MP3编码格式
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7种常见的音频格式简析(MP3,WMA,WAV,APE,FLAC,OGG,AAC)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格式特点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明显。
mp3和mp4解压方式原理2000字MP3和MP4是两种常见的音视频文件格式,它们的解压方式和原理有所不同。
下面将详细介绍MP3和MP4的解压方式和原理。
一、MP3解压方式和原理MP3是一种音频编码格式,它通过压缩音频数据来减小文件大小,从而节省存储空间和传输带宽。
MP3的解压方式主要包括以下几个步骤:1.读取文件头部信息:MP3文件的开头部分包含了一些元数据,如音频采样率、声道数等信息。
解压时首先需要读取这些信息。
2.解析帧数据:MP3文件由一个个帧组成,每个帧包含了一定长度的音频数据。
解压时需要逐帧地解析帧数据。
3.解码音频数据:MP3文件中的音频数据经过了特定的编码算法,解压时需要将编码后的数据解码为原始的音频数据。
4.重建音频信号:解码后的音频数据是经过量化和压缩的,需要进行反量化和逆变换来还原出原始的音频信号。
MP3的解压原理主要基于人耳对声音的感知特性。
MP3格式利用了人耳对一些高频信号的较低敏感度,通过减少这些高频信号的数据量来实现压缩。
在解压时,通过一些复杂的算法来还原出原始的音频信号,以达到高音质的播放效果。
二、MP4解压方式和原理MP4是一种常见的视频文件格式,它不仅可以存储音频数据,还可以存储视频数据和其他多媒体数据。
MP4的解压方式主要包括以下几个步骤:1.解析文件结构:MP4文件的结构比较复杂,包含了多个轨道,每个轨道又包含了多个媒体样本。
解压时首先需要解析文件结构,确定需要解压的轨道和样本。
2.解析媒体样本:MP4文件中的媒体样本包括音频帧和视频帧,解压时需要逐帧地解析这些样本数据。
3.解码媒体数据:MP4文件中的音频和视频数据经过了特定的编码算法,解压时需要将编码后的数据解码为原始的音频和视频数据。
4.重建音视频信号:解码后的音频和视频数据是经过压缩的,需要进行一系列的处理步骤来还原出原始的音视频信号,包括去压缩、去块效应等处理。
MP4的解压原理主要是基于视频编码和音频编码技术。
MP3编码分析(⼀)⽬录⼀、MP3⽂件格式解析 (2)1、MP3⽂件及MPEG概述 (2)⼆、MP3编码原理 (4)1、MP3编码流程 (4)2、⼦带滤波器排——编码流程图中编号为1 (5)3、改良后的DCT(MDCT)——编码流程图中编号为2 (7)4、声⾳⼼理学模型——编码流程图中编号为3 (8)5、位元分配、量化和Huffman编码——4 (12)三、SHINE程序分析 (13)1、⽂件数据结构 (13)2、编码前化⼯作 (14)3、MP3编码 (14)4、后处理 (17)注:下⾯的资料参考⽹上论⽂整理⽽来⼀、MP3⽂件格式解析1、MP3⽂件及MPEG概述MP3⽂件是由帧(frame)构成的,帧是MP3 ⽂件最⼩的组成单位。
MP3 的全称应为MPEG1 Layer-3 ⾳频⽂件。
MPEG(MovingPicture Experts Group),MPGE⾳频层指MPGE⽂件中的声⾳部分,根据编码质量和复杂程度分为3层,即Layer-1、Layer2、Layer3,对应MP1、MP2、MP3三种格式⽂件。
2、MP3⽂件结构MP3⽂件分为TAG_V2(ID3V2),Frame, TAG_V1(ID3V1)共3部分。
(1)Frame格式帧头为4个字节,其结构如下typedef FrameHeader{unsigned intsync:11; //同步信息unsigned intversion:2; //版本unsigned intlayer:2; //层unsigned intprotection:1; // CRC校验unsigned intbitrate:4; //位率unsigned intfrequency:2; //采样频率unsigned intpadding:1; //帧长调节unsigned intprivate:1; //保留字unsigned intmode:2; //声道模式unsigned int mode extension:2; //扩充模式unsigned intcopyright:1; // 版权unsigned intoriginal:1; //原版标志unsigned intemphasis:2; //强调模式}HEADER, *LPHEADER;⽆论帧多长,每帧播放时间为26ms。
一、音频编解码格式*MPEG Audio Layer 1/2*MPEG Audio Layer 3(MP3)*MPEG2 AAC*MPEG4 AAC*Windows Media audeo v1/v2/7/8/9*RealAudio cook/sipro(real media series)*RealAudio AAC/AACPlus(real media series)*QDesign Music 2(apple series)是QDesign 公司开发的用于高保真高压缩率的编码方式,类似于MP3,不过比MP3要先进。
支持流式播放.*Apple MPEG-4 AAC(apple series)*ogg(ogg vorbis音频)*AC3(DVD 专用音频编码)*DTS(DVD 专用音频编码)*APE(monkey’s 音频)*AU(sun 格式)*FLAC(fress lossless 音频)*M4A(mpeg-4音频)(苹果改用的名字,可以改成.mp4)*MP2(mpeg audio layer2音频)*WMA二、视频编解码格式*MPEG1(VCD)*MPEG2(DVD)*MPEG4(divx,xvid)*MPEG4 AVC/h.264*h.261*h.262*h.263*h.263+*h.263++*MPEG-4 v1/v2/v3(微软windows media系列)*Windows Media Video 7/8/9/10*Sorenson Video 3(用于QT5,成标准了)(apple series)*RealVideo G2(real media series)*RealVideo 8/9/10(real media series)*Apple MPEG-4(apple series)*Apple H.264(apple series)*flash video三、音视频文件格式首先要分清楚媒体文件和编码的区别:文件是既包括视频又包括音频、甚至还带有脚本的一个集合,也可以叫容器;文件当中的视频和音频的压缩算法才是具体的编码。
MP3文件格式一.概述:MP3文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3文件最小的组成单位。
MP3的全称应为MPEG1 Layer-3音频文件,MPEG(Moving Picture Experts Group)在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩标准,MPEG 音频文件是MPEG1标准中的声音部分,也叫MPEG 音频层,它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP3这三种声音文件,并根据不同的用途,使用不同层次的编码。
MPEG 音频编码的层次越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1和MP2的压缩率分别为4:1和6:1-8:1,而MP3的压缩率则高达10:1-12:1,也就是说,一分钟CD 音质的音乐,未经压缩需要10MB 的存储空间,而经过MP3压缩编码后只有1MB 左右。
不过MP3对音频信号采用的是有损压缩方式,为了降低声音失真度,MP3采取了“感官编码技术”,即编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成具有较高压缩比的MP3文件,并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。
二.整个MP3文件结构:MP3文件大体分为三部分:TAG_V2(ID3V2),Frame, TAG_V1(ID3V1)三.MP3的FRAME 格式:每个FRAME 都有一个帧头FRAMEHEADER,长度是4BYTE(32bit),帧头后面可能有两个字节的CRC 校验,这两个字节的是否存在决定于FRAMEHEADER 信息的第16bit,为0则帧头后面无校验,为1则有校验,校验值长度为2个字节,紧跟在FRAMEHEADER 后面,接着就是帧的实体数据了,格式如下:FRAMEHEADERCRC(free) MAIN_DATA 4 BYTE0 OR 2 BYTE 长度由帧头计算得出 1.帧头FRAMEHEADER 格式如下:AAAAAAAA AAABBCCD EEEEFFGH IIJJKLMM13个帧头字符的含义如下:Sign Length (bits) Position (bits)DescriptionA11 (31-21) Frame sync (all bits set) B 2 (20,19) MPEG Audio version00 - MPEG Version 2.501 - reserved ID3V2包含了作者,作曲,专辑等信息,长度不固定,扩展了ID3V1的信息量。
录音格式AAC,MP3,WAV是什么意思
AAC(Advanced Audio Coding),中文名:高级音频编码。
出现于1997年,基于MPEG-2的音频编码技术。
由Fraunhofer IIS、杜比实验室、AT&T、索尼等公司共同开发,目的是取代MP3格式。
MP3是一种音频压缩技术,其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),简称为MP3。
将音乐以1:10 甚至1:12 的压缩率,压缩成容量较小的文件,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没有明显的下降。
它是在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。
WAV格式是微软公司专门为Windows开发的一种标准数字音频文件,对音频文件基本没有压缩,文件能记录各种单声道或立体声的声音信息,并能保证声音不失真,缺点就是文件比较大。
总结:WAV是一种无损音频格式,音质较高文件较大,而MP3和AAC都是压缩音频格式,而AAC在相同码率下音质更好。
音频编码格式比较MPFLAC和WAV音频编码格式比较 MP3、FLAC 和 WAV随着数字音频的快速发展,人们对音频编码格式的需求也越来越多。
在众多音频编码格式中,MP3、FLAC 和 WAV 是最常用的几种格式。
本文将对这三种格式进行比较,包括其特点、优缺点以及适用场景。
通过了解它们的差异,读者可以更好地选择适合自己需求的音频编码格式。
1. MP3MP3(MPEG-1 Audio Layer 3)是最流行的音频编码格式之一。
它具备以下特点:- 压缩比高:MP3 通过去除音频信号中的冗余部分,实现对音频数据的高压缩比。
这使得 MP3 的文件大小相对较小,方便存储和传输。
- 相对较低的音质损失:尽管 MP3 使用了有损压缩算法,但通过合理的压缩参数设置,音质损失可以控制在较低的程度。
- 广泛兼容性:MP3 格式得到了广泛的应用和支持,在各类设备和平台上都能得到良好的兼容。
然而,MP3 也存在一些缺点:- 原始音质较差:由于 MP3 使用了有损压缩算法,相比无损格式,如 FLAC 和 WAV,原始音质会有所损失。
- 频谱细节丢失:为了减小文件大小,MP3 在压缩过程中会丢失一些频谱细节。
对于非专业音频需求,这个损失可能并不明显。
适用场景:- 在存储空间有限或带宽有限的情况下,选择 MP3 格式可以减小音频文件大小,方便网络传输和存储。
- 对音频质量要求一般,例如背景音乐、在线广播等。
2. FLACFLAC(Free Lossless Audio Codec)是一种无损音频编码格式,其特点包括:- 无损压缩:FLAC 通过压缩音频数据,但不损失任何音质信息,实现了无损的音频编码。
解码后的音质与原始音频完全一致。
- 高保真音质:相比于有损压缩格式,FLAC 能够还原音频的原始质量,提供更高保真的音质体验。
- 高兼容性:FLAC 格式在各类音频设备和软件中都得到了良好的支持,可以广泛应用。
然而,FLAC 的缺点也不容忽视:- 文件大小较大:由于是无损压缩,FLAC 文件大小通常较大,占用较多的存储空间和带宽。
MP3编码基本格式[摘⾃CSDN评论,]MP3编码基本格式:⼀、MP3⽂件头bits name comments--------------------------------------------------12 sync 0xFFF1 version 1=mpeg1.0, 0=mpeg2.02 lay00 - reserved01 - Layer III10 - Layer II11 - Layer I1 error protection 0=yes, 1=no4 bitrate_index see table below2 sampling_freq see table below1 padding1 extension see table below2 mode see table below2 mode_ext used with "joint stereo" mode1 copyright 0=no 1=yes1 original 0=no 1=yes2 emphasis see table below--------------------------------------------------1、 bitrate_index(编码速率)(1). mpeg1.01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14layer1 32 64 96 128 160 192 224 256 288 320 352 384 416 448layer2 32 48 56 64 80 96 112 128 160 192 224 256 320 384layer3 32 40 48 56 64 80 96 112 128 160 192 224 256 320(2). mpeg2.01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14layer1 32 48 56 64 80 96 112 128 144 160 176 192 224 256layer2 8 16 24 32 40 48 56 64 80 96 112 128 144 160layer3 8 16 24 32 40 48 56 64 80 96 112 128 144 1602、 sampling_freq(采样率)(1). mpeg1.00 1 244100 48000 32000(2). mpeg2.00 1 222050 24000 160003、 mode(声⾳模式)0 "stereo" (⽴体声)1 "joint stereo"(联合⽴体声)2 "dual channel"(双通道)3 "single channel"(单通道)4、 mode extension(声⾳模式扩展)0 MPG_MD_LR_LR1 MPG_MD_LR_I2 MPG_MD_MS_LR3 MPG_MD_MS_I5、jsbound :mode_ext 0 1 2 3layer1 4 8 12 162 4 8 12 163 04 8 166、 emphasis:0 "none"1 "50/15 microsecs"2 "reserved" must not be used !3 "CCITT J 17"⼆、MP3标签1(放在⽂件尾部128字节)--------------------------------------------0 char 3 "TAG"3 char 30 title33 char 30 artist63 char 30 album93 char 4 year97 char 30 comments127 byte 1 genre--------------------------------------------- genre :0 "Blues"1 "Classic Rock"2 "Country"3 "Dance"4 "Disco"5 "Funk"6 "Grunge"7 "Hip-Hop"8 "Jazz"9 "Metal"10 "New Age"11 "Oldies"12 "Other"13 "Pop"14 "R&B"15 "Rap"16 "Reggae"17 "Rock"18 "Techno"19 "Industrial"20 "Alternative"21 "Ska"22 "Death Metal"23 "Pranks"24 "Soundtrack"25 "Euro-Techno"26 "Ambient"27 "Trip-Hop"28 "Vocal"29 "Jazz+Funk"30 "Fusion"31 "Trance"32 "Classical"33 "Instrumental"34 "Acid"35 "House"36 "Game"37 "Sound Clip"38 "Gospel"39 "Noise"40 "AlternRock"41 "Bass"42 "Soul"43 "Punk"44 "Space"45 "Meditative"46 "Instrumental Pop"47 "Instrumental Rock"48 "Ethnic"49 "Gothic"50 "Darkwave"51 "Techno-Industrial"52 "Electronic"53 "Pop-Folk"54 "Eurodance"55 "Dream"56 "Southern Rock"58 "Cult"59 "Gangsta"60 "Top 40"61 "Christian Rap"62 "Pop/Funk"63 "Jungle"64 "Native American"65 "Cabaret"66 "New Wave"67 "Psychadelic"68 "Rave"69 "Showtunes"70 "Trailer"71 "Lo-Fi"72 "Tribal"73 "Acid Punk"74 "Acid Jazz"75 "Polka"76 "Retro"77 "Musical"78 "Rock & Roll"79 "Hard Rock"80 "Unknown"三、MP3帧长度计算参考:1. mpeg1.0layer1 :(48000*bitrate)/sampling_freq + paddinglayer2&3:(144000*bitrate)/sampling_freq + padding2. mpeg2.0layer1 :(24000*bitrate)/sampling_freq + paddinglayer2&3 :(72000*bitrate)/sampling_freq + padding⽂件尾的ID3V1标签并未⼴泛使⽤,实际上⼤多⽂件该域为空,以下引⽤q.d.zhang@:ID3V2ID3V2到现在⼀共有4个版本,但流⾏的播放软件⼀般只⽀持第3版,既ID3v2.3。
一、介绍ffmpeg编码器ffmpeg是一个开源的音视瓶处理工具,可以进行音视瓶的编解码、转换和流媒体的处理。
在使用ffmpeg进行编码时,我们可以选择不同的编码器来实现不同的功能,比如压缩、转换、解码等。
本文将介绍一些常见的编码器,并说明它们的使用方法。
二、常见的音频编码器1. AAC编码器AAC(Advanced Audio Coding)是一种高级音频编码格式,常用于音乐和音频流媒体的编码。
在ffmpeg中,可以使用libfaac库来支持AAC编码,具体命令如下:ffmpeg -i input.wav -c:a libfaac -b:a 128k output.aac参数说明:-i input.wav:指定输入文件为input.wav-c:a libfaac:选择使用libfaac库进行音频编码-b:a 128k:设置音频比特率为128kbpsoutput.aac:指定输出文件为output.aac2. MP3编码器MP3(MPEG-1 Audio Layer 3)是一种广泛使用的有损音频压缩格式,适用于音乐和语音的编码。
在ffmpeg中,可以使用libmp3lame库来支持MP3编码,具体命令如下:ffmpeg -i input.wav -c:a libmp3lame -q:a 2 output.mp3参数说明:-i input.wav:指定输入文件为input.wav-c:a libmp3lame:选择使用libmp3lame库进行音频编码-q:a 2:设置音频质量因子为2(取值范围0-9,数值越大,音质越低)output.mp3:指定输出文件为output.mp3三、常见的视瓶编码器1. H.264编码器H.264(又称AVC)是一种高效的视瓶编码格式,适用于视瓶会议、高清电视等场景。
在ffmpeg中,可以使用libx264库来支持H.264编码,具体命令如下:ffmpeg -i input.mp4 -c:v libx264 -crf 23 -preset slowoutput.mp4参数说明:-i input.mp4:指定输入文件为input.mp4-c:v libx264:选择使用libx264库进行视瓶编码-crf 23:设置视瓶质量因子为23(取值范围0-51,数值越小,视瓶质量越高)-preset slow:设置编码速度为slow(速度越慢,压缩效率越高)output.mp4:指定输出文件为output.mp42. H.265编码器H.265(又称HEVC)是一种更高效的视瓶编码格式,可以实现更好的压缩效果和视瓶质量。
MP3的频率、⽐特率、码率与⾳质的关系想知道MP3的频率、⽐特率、码率与⾳质的关系,是不是频率越⾼,码率越⾼,⾳质就越好。
好像MP3⼤多数的频率都是44100HZ的。
码率有128,192等等。
这⾥所说的频率是採样率,⼀般都是44100KHz的,由于这是⾳乐CD的标准。
每⼀⾸歌,都是从CD抓轨、转成WAV⽂件、再⽤Lame等软件转为MP3的。
所以肯定都是44100KHz的採样率。
除⾮你的不是歌,⽽是⾃⼰录⾳成为WAV⽂件,并且录⾳时选了其它的採样率。
影响MP3⾳质的主要是码率。
如今最好的是320K的CBR(固定码率)和VBR(可变码率),VBR⽂件⽐CBR⼩⼀点。
192K的VBR是⽹上最流⾏的,能够同⼀时候满⾜⾳质和⽂件⼤⼩的要求,但我⾃⼰⼀般都是⽤CD抓轨或下载APE(⽆损压缩,能够还原为WAV⽂件)然后转成320K的VBR。
最后提醒你⼀点:MP3转码是有失真的,并且这样的失真是不能够逆向恢复的。
也就是说,你把MP3转成WAV⾳质,⽂件⼤⼩添加⼏⼗倍,⾳质却还是还是MP3那个⾳质。
想听低失真的,不如听CD,或者下载APE!⾸先,⾳质是个⾮常主观的东西!往往说⾳质好,⼀种是指还原度好,就是说和录制的时候区别越⼩越好;⼀种是指悦⽿,就是好听。
就mp3来说,mp3是⼀种压缩格式,码率越⾼,通常来说就代表压缩⼩,损失的细节⽐較少,也就是说,码率越⾼听起来越接近原声。
可是⾳质还和你的输出设备有关,⽐⽅说⼀部好的mp3,⼀对好⽿机,这都对你的听⾳⾳质有帮助!因此,假设想改善⾳质,最好还是从以上⼏个⾓度出发,不要过分强调当中哪⼀⽅⾯。
等到你对⾳质有了更⾼的要求的时候,能够放弃mp3,⽽直接改停cd,cd承载的是波形⽂件,全然是⾳质⽆损的格式,这样会有更好的效果。
假设想失真度⼩,那么提⾼码率是唯⼀的办法,最好使⽤可变码率(VBR)压缩制作的mp3⽂件,能够达到最⼤保真度和最⼩⽂件⼤⼩之间的平衡。
最后,想要全然⽆损⾳质的话,还是得採⽤⽆损压缩格式或者是⽆压缩⽂件格式的⾳频⽂件。
mp3编码原理
MP3(MPEG-1 Audio Layer III)是一种常见的音频编码格式,它使用了基于人类听觉特性的压缩算法来减小音频文件的大小。
以下是MP3 编码的基本原理:
1. 采样:音频信号首先会经过采样过程,将模拟音频信号转换为数字形式。
通常,CD音质的音频以44.1 kHz的采样率进行采样。
2. 分析与预处理:将数字化的音频信号分为小的时间片段(通常称为帧),通常每帧包含数百至数千个采样点。
在这一阶段,还会对音频信号进行一些预处理,如使用滤波器来降低高频噪音。
3. 傅里叶变换:对每个帧进行傅里叶变换,将时域的音频信号转换为频域表示。
这个步骤将音频信号分解为一系列频率成分。
4. 掩蔽模型:利用人类听觉的掩蔽效应,即在音频信号中的较强频率成分可以掩盖较弱频率成分,这样就可以有选择地保留或丢弃一些频率成分。
这有助于减小编码后的文件大小而不损失人耳感知到的音质。
5. 量化:将频域表示的音频信号进行量化,将其映射到一个较小的值集合。
这减小了文件的大小,但也引入了一些损失。
6. 编码:使用哈夫曼编码等技术对量化后的数据进行熵编码,以进一步减小文件的大小。
哈夫曼编码是一种可变长度编码,用于将频繁出现的值表示为较短的编码,而不频繁出现的值表示为较长的编码。
7. 生成比特流:最终,将所有编码后的数据组合成比特流,形成最终的MP3 文件。
MP3 编码的关键点在于利用了人耳的特性,对音频信号进行有损压缩,以尽可能减小文件大小。
由于是有损压缩,因此编码后的文件和原始音频信号之间存在一些信息损失,但通常这种损失在人耳听觉范围内是难以察觉的。
比较两种音频编码方式:MP3与FLACMP3与FLAC是两种常见的音频编码方式,在音频压缩方面具有不同的优缺点。
本文将介绍MP3和FLAC编码方式的原理、特点,以及优劣势的区别,帮助读者更好地理解音频编码技术。
一、MP3编码方式1.原理MP3是一种有损压缩音频编码技术。
具体而言,它采用了人类听觉知觉原理,通过去除人耳听不出的音频信号,减少冗余数据,以达到压缩音频的目的。
此过程中,基于FFT(快速傅里叶变换)技术,将音频数据进行分段处理,然后进行量化与编码,再保存至文件中。
2.特点①文件体积小,最多可压缩1:12;②码率可调,音质有很大的可调性;③广泛应用于音乐播放器、移动设备等终端设备;④可“刻板化”,即同等码率下,不同压缩软件产生的音质可能有较大差别。
3.优缺点①优势MP3是一种流行的编码方式,因其压缩率高、应用广泛、操作简便、可调码率等优点,很受用户喜爱。
②缺陷然而,由于其为有损数据压缩方式,故重要信息可能会有损失;此外,同样的码率下,压缩失真程度较大,无法保证音质完整性。
二、FLAC编码方式1.原理FLAC全称Free Lossless Audio Codec,即无损音频编码格式。
FLAC采用带有探测音频数据中的稳定的不规则性的预测算法,用线性预测滤波(LP)方法对音频信号进行处理,再通过编码压缩,以生成不过是自我保证完好无损数据。
2.特点①体积小、音质清晰:FLAC的良好无损压缩方式减少了音频数据大量的部分,同时还保持了最原始的音质,因此在存储、传输等方面有着较高的性价比。
②精简易懂:FLAC编码器拥有基于语句的语法,编码方式共有38个语句,易于使用,且具有良好的可读性。
③适用范围广:由于FLAC码率较小,它在网络传输和存储中非常方便,经常被用作音频存储和分发。
④无损要求:FLAC编码只适用于音频设备,不能符合设备的适用要求。
3.优缺点①优势FLAC是一种惠及于音乐爱好者和媒体制作人的编码方式,既保证了音频文件的原始质量,又能满足网络传输和存储的各种需求,因此在一些音乐爱好者和媒体发行商中受到了欢迎。
mp3的方案简介MP3(MPEG-1 Audio Layer III)是一种数字音频压缩格式,于1993年由MPEG组织开发,并在同年成为国际标准。
MP3具有高压缩比、音质损失较小和广泛兼容性等特点,因此成为了数字音频领域的重要标准。
本文将介绍MP3的原理和工作流程,以及一些常见的MP3方案,供读者参考。
MP3的原理MP3格式是通过去除人耳难以察觉的音频信号频率分辨率和声音定位信息,实现高压缩比的数字音频压缩标准。
其主要压缩方式是使用了基于频域的压缩技术,将音频信号从时域转换到频域,然后通过舍弃及量化高频信号等方法实现压缩。
具体来说,MP3的压缩流程包括以下几个步骤:1.采样:将模拟音频信号转换为数字信号。
2.分帧:将数字音频信号分成一段段的小帧。
3.窗函数:对每一帧应用窗函数,消除边界效应。
4.快速傅里叶变换(FFT):将每一帧的音频信号从时域转换到频域。
5.量化:对频域数据进行量化,舍弃高频信号以减小数据大小。
6.压缩:对量化后的数据进行进一步压缩,包括霍夫曼编码和使用熵编码。
7.存储:将压缩后的数据存储为MP3文件。
MP3的工作流程MP3的工作流程可以简要概括为以下几个步骤:1.输入:从音频输入设备(如麦克风)或计算机文件获取音频数据。
2.采样与分帧:将输入的音频数据进行采样,并将采样后的数据分成一段段的小帧。
3.窗函数与FFT:对每一帧的音频数据应用窗函数,并进行快速傅里叶变换。
4.量化:对变换后的频域数据进行量化,减小数据大小。
5.压缩:对量化后的数据进行进一步压缩,包括霍夫曼编码和熵编码。
6.存储:将压缩后的数据存储为MP3文件。
7.解码与播放:将存储的MP3文件进行解码,并通过音频输出设备(如扬声器)播放音频。
常见的MP3方案以下是一些常见的MP3方案:ME:LAME是一款免费的开源MP3编码器,提供了良好的音质和较高的压缩比。
LAME可以作为命令行工具使用,也可以作为库集成到其他应用程序中。
MP3文件格式解析Peter Lee 2008-06-05目录一、概述二、整个MP3文件结构三、MP3帧格式1. 帧头格式2. MAIN_DATA四、ID3标准1. ID3V12. ID3V2五、MP3文件实例剖析六、资料一、概述MP3 文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3 文件最小的组成单位。
MP3 的全称应为MPEG1 Layer-3 音频文件,MPEG(Moving Picture Experts Group)在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩标准,MPEG 音频文件是MPEG1 标准中的声音部分,也叫MPEG 音频层,它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件,并根据不同的用途,使用不同层次的编码。
MPEG 音频编码的层次越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1 和MP2 的压缩率分别为4:1 和6:1-8:1,而MP3 的压缩率则高达10:1-12:1,也就是说,一分钟CD 音质的音乐,未经压缩需要10MB的存储空间,而经过MP3 压缩编码后只有1MB 左右。
不过MP3 对音频信号采用的是有损压缩方式,为了降低声音失真度,MP3 采取了“感官编码技术”,即编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成具有较高压缩比的MP3 文件,并使压缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。
二、整个MP3文件结构MP3文件大体分为三部分:TAG_V2(ID3V2),Frame, TAG_V1(ID3V1)ID3V2包含了作者,作曲,专辑等信息,长度不固定,扩展了ID3V1的信息量。
Frame...Frame一系列的帧,个数由文件大小和帧长决定每个FRAME的长度可能不固定,也可能固定,由位率bitrate决定每个FRAME又分为帧头和数据实体两部分帧头记录了mp3的位率,采样率,版本等信息,每个帧之间相互独立ID3V1包含了作者,作曲,专辑等信息,长度为128BYTE。
7种常见的音频格式简析(MP3,WMA,WAV,APE,FLAC,OGG,AAC)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格式特点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明显。
MP3 编码格式MP3是MPEG-1 Audio Layer 3的简称,是当今比较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式(有Layer 3,也必然有Layer1和Layer2,也就是MP1和MP2,但不在本文讨论范围之内)。
MP3技术的应该可以用来大幅度的降低音频文件存储所需要的空间。
它丢掉脉冲编码调制(PCM)音频数据中对人类听觉不重要得数据,从而达到了较高的压缩比(高达12:1-10:1)。
简单地说,MP3在编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成有较高压缩比的MP3文件,并使压缩后的文件在回放时也能够达到比较接近原音源的效果。
MP3的音频质量取决于它的Bitrate和Sampling frequency,以及编码器质量。
MP3的典型速度介于每秒128到320kb之间。
采样频率也有44.1,48和32 kHz三种频率,比较常见的是采用CD采样频率——44.1kHz。
常用的编码器是LAME,它完全遵循LGPL的MP3编码器,有着良好的速度和音质。
一.概述:MP3 文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3 文件最小的组成单位。
MP3的全称应为MPEG1 Layer-3 音频文件,MPEG(Moving Picture Experts Group) 在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩标准,MPEG音频文件是MPEG1 标准中的声音部分,也叫MPEG 音频层,它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件,并根据不同的用途,使用不同层次的编码。
MPEG 音频编码的层次越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1 和MP2 的压缩率分别为4:1 和6:1-8:1,而MP3 的压缩率则高达10:1-12:1,也就是说,一分钟CD 音质的音乐,未经压缩需要10MB的存储空间,而经过MP3 压缩编码后只有1MB 左右。
MP3 编码格式
MP3是MPEG-1 Audio Layer 3的简称,是当今比较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式(有Layer 3,也必然有Layer1和Layer2,也就是MP1和MP2,但不在本文讨论范围之内)。
MP3技术的应该可以用来大幅度的降低音频文件存储所需要的空间。
它丢掉脉冲编码调制(PCM)音频数据中对人类听觉不重要得数据,从而达到了较高的压缩比(高达12:1-10:1)。
简单地说,MP3在编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成有较高压缩比的MP3文件,并使压缩后的文件在回放时也能够达到比较接近原音源的效果。
MP3的音频质量取决于它的Bitrate和Sampling frequency,以及编码器质量。
MP3的典型速度介于每秒128到320kb之间。
采样频率也有44.1,48和32 kHz三种频率,比较常见的是采用CD采样频率——44.1kHz。
常用的编码器是LAME,它完全遵循LGPL的MP3编码器,有着良好的速度和音质。
一.概述:
MP3 文件是由帧(frame)构成的,帧是MP3 文件最小的组成单位。
MP3的全称应为MPEG1 Layer-3 音频
文件,MPEG(Moving Picture Experts Group) 在汉语中译为活动图像专家组,特指活动影音压缩标准,MPEG
音频文件是MPEG1 标准中的声音部分,也叫MPEG 音频层,它根据压缩质量和编码复杂程度划分为三层,即
Layer-1、Layer2、Layer3,且分别对应MP1、MP2、MP3 这三种声音文件,并根据不同的用途,使用不同层
次的编码。
MPEG 音频编码的层次越高,编码器越复杂,压缩率也越高,MP1 和MP2 的压缩率分别为4:1 和
6:1-8:1,而MP3 的压缩率则高达10:1-12:1,也就是说,一分钟CD 音质的音乐,未经压缩需要10MB
的存储空间,而经过MP3 压缩编码后只有1MB 左右。
不过MP3 对音频信号采用的是有损压缩方式,为了降
低声音失真度,MP3采取了“感官编码技术”,即编码时先对音频文件进行频谱分析,然后用过滤器滤掉
噪音电平,接着通过量化的方式将剩下的每一位打散排列,最后形成具有较高压缩比的MP3 文件,并使压
缩后的文件在回放时能够达到比较接近原音源的声音效果。
二.整个MP3文件结构:
MP3 文件大体分为三部分:TAG_V2(ID3V2),Frame, TAG_V1(ID3V1)
ID3V2 包含了作者,作曲,专辑等信息,长度不固定,扩展了ID3V1 的信息量。
Frame 一系列的帧,个数由文件大小和帧长决定
. 每个FRAME 的长度可能不固定,也可能固定,由位率bitrate 决定
. 每个FRAME 又分为帧头和数据实体两部分
. 帧头记录了mp3 的位率,采样率,版本等信息,每个帧之间相互独立
Frame
ID3V1 包含了作者,作曲,专辑等信息,长度为128BYTE。
三.MP3的FRAME格式:
每个FRAME 都有一个帧头FRAMEHEADER,长度是4BYTE(32bit),帧头后面可能有两个字节的CRC 校
验,这两个字节的是否存在决定于FRAMEHEADER 信息的第16bit,为0 则帧头后面无校验,为1 则有校验,
校验值长度为2 个字节,紧跟在FRAMEHEADER 后面,接着就是帧的实体数据了
2.MAIN_DA TA:
MAIN_DA TA部分长度是否变化决定于FRAMEHEADER 的bitrate是否变化,一首MP3 歌曲,它有三个版本:96Kbps(96 千比特位每秒)、128Kbps 和192Kbps。
Kbps (比特位速率),表明了音乐每秒的数据量,Kbps 值越高,音质越好,文件也越大,MP3标准规定,不变的bitrate 的MP3 文件称作CBR,大多数MP3 文件都是CBR 的,而变化的bitrate 的MP3 文件称作VBR,每个FRAME 的长度都可能是变化的。
下面是CBR 和VBR 的不同点:
1)CBR:固定位率的FRAME 的大小也是固定的(公式如上所述),只要知道文件总长度,和帧长即可由播放每帧需26ms 计算得出mp3 播放的总时间,也可通过计数帧的个数控制快进、快退慢放等操作。
2)VBR:VBR 是XING 公司推出的算法,所以在MP3 的FRAME 里会有“XING"这个关键字(现在很多流行的小软件也可以进行VBR 压缩,它们是否遵守这个约定,那就不得而知了),它存放在MP3 文件中的第一个有效FRAME 里,它标识了这个MP3 文件是VBR 的。
同时第一个FRAME 里存放了MP3 文件的FRAME 的总个数,这就很容易获得了播放总时间,同时还有100 个字节存放了播放总时间的100 个时间分段的FRAME 的INDEX,假设4 分钟的MP3 歌曲,240S,分成100 段,每两个相邻INDEX 的时间差就是2.4S,所以通过这个INDEX,只要前后处理少数的FRAME,就能快速找出我们需要快进的FRAME 头
四.ID3v1
ID3V1 比较简单,它是存放在MP3 文件的末尾,用16 进制的编辑器打开一个MP3 文件,查看其末尾
的128 个顺序存放字节
ID3V1 的各项信息都是顺序存放,没有任何标识将其分开,比如标题信息不足30 个字节,则使用''\0''
补足,否则将造成信息错误。
五.ID3V2
ID3V2 到现在一共有4 个版本,但流行的播放软件一般只支持第3 版,既ID3v2.3。
由于ID3V1 记录
在MP3 文件的末尾,ID3V2就只好记录在MP3 文件的首部了(如果有一天发布ID3V3,真不知道该记录在哪
里)。
也正是由于这个原因,对ID3V2 的操作比ID3V1 要慢。
而且ID3V2 结构比ID3V1 的结构要复杂得多,
但比前者全面且可以伸缩和扩展。
下面就介绍一下ID3V2.3。
每个ID3V2.3 的标签都一个标签头和若干个标签帧或一个扩展标签头组成。
关于曲目的信息如标题、作者
等都存放在不同的标签帧中,扩展标签头和标签帧并不是必要的,但每个标签至少要有一个标签帧。
标签
头和标签帧一起顺序存放在MP3 文件的首部。