最无损的WAV
说到无损音乐格式有哪些,就先说说最“无损”的格式WAV。
WAV,是WaveFom的简写,也称为波形文件,可直接存储声音波形,还原的波形曲线十分逼真。由于这些特点,于是WAV就有了真实记录自然声波形,基本无数据压缩,数据量大,这些特性。可能短短十几分钟是音频就有几个G的数据量,所以根本就不适合保存于传输。
兼顾体积与质量平衡的有损MP3
可以说MP3格式是目前来说最平衡的音频格式,在互联网时代得到了巨大的发展。
MP3是利用人耳对高频声音信号不敏感的特性,将时域波形信号转换成频域信号,并划分成多个频段,对不同的频段使用不同的压缩率,对高频加大压缩比(甚至忽略信号)对低频信号使用小压缩比,保证信号不失真。这样一来就相当于抛弃人耳基本听不到的高频声音, 只保留能听到的低频部分,从而将声音用1∶10甚至1∶12的压缩率压缩。由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Player3,所以人们把它简称为MP3。
MP3格式也有不同的采样率于比特率,所有也有一些MP3音乐也是无限接近无损音乐的。
最早的无损音乐格式APE
APE几乎是最早的WAV压缩算法了,所以目前数量最多的无损音乐就是APE的。
APE作为一种无损压缩音频格式,通过Monkey’s Audio这个软件可以将庞大的WAV音频文件压缩为APE,,体积虽然变小了,但音质和原来一样。通过Monkey’s Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”,Monkey”s Audio被誉为“无损音频压缩软件”。
简单来讲,APE 压缩与WinZip或WinRAR这类专业数据压缩软件压缩原理类似,只是APE等无损压缩数字音乐之后的APE音频文件是可以直接被播放的。APE的压缩速率是动态的,压缩时只压缩可被压缩部分,不能被压缩的部分还是会保留下来。
后起之秀FLAC
FLAC不同于MP3,MP3是有损音频压缩编码,而FLAC是无损压缩,也就是说,FLAC编码压缩音频后不会丢失任何信息。FLAC文件还原为WAV文件后,压缩前WAV文件的内容相同。这种压缩与ZIP的方式类似,但FLAC的压缩率大于ZIP和RAR,因为FLAC是专门针对PCM音频的特点设计的压缩方式。而且可以使用播放器直接播放FLAC压缩的文件,就象通常播放你的MP3文件一样(近几年已经有许多汽车播放器和家用音响设备支持FLAC,在FLAC的网站上你可以找到这些设备厂家的链接)。
由于FLAC的免费,越来越多的人使用FLAC来保存无损音乐。其免费,也使得多个平台于播放器都支持FLAC。这也使得FLAC的音乐量越来越大。
Hi-Res一个音频标准
Hi-Res全称为High Resolution Audio,又称为高解析音频,Hi-Res Audio是由索尼提出并定义、由JAS(日本音频协会)和CEA(消费电子协会)制定的高品质音频产品设计标准。Hi-Res音频的目的是表现音乐品质极致和原音重现,获得真实感受原唱者或演奏者在现场演出的临场氛围。高解析音乐是指声音信息量超越CD音质的音乐格式,即采样率大于44.1kHz以及比特深度大于16bit。
简单来说Hi-Res只是一个标准,他并不是一种格式。用上面的定义来看,他可以时很多种格式。不过大多数Hi-Res音乐都是用FLAC来存储的。
另一种无损先驱DSD
DSD(direct stream digital)“direct bitstream digital”是索尼和飞利浦于1996年发布的一项高分辨率数字音频规范,是DSD与DVD的音频技术竞争的新技术。它摒弃了传统CD使用的PCM录制模式,采用1位码流进行采样,每秒采集280万个信号(是44.1KHz采样的CD的64倍),直接将模拟音乐信号波形转换成脉冲形式的数字信号,并将音乐存储在近4倍的CD空间中,所以它能提供更好的音效。由于采样次数多,采样波形非常平滑,接近原始模拟波形。此外,由于不使用位转换程序,减少了数字滤波可能产生的失真和噪声。另外,由于受电源或外部干扰的影响不如多位系统(位越高,越容易受到干扰),理论质量也会相对稳定。当前的SACD播放器还可以播放所有当前的传统cd。有了这样的兼容性,无论您是DSD的支持者还是传统的CD支持者,都将是一个双赢的局面。SACD(Super-Audio CD)是新一代数字音频规范。采用超高速采样(2.8224mhz,CD的64倍),声音连续量化为0和1,声频动态范围约120dB,频域可包含约1000khz,结合传统模拟的温超高分辨率。Chesky独家呈现96k/24位高级音效,绝对让您关注音效,并有一种超值的视听感受。SACD多声道的音质包括六个独立的声道。每个音轨都可以读取完整的DSD比特率而无需任何压缩,也就是说,每个扬声器都可以听到立体声环绕效果(通常DVD由于压缩只能听到96k/24位的音质)。
DSD和WAV有着相识的存储方式,所以DSD几乎拥有和原始声音一样的音乐质量,不过体积会小很多。
不过这里要注意的是,DSD只是一种音频算法。其中DSD格式用于Sony公司,而且DFF用于Philips公司。
一个思考
一直认为无损音乐是一个被时代抛弃的东西,一个在流媒体时代不合群的产物。视频从360P到现在的4K甚至是HDR,而流媒体音频一直都是MP3的天下。或许随着5G的到来,无损音频也会得到一定的发展。毕竟人们的生活质量越来越高,这也说不定的。