7种常见的音频格式简析

MP3——目前的霸主

MP3全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer Ⅲ），是当今最为流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。它设计用来大幅度地降低音频数据量，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比感觉不到很大的下降。

简单地说，MP3就是一种音频压缩技术，由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3，所以人们把它简称为MP3。MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的文件。换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度，而且还可以较好的保持了原来的音质。另外，正是因为MP3体积小，音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小，这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩（解码），这样，高品质的MP3音乐就播放出来了

MP3是一个有损数据压缩格式，它丢弃掉脉冲编码调制（PCM）音频数据中对人类听觉不重要的数据（类似于JPEG是一个有损图像压缩），从而达到了小得多的文件大小（其在较大的压缩率以及基本保持低音频部分不失真的情况下，以牺牲声音文件中12kHz到16kHz的高音频部分来实现小文件）。    MP3音频可以按照不同的位速进行压缩，提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。另外，MP3格式使用了混合的转换机制将时域信号转换成频域信号。例如，我们平时在网上见到的一些低质的MP3有64kbps，但好的也有320kbps的，两者声音差距也相当

WMA——正版的宠儿

WMA的全称是Windows Media Audio，它是微软公司推出的与MP3格式齐名的一种新的音频格式。由于WMA在压缩比和音质方面都超过了MP3，更是远胜于RA(Real Audio)，即使在较低的采样频率下也能产生较好的音质。一般使用Windows Media Audio编码格式的文件以WMA作为扩展名，一些使用Windows Media Audio编码格式编码其所有内容的纯音频ASF文件也使用WMA作为扩展名。

● 优点

　　WMA 7之后的WMA支持证书加密，未经许可（即未获得许可证书），即使是非法拷贝到本地，也是无法收听的。同时，微软公司开始时宣称的：同文件比MP3体积小一倍而音质不变，也得到了兑现。事实上，这个说法，仅仅适用于低比特率的情况，另外，微软公司在WMA 9大幅改进了其引擎，实际上几乎可以在同文件同音质下比MP3体积少1/3左右，因此非常适合用于网络串流媒体及行动装置。
　　
● 缺点

    在高位元率的渲染能力低下，同音源的一个320kbps的MP3与比较192kbps的WMA相比，音质和渲染力很容易分别出是前者较优。与MP3相同，WMA也是有损数据压缩的档案格式，对于有更高要求的用户来说WMA并不是一个适合的格式。（9.0版本支持无损压缩）此外WMA也与MP3一样同为有专利版权的档案格式。支持的装置需要购买使用版权。

WAVE——品质的王者

WAV为微软公司(Microsoft)开发的一种声音文件格式，它符合RIFF(Resource Interchange File Format)文件规范，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所广泛支持.该格式也支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩运算法，支持多种音频数字、取样频率和声道，标准格式化的WAV文件和CD格式一样，也是44.1kHz的取样频率和16位量化数字，因此在声音文件质量和CD相差无几！

WAV用三个参数来表示声音，即量化位数、取样频率和声道数，其中，采样频率一般有11025Hz（11kHz）、22050Hz（22kHz）和44100Hz（44kHz）三种，而其WAV文件所占容量=（采样频率×采样位数×声道）×时间/8（1字节=8bit）。

    从质量上来看，刚才我们说过WAV几乎是和CD相当的。但从上面的文件大小来看，我们不难发现WAV占用的空间实在是太大了。因此，在之前的很长一段时间内，WAV输给了MP3，并没有被大众用户所认可。但是，却作为Windows下录音时所用到的标准文件。

APE——烧友的最爱

随着人们需求的提高，对于音频格式的要求也越来越高。因为，传统的MP3的音质在现在来看实在有限。但WAV音质虽好，容量却居高不下。那该怎么办呢？就在此时，产生了所谓的无损音频压缩技术。

APE是现在流行的数字音乐文件格式之一，与MP3这类有损压缩方式不同，APE是一种无损压缩音频技术，也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后，你还可以再将APE格式的文件还原，而还原后的音频文件与压缩前的一模一样，没有任何损失。

    而容量方面，APE的文件大小大概为WAV的一半左右。虽然，这个比例并不是很高，和MP3那种1/10-1/12的压缩比率难以相提并论，但是随着宽带的普及，大量下载APE格式已成为可能。

    目前，APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱，特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说，APE可以帮助他们节约大量的资源。

FLAC——无损的明星

而说到APE则不能不说另外一种无损压缩格式，那就是FLAC！FLAC是Free Lossless Audio Codec的缩写，中文可解为无损音频压缩编码。FLAC是一套著名的自由音频压缩编码，其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3 及 AAC，它不会破坏任何原有的音频资讯，所以可以还原音乐光盘音质。现在，它已被很多软件及硬件音频产品所支持

简而言之，FLAC与MP3相仿，但是是无损压缩的，也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的方式类似，但是FLAC将给你更大的压缩比率，因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式，并且你可以使用播放器播放FLAC压缩的文件，就象通常播放你的MP3文件一样（现在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连接）。

　　FLAC是免费的并且支持大多数的操作系统，包括Windows、基于Unix内核而开发的系统 (Linux、 *BSD、Solaris、OS X、IRIX)、BeOS、OS/2、Amiga。并且，FLAC提供了在开发工具autotools，MSVC，Watcom C，Project Builder上的build系统。

    而除了APE和FLAC之外，还有WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFROG、Shorten等无损音频压缩，只是最为大家熟悉和使用的是前两者而已。

OGG和AAC：崛起的势力

● OGG

    OGG全称是OGG Vobis(OGG Vorbis) ，这是一种新的音频压缩格式，类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是，它是完全免费、开放和没有专利限制的。OGG Vobis有一个很出众的特点，就是支持多声道，随着它的流行，以后用随身听来听DTS编码的多声道作品将不会是梦想。

Vorbis 是这种音频压缩机制的名字，而OGG则是一个计划的名字，该计划意图设计一个完全开放性的多媒体系统。目前，该计划只实现了OGG Vorbis这一部分。

　　OGG Vorbis文件的扩展名是.OGG。这种文件的设计格式是非常先进的。现在创建的OGG文件可以在未来的任何播放器上播放，因此，这种文件格式可以不断地进行大小和音质的改良，而不影响旧有的编码器或播放器。

● AAC

    AAC（高级音频编码技术 Advanced Audio Coding)，是杜比实验室为音乐提供的技术，最大能容纳48通道的音轨，采样率达96 KHz。出现于1997年，是基于MPEG-2的音频编码技术。由Fraunhofer IIS、杜比、苹果、AT&T、索尼等公司共同开发，以取代mp3格式。2000年，MPEG-4标准出台，AAC从新整合了其特性，故现又称MPEG-4 AAC，即m4a。

　　AAC作为一种高压缩比的音频压缩算法，AAC通常压缩比为18:1，也有资料说为20:1，远远超过了AC-3、MP3等较老的音频压缩算法。一般认为，AAC格式在96Kbps码率的表现超过了128Kbps的MP3音频。AAC另一个引人注目的地方就是它的多声道特性，它支持1-48个全音域音轨和15个低频音轨。除此之外，AAC最高支持96KHz的采样率，其解析能力足可以和DVD-Audio的PCM编码相提并论，因此，它得到了DVD论坛的支持，成为了下一代DVD的标准音频编码。

以上这几种，是目前我们最为常见的几种音频格式。其中， MP3由于文件小，传输方便，依然是人们最为喜爱的。但随着 硬盘容量的增大、价格的降低，以及宽带的普及，APE、FLAC等无损压缩格式也在逐步被人们所接受。总之，人们追求高品质音乐享受的愿望一直没有变化。而且，我们相信高品质音乐的时代就会很快到来。