羅 天
(作者單位:國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái))
再談新媒體音頻格式
羅 天
(作者單位:國(guó)家新聞出版廣電總局二八一臺(tái))
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),音頻格式就是對(duì)聲音文件的編碼和解碼格式,由于人耳的生理結(jié)構(gòu)的局限性,通常最大帶寬為20 kHz。目前,有兩類主流的音頻格式,分別是無(wú)損格式和有損格式,如WAV、APE等是無(wú)損格式音頻;MP3、Windows Media Audio(WMA)、Ogg Vorbis(OGG)和AAC等是有損格式音頻。
新媒體技術(shù);互聯(lián)網(wǎng);音頻格式;無(wú)損壓縮;有損壓縮
當(dāng)前,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入到人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷?,互?lián)網(wǎng)音視頻已逐漸成為新媒體的重要組成部分,音視頻技術(shù)的發(fā)展直接關(guān)系到新媒體的成長(zhǎng)。作為新媒體從業(yè)者,熟悉掌握常用的音視頻格式,是一項(xiàng)基本要求,本文就目前互聯(lián)網(wǎng)流行的部分音頻格式進(jìn)行淺敘。
音頻格式就是對(duì)聲音文件的編碼和解碼格式,通常最大帶寬為20 kHz,采用線性PCM編碼。其的特點(diǎn)為:要在計(jì)算機(jī)內(nèi)播放音頻文件,也就是對(duì)聲音文件來(lái)一次模數(shù)轉(zhuǎn)換,通常由量化過(guò)程和采樣過(guò)程組成。
當(dāng)前,比較流行的音頻分類為無(wú)損格式和有損格式。無(wú)損格式又分為無(wú)損非壓縮格式和無(wú)損壓縮格式,有損格式一般通指有損壓縮格式。無(wú)損非壓縮格式的代表為常見的CD格式和抓軌后的WAV格式;無(wú)損壓縮格式主要指APE格式和FLAC格式等;有損壓縮格式較多較流行,主要有MP3、WMA、0GG和AAC等。
2.1無(wú)損音頻格式
無(wú)損音頻格式為沒有壓縮或者壓縮比很小的音頻文件,與初始錄音數(shù)據(jù)一致或者基本一致,一般分為無(wú)損非壓縮音頻格式和無(wú)損壓縮音頻格式。目前,持有網(wǎng)絡(luò)視聽許可證的大多數(shù)網(wǎng)站(以下簡(jiǎn)稱持證網(wǎng)站)由于網(wǎng)絡(luò)帶寬和資源因素,基本都只提供有損壓縮格式的音頻,所以采用的相關(guān)系統(tǒng)更支持有損壓縮格式。
2.1.1無(wú)損非壓縮音頻格式-CD格式
CD格式是指用于存儲(chǔ)CD的格式文件,也有人稱之為CD音軌。一般的CD格式是近似無(wú)損的,因而最接近原聲,雖然現(xiàn)在被很多MP3文件取代,但是對(duì)于一些音樂(lè)發(fā)燒友來(lái)說(shuō),CD仍然是首選。CD光盤既可以在DVD等設(shè)備中播放,也可以借助計(jì)算機(jī)的光驅(qū)通過(guò)軟件來(lái)播放。由于單純的CD容量很大,不易在互聯(lián)網(wǎng)傳播,目前互聯(lián)網(wǎng)上一般提供Wave和APE格式下載(后文提及)。
2.1.2無(wú)損非壓縮音頻格式-WAV格式
WAV是美國(guó)Microsoft公司開發(fā)的一種聲音文件格式,與CD格式一樣,具有接近原聲的效果,目前網(wǎng)絡(luò)上部分網(wǎng)站有提供抓軌為WAV格式的音樂(lè)文件。
2.1.3無(wú)損壓縮音頻格式-APE格式
APE是一種壓縮音頻格式。但是值得一提的是,這是一種接近無(wú)損的壓縮格式。容量很大的WAV音頻文件可以通過(guò)專有軟件壓縮成APE,同樣的,APE也可以通過(guò)專有軟件還原成WAV,最后再刻錄成CD。由于壓縮后的APE文件容量要比WAV文件小很多,極大地方便了網(wǎng)絡(luò)傳播。此外,通過(guò)軟件解壓縮還原以后得到的WAV文件與解壓前的源文件基本一致。所以APE被稱為“無(wú)損音頻壓縮格式”。
2.1.4有損壓縮音頻格式-MP3格式
這是目前最流行的壓縮格式,雖然有部分的壓縮失真,音質(zhì)上比WAV和CD,甚至是APE都有所不足,但是它的壓縮比很高,編碼后文件體積非常小,易于傳播和攜帶,所以對(duì)于普通受眾而言,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)極大地彌補(bǔ)了之前提到的不足。
2.1.5有損壓縮音頻格式-WMA格式
WMA格式也是由美國(guó)Microsoft公司開發(fā),它的優(yōu)點(diǎn)是壓縮率比MP3高,且內(nèi)置了版權(quán)保護(hù)技術(shù),同時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流的支持更好,可以更方便地在網(wǎng)絡(luò)上播放,而且由于Windows操作系統(tǒng)默認(rèn)支持,可以直接播放。
2.1.6有損壓縮音頻格式-0GG格式
0GG是一種開源有損壓縮格式。它是免費(fèi)、沒有專利限制的。在開源軟件越來(lái)越受到關(guān)注的今天,0GG為新媒體音頻技術(shù)提供了一個(gè)很好的選擇。
2. 1.7 有損壓縮音頻格式-AAC格式
AAC是一種高壓縮比的音頻算法,壓縮比通常為18∶1~20∶1。因?yàn)椴捎枚嗦暤篮褪褂玫蛷?fù)雜性的表述形式,在音質(zhì)方面比很多傳統(tǒng)編碼格式更加優(yōu)秀。蘋果電腦和蘋果手機(jī)的流行,大大提高了AAC格式的知名度。AAC格式能夠支持48個(gè)音軌,15個(gè)低頻(LFE)音軌,5.1多聲道支持,更高的采樣率(最高可達(dá)96 kHz)以及多種語(yǔ)種的兼容能力。
2.1.8有損壓縮音頻格式-RA格式
RA格式壓縮率比較高,所以文件很小,但是音質(zhì)就得不到保證,特別適合在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度較低的條件下使用,早些年多用于網(wǎng)絡(luò)電臺(tái),近年隨著帶寬的不斷提升,采用率有所下降。
2.1.9有損壓縮音頻格式-MIDI格式
MIDI對(duì)于經(jīng)常玩電子音樂(lè)的用戶來(lái)說(shuō)應(yīng)該再熟悉不過(guò),最早是為了在電子樂(lè)器上記錄樂(lè)手的演奏,方便重放,之后伴隨引入了電腦MIDI的聲卡后,MIDI才變?yōu)橐环N音頻格式。
2.1.10各類音頻編碼技術(shù)的中英文參照
不同的編碼技術(shù)會(huì)設(shè)計(jì)到一些底層的編碼方式,這個(gè)太過(guò)于專業(yè),本節(jié)就按照不同的算法和縮略語(yǔ)把這些編碼方式的中英文對(duì)照列舉一二。
PCM:脈沖編碼調(diào)制,Pulse Code Modulation。ADPCM:自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制,Adaptive Differential Pulse Code Modulation。SB-ADPCM:子帶-自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制,Subband Adaptive Differential Pulse Code Modulation。LPC:線性預(yù)測(cè)編碼,Linear Predictive Coding。CELPC:碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼,Code Excited Linear Predictive Coding。VSELPC:矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼,Vector Sum Excited Linear Predictive Coding。RPELTP:規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)時(shí)預(yù)測(cè),Regular Pulse Excited-Long Term Predictive。LDCELP:低時(shí)延碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè),Low Delay-Code Excited Linear Predictive。 MPE:多脈沖激勵(lì),Multi-Pulse Excited。
由于篇幅原因,以上只是列舉了部分互聯(lián)網(wǎng)上較為流行的音頻格式。新媒體技術(shù)發(fā)展這么多年,日新月異,音頻格式層出不窮,但大都可歸為無(wú)損和有損這兩大類,如還有FLAC格式的無(wú)損音頻格式;有損音頻格式還有AMR(人聲、通話、手機(jī)錄音)、MPC等多種格式。
[1]APE[EB/OL].[2016-08-31]http:// baike.sogou.com/v49241.htm