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打造发烧音质:MP3音频完全攻略(上)

  2.剖析:红得有道理!

  MP3的如今大红大紫,而真正的市场发展期只有六七年,而在中国,MP3真正深入民心就在这两三年时间,可你看那红火程度,真的有点让人不够想象(连小贝跑步也带个iPod!)。对比MD,发展了十多年,在欧美那边还不是很受欢迎(这里无意谈论MP3和MD谁优谁劣的问题)。我们不禁问一句,MP3凭什么这么红?

  以下是本人的观点:

  1. MP3自身优秀的内涵,这是内因;

  2. WINTEL之流的贡献和internet的普及;

  3. LAME等一批优秀的编码器;

  4. MP3随身听的推陈出新。


  2.1 内涵

  要分析MP3的发展必须先了解其内涵,MP3的内涵应该包括其编码原理和解码原理。

  2.1.1 编码

  这里分两部分介绍:简单介绍和深入了解,如果你只想简单了解一下MP3的编码原理,那之看简单介绍就可以了。

  ■简单介绍

  音频压缩实际上由编码和解码两个部分组成。把波形文件里的数字音频数据转换为高度压缩的形式(称为比特流)即为编码;要解码则把比特流重建为波形文件。

  音频压缩可以分为无损(lossless)压缩和有损压缩。无损压缩就是尽量降低音频数据的冗余度,以减小其体积。音频信号经过编码和解码之后,必须要和原来的信号一致。无损压缩的压缩率是比较有限的,不过现在比较出色的APE能做到50%的压缩率(本人用Monkey’s Audio 3。97,Extra High压缩模式下压缩WAV,压缩率最低能达到52%);有损压缩就是用尽一切手段,包括无损压缩用到的方法,丢掉一切能丢掉的数据,以减小体积。而音频压缩后解码听起来起码是要跟原来差不多的,有损压缩的压缩比能大幅提高,MP3就是属于有损压缩,压缩比是12:1(128kbps)。

  MP3文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3文件最小的组成单位。什么是帧?还记得最初的动画是怎么做的吗?不同的连续画面切换以达到动态效果,每幅画面就是一个“帧”,不同的是MP3里面的帧记录的是音频数据而不是图形数据。MP3的帧速度大概是30帧/秒。

  每个帧又由帧头和帧数据组成,帧头记录着该帧的基本信息,包括位率索引和采样率索引(这对理解ABR和VBR编码方式很重要)。帧数据,顾名思义就是记录着主体音频数据。

  上面说的都是MP3编码的基础,但事实上,早期的编码器都非常不完善,压缩算法近于粗暴,音质很不理想。MP3的音质达到现在的水平有两次飞跃:人体听觉心理学模型(Perceptual Model)的导入和VBR技术的应用。

 

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