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关于MP3
1. 什么是MP3
大家听到MP3,都会直觉地想到音乐。在这所谈的MP3是MPEG Layer 3的缩写,主要是MPEG Audio,是声音方面的压缩技术。以目前的MPEG压缩标准而言,总共分成四层,这四层的压缩标准并不相同,而第四层则是最近才提出的标准,主要是在影音多媒体方面的应用。以目前大家最常听到的第三层标准而言,有许多人会疑惑,这样高的压缩效率,声音的品质不是会变得相当差吗?事实上,MP3对声音进行高效率的筛选处理,仅仅是过滤掉声音中超高音波的部分,因为这一部分的声音,对于我们人类而言,是无法听到的。因此,在我们听到MP3格式的音乐时,仍然可以得到与CD一样的音质。
MP3所使用的算法,是在1987年由德国的一家整合研究发展机构Fraunhofer IIS与Erlangen合作开发出来的产品,虽然说已经有十几年的历史了,不过直到最近几年才被人重视,最初是由于校园网络的兴起,有许多学生将音乐光盘制作成MP3格式的音乐文件,通过校园网络彼此交流而流行起来,但还主要是在电脑上用软件播放。现在,MP3已经被广泛接受,出现了大量的专门播放MP3文件的硬件设备,市面上各种精美的MP3播放器层出不穷,大有替代Walkman和CD随身听的趋势。
下表是MPEG Layer压缩技术三个层的详细参数和比较:
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MPEG Layer
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压缩比
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说明
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1
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1:4
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符合立体声384 Kbit/s的信号
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2
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1:6到1:8
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符合立体声256到192 Kbit/s的信号
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3
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1:10到1:12
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符合立体声128到112 Kbit/s的信号
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2.什么是MPEG Layer
MPEG是Motion Picture Experts Group的缩写,主要应用在声音以及影像压缩的处理上。这里主要讨论的范围,将局限在声音压缩的解说与应用上,关于影像的部分,就不再介绍。
1) 声音的压缩
文件、档案可以进行压缩,目前大家常见到的ZIP、RAP、CAB等,就是压缩文件的格式,主要是应用在文件的储存上,因为压缩后的文件,大部分都不能够直接执行了,必须经过解压缩的程序,还原成先前的状态以及属性时,才能够开启或是执行。同样的,声音也能够进行压缩,不过除了刚刚所谈的便于储存的理由之外,主要是在缩小文件的大小,并且能够直接播放,大多需要使用特定的软件进行即时解压的处理。这一类的声音文件,我们常见的有MP3、RA等。而最原始的声音文件,为WAV格式的文件,保持原始声音的品质,也能够被所有的音乐编辑软件所支持,不过最大的缺点就是文件太大了。以一首3分钟左右的音乐而言,WAV 文件就需要耗费约50MB左右的空间,这是相当惊人的。
MP3就是目前被人们所广为接受且最为常用的声音压缩格式,学生喜欢用这种格式来备份音乐,而教学方面则可以录制授课的课程。其主要的原因是经过MP3格式的压缩处理后,声音文件比起原先的WAV文件小得很多,且音质完美,便于储存,能够节省下相当多的空间。
2) 音质
压缩率、频宽以及所使用的模式,都会决定我们所听到的声音品质,以目前的MP3而言,标准压缩效能与音质的关系如下:
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音质
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频宽
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模式
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速率
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换算比率
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电话
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2.5 kHz
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单音
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8 Kbit/s
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96:1
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比短波为佳
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4.5 kHz
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单音
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16 Kbit/s
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48:1
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比AM品质为佳
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7.5 kHz
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单音
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32 Kbit/s
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24:1
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近似FM收音品质
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11 kHz
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立体声
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56到64 Kbit/s
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26到24:1
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接近CD音质
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15 kHz
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立体声
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96 Kbit/s
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16:1
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CD音质
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>15 kHz
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立体声
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112到128 Kbit/s
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14到12:1
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从上表中我们可以看出,128kbit/s的MP3音质是与CD没有什么区别的。但是,在现实生活中,我们从街上买回的MP3格式的音乐,却常常发现音色不够理想,这是什么原因呢?其实,这并不是MP3的错,mp3作为当前音频压缩的“王者”,它的编码技术已经几近完美。很多人只是不清楚如何才能压缩出高品质的mp3而已,您从街上买回的MP3碟片,许多是粗制滥造的手工作品。另外,有些MP3压缩软件本身也有问题,LAME3.90.2和Musicmatch 7.10是两种可以在网上免费下载的高品质的MP3编码软件,只需要设置几个简单的参数,就能压缩出近似于CD的完美音质。
3. 关于ID3标签
MP3所附带的ID3标签是对MP3文件进行标识、分类和管理的好工具。许多人经常使用MP3听音乐,却并不知道ID3标签,其实打开MP3的ID3标签,你会发现,这里面可以存储大量关于乐曲的信息,比如:歌曲名、歌手名、专缉名称、音乐流派和发行时间等,还能看到该乐曲的压缩比,压缩方式等信息。在将MP3文件装入MP3的播放器中时,这些信息将部分显现在播放器的显示屏上,使你更容易操作、编辑和管理。这里需要特别提醒大家注意的是,只有MPEG Layer 3方式的文件才是真正的MP3文件,有许多在市场上买来的所谓MP3碟内的歌曲,实际上是MPEG Layer 1或MPEG Layer 2的文件,严格来说,这应该是MP1和MP2文件,这样的文件压缩率很底,音质也不够完美,本身是已经被淘汰的标准,市场上销售的许多种MP3播放器往往也无法播放这样的文件。
怎样使用ID3标签呢?以WINAMP播放器为例,在WINAMP的播放列表中,任意选中一首或多首歌曲,点击右键,在出现的提示框中,选择“文件信息或File info或File information (由于版本不同,可能略有区别),就会弹出ID3标签框。根据提示,你就可以输入或更改MP3文件的信息。
4. MP3的特色与优点
MP3能够将一般的WAV声音文件进行压缩,以一个约50MB左右的WAV文件而言,采用128 bit立体声的标准进行压缩,压缩后的文件大小不会超过5MB,文件小音质高,这便是MP3最吸引人的特色之一。
以原先的音乐光盘而言,大多能够收录60分钟左右,大约为12首歌,但是经过压缩的处理,采用MP3的格式来储存,同样的容量则可以达到150首左右,从经济效益以及储存空间考虑,是相当不错的一种选择。随着数字时代的来临,配合各式各样的播放软件或是最近相当热门的MP3随身听,MP3具有的可编辑、易储存、支持广等优点,将越发凸现,可以预见的是,在不久的将来,MP3将广泛的用于科研、教学、播音及音乐欣赏的各个领域。
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