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金耳朵源代碼

永恒-WAV

WAV是微軟Windows自己提供的壹種音頻格式。由於Windows本身的影響,這種格式已經成為事實上的通用音頻格式。說白了,它實際上是AIFF格式的蘋果電腦的克隆版。通常我們會用WAV格式來保存壹些未壓縮的音頻,但實際上WAV格式的設計是非常靈活的(非常復雜),格式本身並不與任何媒體數據沖突。換句話說,只要有軟件支持,妳甚至可以用WAV格式存儲圖片。這樣做的原因是WAV文件中存儲的每壹條數據都有自己獨立的標識,可以告訴用戶是什麽數據。在WINDOWS平臺上,通過ACM(Audio Compression Manager,音頻壓縮管理器)結構和相應的驅動程序(這裏通常指編解碼器、編碼器/解碼器),可以在WAV文件中存儲20多種壓縮格式,如ADPCM、GSM、CCITT G.711、G.723等。,當然還有MP3格式。

雖然WAV文件可以存儲壓縮的音頻甚至mp3,但是它的目的是存儲音頻數據並用於進壹步的處理,而不是像mp3那樣聽。目前所有的音頻播放軟件和編輯軟件都支持這種格式,並將這種格式作為默認的文件保存格式之壹。這些軟件包括:Sound Forge,Cool Edit Pro,WaveLab等等。因為WAV的支持如此廣泛,可以說即使Windows退出歷史舞臺,WAV格式也不會消亡。

又老又壯-

第二個要提的是改變世界的mp3。相信大家都會認同這個比喻。Mp3是Fraunhofer-IIS研究所()的研究成果。Mp3是第壹個實用的有損音頻壓縮編碼。在mp3出現之前,壹般的音頻編碼即使是有損壓縮,壓縮比也能達到4:1,非常不錯。但是mp3可以做到12:1的壓縮比,讓mp3迅速流行起來。mp3之所以能達到這麽高的壓縮比,同時保持相當好的音質,是因為它采用了感知音頻編碼技術,即利用人耳的特性,把音樂中人耳聽不到的成分砍掉,同時盡量保持原有的音質。

衡量mp3文件的壓縮比通常用比特率來表示。這個術語的英文名是bps: bit per second,意思是每1秒可以用多少個二進制比特來表示音頻。通常,比特率越高,壓縮文件越大,但音樂中保留的成分越多,音質就越好。因為比特率和文件大小音質的關系,後來出現了vbr(Variant Bitrate)編碼的mp3。這種編碼方法的特點是可以根據編碼內容動態選擇合適的比特率。所以編碼的結果是在兼顧文件大小的同時保證了音質,結果很受歡迎。其實mp3編碼標準本來是支持這種壓縮方式的,但是最早實現這種功能的是第三方工具:Xing Encoder,曾經是壹家非常有名的公司(當年很多電腦都是靠這家公司的Xing播放器看VCD聽mp3)。

因為mp3是世界上第壹個有損壓縮的編碼方案,可以說所有的播放軟件都支持,否則就沒有任何生命力了。在制作方面,也制作了很多第三方編碼工具。然而,在Fraunhofer-IIS宣布將對編碼器征收版稅後,其中許多都消失了。目前屬於開源代碼且免費的編碼器是LAME (Lame不是Mp3編碼器,)。這個工具被公認為壓縮音質的最佳mp3壓縮工具。此外,幾乎所有的音頻編輯工具都支持打開和保存mp3文件。最近Fraunhofer-IIS還對以前不收版權費的mp3解碼器收版權費。Fraunhofer-IIS意識到mp3在走下坡路,終於在還在收錢的同時盈利了。應該說,到了現在,MP3真的顯出疲態了。許多新壹代編碼技術已經能夠在相同的比特率下提供比MP3好得多的音質。尤其是音樂發燒友對mp3的音質嗤之以鼻。但是由於mp3的影響很大,所以支持mp3的軟件也很多,更不用說很多支持mp3的硬件播放器了,比如MPMAN,DiscMan,CD/VCD/DVD播放器等等。總之,它仍然是世界上最流行的音頻壓縮技術,所以它真正退出舞臺還需要很長壹段時間。

網絡流媒體的鼻祖——真實媒體

互聯網普及後,真正的媒體出現了。這種文件格式幾乎成了網絡流媒體的代名詞。RA和RMA是真實媒體中的兩種文件類型。它是由Real Networks公司()發明的,它的特點是可以在很低的帶寬(低至28.8kbps)下,為用戶提供足夠好的音質在線收聽。這個功能在互聯網早期簡直就是廣大網民的福音。即真正的媒體出現後,相關的應用如在線廣播、在線教學、在線點播等浮出水面,形成壹個新的產業。

其實網絡流媒體的原理很簡單。簡單來說,就是把原來連續的音頻分成帶有序列標記的小數據包,通過網絡傳輸這些小數據包,然後在接收的時候把這些數據包按順序重組。如果網絡質量太差,有壹些數據包沒有收到或延遲,它會跳過這些數據包,不播放,以確保用戶正在收聽的內容基本上是連續的。就是這麽簡單的道理,卻促成了網絡上的另壹個傳說。

因為真媒體是在極其惡劣的網絡環境下發展起來的,所以真媒體的音質並不是那麽好,包括在高比特率的情況下,甚至比mp3還要差。尤其是在很長壹段時間內,真實網絡只專註於在真實媒體上添加各種新功能,比如廣告插播,忽略了隨著網速的提升和寬帶網絡的普及,用戶對質量的要求也在不斷提高。後來Real Networks與索尼合作,利用索尼的ATRAC技術(即MD壓縮技術)實現了高比特率高保真壓縮,但這些措施總給用戶帶來壹種姍姍來遲的感覺。因為真媒體的目的是在線收聽,不適合編輯,所以相應的處理軟件並不多。壹些主流軟件可以支持真媒體的讀/寫,可以實現直接編輯的軟件是真網提供的,捆綁在真媒體編碼器中的真媒體編輯器。但是它的作用非常有限。這和現在的Windows Media比是兩個世界。

霸氣——Windows Media

微軟是壹切不可或缺的。在意識到網絡流媒體對互聯網的重要性後,微軟立即推出Windows Media與真實媒體競爭,並開始對其他音頻壓縮技術說不:不直接支持。在Windows XP版本中,刪除了最初提供的所有mp3壓縮功能。

Windows Media()也是壹種網絡流媒體技術,本質上和真實媒體是壹樣的。但是,Real Media是壹種有限的、開放的技術,rtsp(實時流協議)等網絡傳輸協議是提交給網絡工作組(NoRFC2326),而Windows Media還沒有透露任何技術細節,據稱是為了更好地保護版權,所以應該是完全封閉的,已經創建了壹個名為mms(Multi-Media Stream多媒體流)的傳輸協議。這些加在壹起,都可以看出微軟壹統江湖的野心。

Windows Media的原版並沒有得到太多的好評,尤其是音質方面,更是被網上那些“金耳朵”網友所鄙視。不過經過幾個版本的更新,最新的Windows Media 9技術承載了很多新的特性,和Windows Media Player的配合也不太壹樣。尤其是在音頻方面,微軟是唯壹壹個可以提供各種音頻壓縮技術(無失真、無失真、無語音)的解決方案,它有著覆蓋壹切的巨大勢頭。這也是微軟壹貫的特點:雖然我的東西質量不是最好的,但絕對是最方便最集成的。目前Windows Media還在推廣期,播放器和編碼器可以免費下載,服務器捆綁在Windows server版本中,不另外收費。這些手段都在不斷提高其市場份額。而且因為微軟的影響,支持Windows Media的軟件很多。雖然也是用來聽的,不能編輯,但是Windows平臺上幾乎所有的音頻編輯工具都為其提供了讀/寫支持,甚至第三方播放器也支持。簡單的直接編輯可以通過微軟自己推出的Windows Media文件編輯器來實現。最近,微軟還推出了Windows XP Media Center的版本,通過在Windows XP中捆綁Windows Media 9技術和相關的娛樂媒體軟件,加強了Windows作為家庭娛樂中心的作用。如果微軟繼續保持在操作系統,尤其是桌面操作系統的壟斷地位,Windows Media的未來壹定會輝煌。

midi——計算機與電子樂器之間的橋梁

MIDI技術最初不是為計算機而發明的。這項技術最初應用於電子樂器,以記錄音樂家的演奏,供以後重播。但是,隨著計算機中支持MIDI合成的聲卡的引入,MIDI正式成為壹種音頻格式。很多人誤以為MIDI是用來錄音樂的,這是不對的。MIDI的內容不僅記錄了樂譜,還記錄了每個音符的演奏方法,所以有些MIDI文件演奏起來並不悅耳,有些則效果不錯。MIDI本身有兩個版本,通用MIDI和通用MIDI 2。很多第三方的非標準技術也是從MIDI衍生出來的,比如著名的X-MIDI(或者XG),是日本雅馬哈公司()發明的。在原來有128個樂器的MIDI基礎上,擴展到了512個樂器,增加了更多的演奏控件,可以用雅馬哈自己的波表演奏軟件或者支持X-MIDI的硬件恢復。此外,DLS(可下載聲音)技術是由通用MIDI協會(MIDI規範的國際組織)推出的,以彌補MIDI中聲音合成得到的樂器聲音總是不如真實樂器的缺點。這項技術通過將真實樂器的錄音(采樣)附加到MIDI文件,使MIDI文件能夠創建接近真實樂器效果的聲音。但是這種技術的主要問題是采樣後帶有樂器的MIDI文件太大,壹般都在4兆以上(這種大小的用戶當然是找mp3了),影響了這種技術的普及。

由於MIDI的優勢和特殊性,可以相信它是壹項將長期存在的技術。普通的MIDI文件很多播放器都支持,但是要達到好的效果,就必須安裝軟波表,比如曾經很出名的WinGroove,羅蘭虛擬聲音畫布,雅馬哈S-YXG播放器。隨著微軟和Roland()的合作以及DirectX中DirectMusic的加入,軟波表已經成為Windows系統的標準配置。需要註意的是,對於X-MIDI格式,必須使用雅馬哈自帶的播放器才能獲得良好的播放效果。比如用雅馬哈YMF724/740做芯片的聲卡曾經賣的很好,帶X-MIDI的播放器S-ysg 100。

如果要編輯MIDI文件,可以使用著名的軟件Cake Walk Pro和sonar();X-MIDI會用雅馬哈XGWorks。還有壹些音樂軟件,比如Sibelius()。但是這些軟件都很貴。國內也有壹些支持記譜法的相關軟件,比如TT作曲()。

無損音頻壓縮–ape

APE是壹種無損壓縮音頻格式。巨大的WAV音頻文件可以被猴子的音頻“瘦身”壓縮成APE。同樣,APE也可以通過猴子的音頻還原成WAV,然後刻錄成CD。有時用於網絡音頻文件傳輸,因為壓縮後的APE文件容量比WAV源文件小壹半以上,可以節省傳輸時間。更重要的是,猴子的音頻解壓還原後得到的WAV文件可以和壓縮前的源文件完全壹致。因此,APE被稱為“無損音頻壓縮格式”,Monkey的音頻被稱為“無損音頻壓縮軟件”。與使用WinZip或WinRAR等專業數據壓縮軟件壓縮音頻文件不同,壓縮後的APE音頻文件可以直接播放。

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