菜鳥必看 MP3音瀕格式實用寶典

[psac]

一、技術原理
1、音瀕格式

　　數字化音瀕格式的出現，是為了滿足複製、存儲、傳輸的需求。簡單的說，早期的模擬音瀕格式，存在著複製失真和因為介質磨損而失效的問題。從CD碟的存儲開始，數字格式音瀕文件開始普及，但又產生了一個問題——存儲體積上的限制，同時CD碟仍然存在磨損的現象，如果儲存到硬碟上（相對存儲時間更長），在當時存儲介質（主要是硬碟）仍然昂貴的情況下，也不是好的解決方法。而網際網路的出現，更產生了遠距離傳輸文件的要求，在帶寬的制約下，縮小文件體積的需求變得更加強烈，這些都從外部因素上導致了有損壓縮數字音瀕格式產生！ 　　而從內部因素來說，隨著電腦運算、編碼能力的提高、各種聲學心理模式的進步，促進了各種有損壓縮數字音瀕格式的層出不窮。如果光從歷史及現在曾經湧現出的編碼格式來看，應該會列舉出很多，而在MP3機上使用的音瀕格式，筆者們向大家介紹的主要有如下幾種——MP3（CBR、VBR、ABR）、WMA、ADPCM。

（1）MP3（CBR、VBR、ABR）

　　MP3應該算目前使用用戶最多的有損壓縮數字音瀕格式了。它的全稱是MPEG(MPEG：Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3，1993年由德國夫朗和費研究院和法國湯姆生公司合作發展成功。剛出現時它的編碼技術並不完善，它更像一個編碼標準框架，留待人們去完善。早期的MP3編碼採用的的是類BIOS編碼率的方式（CBR ），筆者們常看到的128KBPS，就是代表它是以128KBPS類BIOS資料速率編碼——你可以提高這個編碼率，最高可以到320KBPS，音質會更好，自然，文件的體積會相應增大。

　　因為MP3的編碼方式是開放的，你可以在這個標準框架的基礎上自己選項不同的聲學原理進行壓縮處理，所以，很快由Xing公司推出可變編碼率的壓縮方式（VBR）。它的原理就是利用將一首歌的複雜部分用高 bitrate 編碼，簡單部分用低 bitrate 編碼，通過這種方式，進一步取得質量和體積的統一。當然，早期的Xing 編碼器的 VBR 算法很差，音質與 CBR （類BIOS碼率）相去甚遠。但是，這種算法指明了一種方向，其他開發者紛紛推出自己的VBR算法，使得效果一直在改進。目前公認比較好的首推 LAME，它完美地實現了 VBR 算法，而且它是是完全免費的軟體，並且由愛好者組成的開發團隊一直在不斷的發展完善。

　　而在VBR的基礎上，LAME更加發展出ABR算法。ABR（Average Bitrate）平均比特率，是VBR的一種插值參數。LAME針對CBR不佳的文件體積比和VBR產生文件大小不定的特點獨創了這種編碼模式。ABR在指定的文件大小內，以每50畫格（30畫格約1秒）為一段，低頻和不敏感頻率使用相對低的流量，高頻和大動態表現時使用高流量，可以做為VBR和CBR的一種折衷選項。

（2）WMA

　　WMA是Windows Media Audio的縮寫，是微軟力推的數字音樂格式。微軟官方宣佈的資料中稱WMA格式的可保護性極強，甚至可以限定播放機器、播放時間及播放次數，具有相當的版權保護能力。
應該說，WMA的推出，就是針對MP3沒有版權限制的缺點而來——普通用戶可能很歡迎這種格式，但作為版權擁有者的唱片公司來說，它們更喜歡難以複製拷貝的音樂壓縮技術，而微軟的WMA則照顧到了這些唱片公司的需求，可以預見，唱片業可能將全力支持WMA標準。

　　除了版權保護外，WMA還在壓縮比上進行了深化，它的目標是在相同音質條件下文件體積可以變的更小（當然，只在MP3低於192KBPS碼率的情況下有效，實際上當採用LAME算法壓縮MP3格式時，高於192KBPS時普遍的反映是MP3的音質要好於WMA）。

　　不管怎麼說，微軟想介入的領域，它總能憑著自己的強大實力和在軟體上的壟斷地位，獲得它想要的東西（儘管技術上它並不總是最出色）——這場戰爭應該是微軟在數碼音瀕格式領域的另一個IE與Netscape的戰爭版本。

小結：因為本文的目的是針對MP3機上使用的數碼音瀕格式而撰寫的，所以，在播放格式上筆者只介紹目前MP3上常用的兩種格式：MP3與WMA。如果從數碼音瀕格式的角度來說，除了提到的這兩個格式外，還有很多其他的格式：RA、MIDI、VQF、ATRAC、ATRAC3、Vorbis、AIF/AIFF、MP3PRO、Ogg、Dolby Digital 5.1、Qdesign QDX、ATRAC3、VoiceAge等等。其實隨著電腦運算能力的增強、聲學原理認識的進步、壓縮技術的發展，還會湧現出更多的數字壓縮音瀕格式——相比前面提到的MP3、WMA，它們或者從壓縮比上下工夫、或者從版權保護上下工夫（有正反的取捨，有的要，有的不要）、或者從音質上下工夫
　一種格式的流行，乃至成為一種使用數量上的標準，除了技術因素外，還取決於其他的因素。就筆者個人的看法，先入為主的影響是很大的，以MP3來說，正因為目前它在用戶規模上是最大的，所以儘管它的壓縮比、音質、版權保護方面都存在缺點，但是用戶很容易形成一種慣性——獲得MP3文件越容易，越多用戶加入這個行列；反過來促進越多文件採用這種格式存儲——這就形成了一個正向循環，加上因為更多的播放軟體支持MP3、更多的第三方開發更先進的編碼算法，這些都推動MP3在自身格式上的進步，又導致用戶使用上的更加普及。

　　所以，短期內筆者個人還是看好MP3格式的發展——除了上面提到的非技術因素外，隨著存儲介質容量和網路帶寬的進一步增大，壓縮比或許正變得不那麼重要了（筆者現在敢大膽的使用高於192KBPS碼率壓縮自己的CD，遇到傳統的，筆者甚至直接使用320KBPS，原因無它，筆者的電腦硬碟是40G，而這個配置還在逐漸落伍）；版權保護也是雙刃劍，對廠商而言是好事，對用戶則是排斥的心理。

　　因此，在本章節的最後，筆者並不做MP3、WMA格式與其他格式的對比，僅以這兩個目前在MP3機上使用最頻繁的格式來做一番對比。從壓縮比角度來說，在低於192KBPS的條件下，WMA可以在同樣音質條件下獲得比MP3文件更小的體積——甚至一半。所以如果你的MP3容量並不大，而且你並不追求音質的更完美（特別當你的用途是聽一些英語教材、相聲、評書類不要求音質、回放效果的時候），假如你的MP3機支持WMA格式的播放，那麼恭喜你——你的MP3機容量可以變相的增大一倍。反過來，如果你的MP3容量有夠大（目前的主流應該是往128M發展），而且又注重音質感受，那麼強烈建議你使用LAME壓縮算法平均192KBPS以上碼率壓縮，你會發現，和你往常使用的128KBPS碼率文件相比，會獲得不同的感受（當然，還和MP3機的音質處理效果、耳機的選項相關）。

　　這些是從筆者個人使用中獲得的感受，你可以參考。但是更重要的是自己去嘗試——因為MP3機正越來越往多等級方向發展——高、中、低端的MP3日趨細分：質量、功能、價格上都如是，只有配合自己的具體機型，通過實踐，才能找到適合自己的格式及編碼率。

（3）ADPCM格式

　　這個格式常用在MP3機的錄音方面。筆者們常看到某款具有錄音功能的MP3機在參數介紹上會標注「支持MP3,WMA,ADPCM格式」。它其實也是一種編碼格式，但針對的是文件體積的更小——自然音質上就沒有什麼優秀可言了。比如作為採訪時的錄音，32M的閃存，用這種格式錄製，可以存儲大約2個小時的錄音。從音質和文件大小的統一性來說，應該是目前一個好的解決方案。除了外錄（採訪、課堂錄音）外，還有的MP3機使用這種格式進行對CD、磁帶機的直接錄製。可想而知，這樣的源文件你還是以英語讀物、相聲類的為主，如果你想要錄製音樂類的，勸你還是放棄，這種格式錄製出來的效果用來聽音樂只能用慘不能睹來形容。

小結：錄音格式上，目前除了繼續採用ADPCM格式外，越來越多的MP3機開始支持直接用MP3、WMA編碼（特別在直接錄製上）。但是這裡要提出的一點是，MP3機的DSP在運算能力上比起電腦的CPU配合專門的編碼軟體還是差距太大，所以目前的產品裡，筆者個人是不推薦用這種機器來直接錄製音樂類文件，但相信隨著集成電路的不斷發展，這個功能會不斷進步，最終將出現滿足要求的直接錄製產品——正如電腦上的設備發展一樣，軟體和硬體的互相促進、互相融合，終將帶來合乎要求的產品。

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二、 套用技巧

1、音瀕格式的製作

　　音瀕格式文件的製作，應該包括兩個範圍：1是從無損壓縮檔案（一般是WAV格式，而在這之前的一般是從CD、DVD、其他MPEG-4格式抓取成WAV格式），轉換到MP3或WMA格式；2是這兩種格式的相互轉換以及其他格式文件（主要是RM、ADPCM）轉換成這兩種格式。而在談及這些方面的時候，實際就是常用軟體的使用——通過相應的軟體，才能實現筆者們的目的，所以本章節側重於基本原理介紹後的具體常用軟體的基本操作。

（1）WAV格式的抓取（兼談CD抓軌的保真）

　　WAV格式作為無損壓縮格式，可以說是轉換到其他格式的一個基本途徑。通過專門的抓軌軟體，將音瀕以WAV格式儲存下來。實現這個目的的軟體很多，筆者們以流行的EAC為例子來說明。在使用EAC之前，首先還要告訴大家注意幾個問題：1.CD的質量。這點很多朋友不注意，以為CD就是最好的音質，其實不同的CD，因為材料、製作工藝、保護程度（磨損），對最終結果都有很大的影響。2.光碟的問題。現在光碟的速度是越來越快了，但反映到抓取音軌上，不見得速度快得就更好，筆者曾經用過不同的光碟，對結果的影響就很大（不光抓取速度，還有最終結果）。所以好的抓軌軟體，能讓你在這兩面通過自己的設定，解決很多問題。（以下以EAC V0.9 beta 4漢化版為例）

　　開啟EAC，出現主界面後，首先點擊上方功能表的「EAC」，在跳出的EAC OPTIONS新視窗裡選項「Extraction」欄目，在這裡有幾個選項要注意：

1、「用靜音填充丟失的偏移采樣」：建議選項。這樣在出現丟失資料時會以靜音補充，防止出現噪音。

2、「CRC 計算時不使用空的采樣」：上一項選項了這項就不要選項了。

3、「音軌間同步」：建議選項。目的是為了在音軌的銜接處進行抖動與同步校正，以避免在前後音軌之間的銜接處出現爆音或停頓。

4、「差錯恢復品質」：共有高、中、低三個選項。越高的糾錯品質越好，當然，速度就相對更慢。放一張CD到你的光碟裡，很快CD的曲目內容出現在主界面上。這時你可以根據自己的光碟特點進行驅動器設定了。

　　接下來是上面功能表的第二個選項「驅動器選項」：推薦「安全模式」，以及該項目下的「驅動器具備精確流特性」、「驅動器可緩衝音瀕資料」。

　　這些影響抓軌質量的設定完成後，就可以開始抓軌了（強烈推薦把抓軌和壓縮分開，這樣對有問題的音軌可以直接跳過，以免影響總體進度）。抓軌的操作很簡單，設定好存放目錄後，點擊左邊快捷欄裡的「WAV」選項，就會將CD的所有音軌自動進行抓取並儲存成WAV格式（當然，你也可以選定自己想抓的某個特定音軌抓取）。EAC會在結束後給出抓軌報告，如果沒問題的話會顯示順利完成，無差錯發生。

（2）MP3文件的製作

　　在上面製作的無損格式WAV的基礎上，筆者們就可以開始製作MP3和WMA文件了，先來說說MP3文件的製作。這裡要用到的是大名鼎鼎的LAME。

　　LAME 是 LAME Ain「t an Mp3 Encoder的簡稱，應該是目前製作MP3格式最好的編碼器之一了。一般的LAME EXE格式是一個DOS下的應用程式，對普通使用者來說，應該說掌握起來有一定難度，因此，網上有很多LAME的外殼程序（可以通過筆者們熟悉的WIN視窗方式使用LAME，更符合一般用戶的使用習慣），比較知名的有LAMER、RAZORLAME、WINLAME，這裡要介紹的是筆者們上面提到的EAC——通過它，你可以很方便的實現從抓軌到壓縮



　EAC在使用LAME進行壓縮前你首先要做一些設定：開啟「EAC」選項的「壓縮選項」，在跳出的視窗裡選項「外部壓縮程序」。裡面有筆者們需要設定的幾個地方：

1、「使用外部程序」：當然要選項了。「參數使用方案」裡找到「LAME MP3 Encoder」。然後是「用於壓縮的程序所在路徑」，通過右邊的「瀏覽」按紐指定LAME的位置。

2、「追加的指令行選項」：這項就是關鍵所在。如果你填上了，下面的「比特率」就會忽略，以這裡的指令為準則。那麼，該怎樣填寫指令選項呢？外殼程序的好處就是通過自訂的指令，替代複雜的DOS下指令：

VBR格式：
快速（與上面相比質量略差）：
--alt-preset fast extreme
(bitrates 與上面的相同)
高品質（較慢）：
--alt-preset standard（註：當前 LAME 標準設定）
(bitrates 180-220 kbit/s - 通常在 192 kbps 左右)
快速（與上面相比質量略差）：
--alt-preset fast standard
(bitrates 與上面相比質量略差)
alt-preset extreme (bitrates 220-270 kbit/s - 通常在 256kbps 左右)

3、CBR格式：如果選項CBR格式壓縮，則「追加的指令行選項」處不要填，通過「比特率」這個項目選項從96—320KBPS的不同壓縮率。

　　這樣設定好後，就可以開始壓縮了，筆者們是從WAV格式壓縮起，所以選項功能表裡的「工具」——「壓縮WAV格式」，在跳出的瀏覽器裡選項所要壓縮的WAV文件（支持多選），完成選項後「確定」，好了，坐下來慢慢休息吧，很快筆者們自己製作的准HI-FI級別MP3就會出現在你預先設定的目錄裡了。

（3）WMA文件的製作

　　微軟的Windows Media Player從8.0版本開始，支持將CD及WAV格式的文件轉化成WMA格式。不過，考慮到版權保護及8.0版本的用戶還不是太多，筆者們這裡就不介紹WMP8.0的製作WMA了，將要介紹的是第三方軟體：Advanced WMA Workshop。

　　Advanced WMA Workshop（以下簡稱為AWW）是一個相當不錯的音樂文件轉換工具，它能輕鬆的在 WMA、MP3、OGG Vorbis 及 WAV四種文件格式之間轉換，而且還支持將CD 音軌直接抓取成WMA格式，而且它還可以編輯ID3v2Tags、並且提供批量轉換功能。它的使用界面很簡單（筆者使用的是漢化版本），在中間視窗右邊的具體文件清單裡選要轉換的WAV文件，這時右上角的四個選項裡選項「轉為WMA」，然後點擊上面的快捷鍵「轉換」，會跳出一個視窗，直接設定儲存目錄、采樣率、壓縮率，完了後點「確定」，很快就自動完成轉換工作。

2、音瀕格式的互相轉換

　　除了上面提到的CD格式、WAV、MP3、WMA文件外，網上還有一種流行的音樂格式RM，就是REAL出品的流媒體格式（也用在視瀕上），因為它的體積更小，所以在一些對音質要求不高的場合會用到（筆者手頭的一些相聲就是這種格式），所以把這種格式的文件轉成MP3機能使用的MP3、WMA格式也是大家有可能遇到的一個情況。

　　其實這種轉換，最基本的思路是先轉成WAV格式，然後就可以用上面提到的製作MP3、WMA的方法了。但是，這裡介紹的是一款可以直接轉換RM為MP3格式的軟體：Streambox Ripper，筆者使用的是V 2.009版本。用起來也很簡單，啟動時點擊「Load」按鈕，選項要轉換的RM文件，回到主界面，按下「Convert」按鈕，在「Encode Output File」(輸入文件格式)中選項「MPEG Layer 3(MP3)」，在儲存目錄裡修改自己要儲存的位置，然後點「OK」，就可以開始轉換了。

　　除了上面提到的文件格式外，真正在MP3機上使用的格式並不多，因為本文的出發點是介紹和MP3機相關的格式，所以對其他的格式製作、轉換就不多說了，其實有一個最簡單的方法：最知名的音樂播放軟體WINAMP，只要它支持播放你的文件格式（通過插件可以播放目前大部分格式），就可以用它轉換成WAV格式，在這個基礎上，你就可以轉換成MP3或WMA了。

[rockman132]

3Q......受益良多.......