最终拉锯战以Sony方面的大获全胜而告终,CD音频以44.1kHz/16-bit的双声道LPCM的形式进行记录,这就是Compact Disc Digital Audio(CDDA)标准,它于1980年定稿 。
回到我们上面所说的无损、有损的概念 。由于CD是我们最早普及的数字音频记录系统,它也是我们普通人能够接触到的最接近原始音频的介质(先不论Hi-Res),所以大家就开始用“无损”来称呼原始的从音频CD上面保存下来的数据,当然它也可以用于无损压缩过的音频 。
Hi-Res
CD标准确定之后,它逐渐变成了音乐发行使用的主要介质,但随着时代的发展,有需求的人们还是发现它不够用了,首先16-bit的量化位数限制了CD音频的动态范围,其次44.1kHz的采样频率仍然会在模拟转数字过程中产生人耳可闻的损失 。所以制定一种比CD更高的标准就成为了业界的共识 。
从CD诞生到现在的短短四十年中,包括它的创造者Sony和飞利浦在内,一直都有新的厂商想要以自己更新更好的编码标准取代掉CD标准,但很可惜他们的努力都没有成功,CD仍然牢牢地占据着业界 。虽然没有成功,但这些努力还是引起了行业协会的重视 。2014年,美国唱片业协会(RIAA)这家代表着美国唱片业的贸易团体联合了其他几个较为权威的组织一起给比CD更高的音频制式下了定义:
Lossless audio capable of reproducing the full spectrum of sound from recordings which have been mastered from better than CD quality (48kHz/20-bit or higher) music sources which represent what the artists, producers and engineers originally intended.
也就是说,采样频率/量化位数在48kHz/20-bit或其上的音频都可以被称之为&34;High Resolution Music&34;,简称就是Hi-Res Music 。
文章插图
RIAA的Hi-Res Music Logo
其实在RIAA之前,日本的電子情報技術産業協会(JEITA)在2013年制定了一套适用于日本国内的Hi-Res标准,这套标准规定了Hi-Res音频在模拟和数字处理过程中必须参照使用的规范,其中对于数字处理过程,JEITA要求全过程的音频格式均在96kHz/24-bit及之上 。
文章插图
这个Logo也是我们现在能看到最多的代表Hi-Res的Logo 。
而这套标准也被日本的音频器材行业带向了全球 。
常用的有损音频编码一张CD翻录下来的大小总会有个500、600MB吧,对于上个世纪90年代还在使用以几MB为单位的软盘的人们来说显然是太大了,另外网络时代早期的带宽还是非常小的,比如当年拨号上网最快也就只有56kbps的带宽,如果想将CD保存到自己电脑里,或者是通过网络跟人分享,在当时几乎是一件不可能的事情 。
而有些人说那为什么不做压缩呢?因为在数据压缩软件看来,你这个CD文件的数据几乎没有冗余,传统的数据压缩方式对音频数据是起不了太大效果的,那咋办呢?只能走有损编码的道路了,这其中,MP3是比较早、也是人们用的最多的有损音频编码 。
MP3:最常用的,不一定是最好的
MP3的全称为MPEG-1 Audio Layer III,也可以是MPEG-2 Audio Layer III,它是在1993年被标准化的,至今已经有26年的历史了 。别看它的岁数大,但它应用的音频压缩思想至今仍然在音频编码领域中发挥着重要的作用 。
文章插图
首先,MP3使用了MDCT算法,这种算法改正了原始DCT算法上面的一些缺点,它将音频原本的时域信息转换成频域信息,是之后对不同频段信号进行处理的前提 。
其次,MP3运用了声音心理学模型,这里有三点 。第一,人的听觉频率范围大概在20Hz~20kHz,所以可以多去掉一些高频声音;第二,人耳对于不同频率声音的敏感程度不同,大概在2000Hz~5000Hz之间是最灵敏的,而在两端下降的比较厉害,尤其是高频;第三,人耳听声音有遮蔽效应,一个较强的声音会遮蔽掉较弱的声音,比如说手机开同样的音量在闹市中和在自己房中听起来完全是两码事,另外不同频率声音的遮蔽宽度不同 。根据以上三点,MP3编码器就可以对不同频段的音频信号进行取舍,给人耳比较敏感的频段多保留一些细节,而去掉人耳不敏感甚至会听不见的一些声音 。
最后,MP3运用了哈夫曼算法来对处理过后的音频数据进行压缩,并且编码器会不断地对前面的处理进行调整,以达到用户给出的码率、质量需求 。
由于以上三个大的特点还有别的没有提到的原因,MP3在压缩之后仍然拥有相当高的质量,而压缩比一点都不差,大概在1:4~1:6之间,最高可能有个1:10 。因此这个已经有26年历史的编码标准时至今日仍未过时,大量在网络上进行传播的音频仍然使用着它,但它并不是没有缺点 。
- 老粉是什么意思 老粉是什么
- 红薯干上的白霜是如何形成的 红薯干上的白霜是什么
- 为什么想成为旅行体验师 旅行体验师是什么职业
- citizen citizen是什么意思
- 电子秤出现lb是什么意思
- 唯粉与cp粉 cp粉和唯粉是什么意思
- 肾癌都有哪些 肾癌有哪些临床症状 肾癌的转移途径是什么
- 肾癌最常见的是 肾癌的三大典型症状是什么 肾癌几厘米算早期
- 送情人梳子代表了什么 情人节送梳子是什么意思
- 鹅吃土吗? 鹅吃土是什么原因