光盘见证数码多媒体的30年 无损音频编码方案:APE 和FLAC
夏昆冈 于 2009.09.22 10:14:34 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:08.86/124

存储数字化的音频文件需要耗费大量的空间,如何节约存储空间成为技术发展方向。其技术手段就是压缩,压缩又分有损压缩与无损压缩。

MP3作为有损压缩的典型代表,它为未来指出了明确的技术方向,但有损压缩或多或少会对音质造成破坏,于是乎又涌现了大量的无损音频压缩技术。

起初的无损压缩类似RAR或者ZIP,这类技术能对PCM编码的WAV文件进行压缩,压缩比例也大大高于RAR或者ZIP,但它只是文件压缩方案,而不是音频压缩方案,被压缩的文件无法实现直接播放。这种技术并没有得到青睐,但它实现了一个技术上的飞跃,就是实现音频信号的大幅非破坏性压缩。因此新的压缩技术还在不断研发中,直到Monkey's Audio的出现,让用户眼前一亮。

  • Monkey's Audio,就是大家常说的APE,它能对PCM编码的WAV文件进行大比率的压缩,根据原始信号的繁简程度,压缩率通常在35-50%之间。最关键是,它还附带了一个Winamp的插件,能支持直接播放被压缩过的文件,而无须再解压。它的出现,受到了音质派发烧友的热捧,著名的抓轨软件Exact Audio Copy也对Monkey's Audio进行了最直接的支持,能实现抓轨的同时直接保存为APE文件,这大大增加了用户对APE的接受程度。比起MP3这样的有损压缩方案,APE节约的硬盘空间依然有限,因此在在主流硬盘容量还在几十G的时代里,APE依然只是一个小众群体中推崇的方案,随着存储技术的快速发展,几百G的硬盘变得便宜时,大众开始迅速接受APE。尤其在中国大陆,这种版权意识较为淡薄的网络中,APE更是大受欢迎,大量的网站提供了APE编码的音乐下载。

    APE也并非完美,它的容错性非常差,如果复制过程中,文件有一个字节损坏,它可能会丢失大片的数据。它也不是一个完全自由的软件,技术上的一些问题,让Monkey's Audio得不到最广泛的支持,例如著名的播放软件Foobar2000就删除了对APE的支持,如果希望Foobar2000支持APE,需要单独安装第三方插件。在Linux平台上,APE也没有得到太好的支持。在硬件方面,有少量的随身听设备支持APE,但支持都不是很完美。

  • Free Lossless Audio Codec,简称FLAC。是影响力仅次于Monkey's Audio 的一个无损音频编码方案,它发展较晚,但它拥有很多Monkey's Audio所不具有的技术特征。

    FLAC具有极好的容错性,如果文件出现坏死的字节,它最多丢失对应的数据,并不会造成大的损失。FLAC是一个完全开放的免费方案,它与OGG Vorbis 一样,都是Xiph基金会赞助的软件项目,因此FLAC获得几乎所有播放器的原生支持,大量的Linux发行版中,也集成FLAC编解码器。很多FLAC的技术也被运用到Vorbis当中,而Vorbis的一些技术也被FLAC所用。FLAC具有流媒体的特征,因此它可以实现边解码边播放。FLAC的编解码设计非常先进,它支持96kHz、192kHz的采样率,它几乎是无损编码高清节目的唯一选择。文件结构设计方面,FLAC也具有很大的灵活度,它支持各种TAG标记方式,最有意思的是,它支持CUE文件的内嵌。CUE是抓取整张CD时生成的索引文件,对于其他编码来说,这个文件需要单独存在,而FLAC并不需要,FLAC可以实现一个文件备份整张CD,而且还支持内嵌CUE分曲播放,这深受用户喜爱。

    在解码方面,FLAC是简单而高效的,加上其免费,硬件厂商很乐意对其进行支持,因为支持FLAC不会增加授权成本,解码算法植入到芯片中也并不困难,解码的过程中还很省电。

    现在FLAC越来越受欢迎,取代APE成为主流恐怕就在不远的将来。

    无损音频编码技术发展至今,远不止Monkey's Audio与FLAC两种,还有WavPack、TAK、ALAC(Apple Lossless)、WMALossless等数种,随着存储成本的进一步降低,无损音频方案或许会逐渐取代有损音频方案成为主流,它们之间的竞争会越来越激烈。

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    101.226.225.***
    101.226.225.***
    发表于2018.12.20 23:41:13
    31
    10
    发表于2013.03.16 14:15:14
    28
    03
    曾经对比过,不同的FLAC编码版本不一样,使用A版本编码方案将WAV编码成FLAC,然后再使用B编码方案将此FLAC编码为WAV格式,这两个WAV前后大小字节已经不一样了,同时MD5也已经改变,莫非是算法不一样导致了,对声音有影响没,求真相?

    发表于2013.03.16 13:44:21
    27
    123.147.***.***
    123.147.***.***
    WavPack也是优秀的无损压缩格式,不亚于FLAC。
    发表于2013.03.16 11:27:41
    26
    096.048.196.***
    096.048.196.***
    发表于2012.08.15 08:01:56
    25
    03
    发表于2010.05.04 11:04:17
    24
    不过网上的都是APE。。。还要自己用Foobar转换。。。
    Foobar打开FLAC比APE快不少,整轨APE跳到下一首时会有个停顿,FLAC没有。
    发表于2009.10.03 10:43:54
    21
    113.087.***.***
    113.087.***.***
    搞个专题,说怎么样把无损文件最大限度的重放和提高音质!这样应该很受欢迎的啦!
    发表于2009.09.23 21:05:14
    17
    03
    发表于2009.09.23 13:52:18
    16
    03
    ATRAC Advanced Lossless好像不支持24Bit 192KHz?甚至连24Bit 48KHz都不支持?如果是这样的话,这个格式相当于废物了。
    发表于2009.09.23 11:52:12
    15
    无可非厚
    发表于2009.09.23 10:32:26
    14
    10
    ATRAC 在应用上已经被边缘化了,技术上也比不了这些开放的格式
    发表于2009.09.23 09:12:42
    13
    220.249.***.***
    220.249.***.***
    虽然小众得不能再小众,但是索尼的ATRAC也是高质量的有损编码,好像还是最早实用化的引入听觉模型的编码,ATRAC Advanced Lossless则是无损编码方式。不谈推广度,单单技术上与文中这些技术对比,不知水平如何?
    发表于2009.09.23 08:54:16
    12
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