一般音瀕格式面面觀 之基礎篇

[psac]

1、PCM編碼

　　PCM 脈衝編碼調製是Pulse Code Modulation的縮寫。


前面的文字我們提到了PCM大致的工作流程，我們不需要關心PCM最終編碼採用的是什麼計算方式，我們只需要知道PCM編碼的音瀕流的優點和缺點就可以了。

PCM編碼的最大的優點就是音質好，最大的缺點就是體積大。


我們一般的Audio CD就採用了PCM編碼，一張光碟的容量只能容納72分鐘的音樂資訊。

2、WAVE

　　這是一種古老的音瀕文件格式，由微軟開發。WAV是一種文件格式，符合 PIFF Resource Interchange File Format規範。

所有的WAV都有一個文件頭，這個文件頭音瀕流的編碼參數。WAV對音瀕流的編碼沒有硬性規定，除了PCM之外，還有幾乎所有支持ACM規範的編碼都可以為WAV的音瀕流進行編碼。

很多朋友沒有這個概念，我們拿AVI做個示範，因為AVI和WAV在文件結構上是非常相似的，不過AVI多了一個視瀕流而已。


我們接觸到的AVI有很多種，因此我們經常需要安裝一些Decode才能觀看一些AVI，我們接觸到比較多的DivX就是一種視瀕編碼，AVI可以採用DivX編碼來壓縮視瀕流，當然也可以使用其他的編碼壓縮。



同樣，WAV也可以使用多種音瀕編碼來壓縮其音瀕流，不過我們一般的都是音瀕流被PCM編碼處理的WAV，但這不表示WAV只能使用PCM編碼，MP3編碼同樣也可以運用在WAV中，和AVI一樣，只要安裝好了相應的Decode，就可以欣賞這些WAV了。


　　在Windows平台下，關於PCM編碼的WAV是被支持得最好的音瀕格式，所有音瀕軟體都能完美支持，由於本身可以達到較高的音質的要求，因此，WAV也是音樂編輯創作的首選格式，適合儲存音樂素材。因此，關於PCM編碼的WAV被作為了一種中介的格式，常常使用在其他編碼的相互轉換之中，例如MP3轉換成WMA。


3、MP3編碼

　　MP3作為目前最為普及的音瀕壓縮格式，為大家所大量接受，各種與MP3相關的軟體產品層出不窮，而且更多的硬體產品也開始支持MP3，我們能夠買到的VCD/DVD播放機都很多都能夠支持MP3，還有更多的便攜的MP3播放器等等，雖然幾大音樂商極其反感這種開放的格式，但也無法阻止這種音瀕壓縮的格式的生存與流傳。


MP3發展已經有10個年頭了，他是MPEG(MPEG：Moving Picture Experts Group) Audio Layer-3的簡稱，是MPEG1的衍生編碼方案，1993年由德國Fraunhofer IIS研究院和湯姆生公司合作發展成功。


MP3可以做到12:1的驚人壓縮比並保持基本可聽的音質，在當年硬碟天價的日子裡，MP3迅速被用戶接受，隨著網路的普及，MP3被數以億計的用戶接受。


MP3編碼技術的發佈之初其實是非常不完善的，由於缺乏對聲音和人耳聽覺的研究，早期的mp3編碼器幾乎全是以粗暴方式來編碼，音質破壞嚴重。隨著新技術的不斷匯入，mp3編碼技術一次一次的被改良，其中有2次重大技術上的改進。

　　VBR：MP3格式的文件有一個有意思的特徵，就是可以邊讀邊放，這也符合流媒體的最基本特徵。也就是說播放器可以不用預讀文件的全部內容就可以播放，讀到哪裡播放到哪裡，即使是文件有部分損壞。



雖然mp3可以有文件頭，但對於mp3格式的文件卻不是很重要，正因為這種特性，決定了MP3文件的每一段每一畫格都可以單獨的平均資料速率，而無需特別的解碼方案。


於是出現了一種叫VBR（Variable bitrate，動態資料速率）的技術，可以讓MP3文件的每一段甚至每一畫格都可以有單獨的bitrate，這樣做的好處就是在保證音質的前提下最大程度的限制了文件的大小。這種技術的優越性是顯而易見的，但要運用確實是一件難事，因為這要求編碼器知道如何為每一段分配bitrate，這對沒有波形分析的編碼器而言，這種技術如同虛設。正是如此，VBR技術並沒有一出現就顯得光彩奪目。