费的。MP3有不同的采样率和比特率(注意比特率并不是量化精度,而是代表压缩比),代表不同的音质。网络上流行的MP3是44100 kHz采样率,128 kbit/s(192 kbit/s)比特率的。

5.MP3PRO

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)发布的一种新的音乐格式。这是一种基于MP3编码技术的改良方案,本身最大的技术亮点就在于SBR(Spectral Band Replication,频段复制),是一种新的音频编码增强算法,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。MP3PRO其实是一种MP3信号流和SBR信号流的混合数据流编码。官方声称64 kbit/s的MP3PRO可以媲美128 kbit/s的MP3的音质。

6.MP4与AAC

在讲述MP4之前,首先要理清一些概念。首先MPEG是一个组织,不是技术标准。它是Motion Pictures Expert Group(运动图像专家组)的缩写,该组织在1987年成立,是专门从事视频压缩平台标准开发和制订的全球性组织。其开发和制订的系列标准有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等。

前面提到的MP3就是MPEG-1音频编码方案中的Layer 3(第3层)音频压缩模式。MP4这个名称是由GMO(Global Music One)公司提出并确定的,它不是一种技术标准,不是MPEG-4技术标准的简称,更不是MPEG-1音频技术标准中的Layer 4(第4层),MP4只是一种商品,是一种音频格式,与MPEG-4没有太大关系。(www.daowen.com)

之所以说MP4是一个商品,是因为MP4出现的主要目的就是“意图采用一种带有版权限制的音乐格式,去取代目前在网络上日益泛滥的MP3”。由于MP3的流行范围广,传播速度快,编解码技术容易掌握,使得民众忽视了著作者和出版者应享有的版权利益,侵犯了音乐出版物的版权。于是,GMO针对MP3提出了“基于AT&T公司授权的AAC改良技术”,即在AAC技术标准的基础上,增加“音乐传播认证”功能,并改名为A2B技术(A2B与AAC虽有一些小小的不同,但实际上还是AAC技术)。

AAC(Advanced Audio Coding)直译为高级音频编码,出现于1997年,是基于MPEG-2的音频编码技术,由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、Sony等公司共同开发,目的是取代MP3格式。

这样,一个依托AAC技术标准的电子商品——MP4就诞生了。MP4名称的提出和其本身的技术含义并没有任何联系,只是为了迎合市场,方便民众记忆。若从技术标准及其演变情况来命名,AAC或A2B都比叫MP4更有道理。

7.RealAudio(RA/RM/RAM)

Real Audio是RealNetworks公司开发的一种流式音频文件格式,它包含在RealNetworks公司所制定的音频、视频压缩规范RealMedia中,主要用于在低速的广域网上实时传输音频信息。网络连接速率不同,客户端所获得的声音质量可以是不尽相同的。

8.MIDI

MIDI是音乐设备数字化接口(Musical Instrument Digital Interface)的缩写,又称为乐器数字接口。MIDI(*.mid)文件格式不是声音文件,不是一段录制好的音频波形,而是记录声音的信息,然后再告诉声卡如何再现音乐的一组指令。它定义了计算机音乐程序、数字合成器及其他电子设备交换音乐信号的方式,规定了不同厂家电子乐器与计算机连接的电缆和硬件设备间数据传输的协议,可以模拟多种乐器的声音。

9.APE

APE是Monkey′s Audio提供的一种无损压缩格式。Monkey′s Audio提供了Winamp的插件支持,因此这就意味着压缩后的文件不再是单纯的压缩格式,而是和MP3一样可以播放的音频文件格式。这种格式的压缩比远低于其他格式,但能够做到真正无损,因此获得了不少发烧用户的青睐。在现有不少无损压缩方案中,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唯一选择。

10.FLAC

FLAC是Free Lossless Audio Codec(自由无损音频编码)的简称,是一种非常成熟的无损压缩格式,该格式的编码完全开放而且兼容几乎所有的操作系统平台,它的编码算法相当成熟,是最早得到广泛支持的无损格式。

11.WMA

WMA格式是Windows Media Audio的缩写,它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种有损压缩音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3,更是远胜于Real Audio,即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。在WMA 7之后的版本支持证书加密,未经许可(即未获得许可证书),即使是非法复制到本地,也是无法收听的。微软公司在WMA 9上大幅改进了其编码引擎,能够在同样音质获取前提下,缩小一半多的文件容量,因此非常适合网络上使用,但是由于WMA是有损压缩编码,因此对需求较高的用户来说不太适合。

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