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如何在線使用音頻數據?

1,沈默時代的FLC

FLC和FLI是Autodesk開發的壹種視頻格式,僅支持256色,但支持顏色抖動技術。因此,在許多情況下,真彩色視頻差別不大,不支持音頻信號。現在看起來這種格式沒什麽用,但是在沒有真彩顯卡和聲卡的DOS時代確實是最好的,也是唯壹的選擇。最重要的是,Autodesk的全系列動畫軟件都提供了對這種格式的支持,包括著名的3D Studio X,所以這種格式代表了壹個時代的視頻編碼水平。直到今天,仍然有許多視頻編輯軟件可以讀取並生成這種格式。但畢竟廉頗老了,這種業態已經被無情淘汰。

2、歌舞AVI

AVI——音視頻交錯,即音視頻交錯格式。1992年初,微軟推出了AVI技術及其應用軟件VFW(Video for Windows)。在AVI文件中,運動圖像和音頻數據以交錯的方式存儲,並且獨立於硬件設備。這種以交替方式組織音頻和視頻數據的方式可以在讀取視頻數據流時更有效地從存儲介質中獲取連續信息。構成AVI文件的主要參數包括視頻參數、聲音參數和壓縮參數。AVI文件是AVI片段的形式,由字符串“AVI”標識。所有AVI文件都包括兩個必要的列表塊。這些塊定義了流和數據流的格式。AVI文件還可以包括索引塊。

只要遵循這個標準,任何視頻編碼方案都可以在AVI文件中使用。這意味著AVI具有非常好的可擴展性。因為這個規範是微軟制定的,微軟的全系列軟件,包括編程工具VB和VC,提供了最直接的支持,從而進壹步確立了AVI在PC上的視頻霸主地位。由於其開放性,AVI贏得了許多編碼技術開發者的支持。不同的編碼使得AVI不斷改進。現在幾乎所有在PC上運行的通用視頻編輯系統都主要支持AVI。AVI的出現宣告了PC上無聲電影時代的結束,而不斷改進的AVI格式則代表了PC上多媒體的興起。

說到AVI,我們不能不提到英特爾的Indeo視頻系列編碼。Indeo編碼技術是壹種高性能的純軟件視頻壓縮/解壓縮解決方案,適用於PC視頻。Indeo audio軟件可以提供高質量的壓縮音頻,可用於互聯網、內部網和多媒體應用。既可以壓縮音樂,也可以壓縮聲音,壓縮比可以達到8:1,沒有明顯的質量損失。Indeo技術可以幫助妳建立壹個內容更加豐富的多媒體網站。目前廣泛應用於動態效果演示、遊戲剪輯動畫、非線性素材保存等用途,是應用最廣泛的AVI編碼技術。現在Indeo編碼技術及其相關軟件產品已經被Ligos Technology收購。隨著MPEG的興起,Indeo面臨著巨大的挑戰。

3.兼顧容量和質量的MPEG系列編碼。

與AVI相反,MPEG不是壹種簡單的文件格式,而是壹種編碼方案。

MPEG-1(ISO/IEC11172)是在1991的末尾制定的,它處理標準交換格式(SIF)或源輸入格式(SIF)的多媒體流。它是數據傳輸速率在1.5Mbps以下的數字存儲媒體運動圖像及其音頻編碼的國際標準(MPEG-1音頻,標準碼ISO/IEC 1172-3),音頻標準後來衍生為今天的MP3編碼方案。MPEG-1規範了PAL制(352*288,25幀/秒)和NTSC制(352*240,30幀/秒)中的流量標準,提供與VHS相當的音視頻質量。此時,視頻數據傳輸速率壓縮為1.10。使用MPEG-1的壓縮算法,壹個長度為120分鐘的多媒體流可以壓縮到1.2GB左右的大小,常見的VCD就是MPEG-1編碼創造的傑作。MPEG-1編碼不壹定要按照PAL/NTSC標準運行。可以自由設置圖像大小和音視頻流量。隨著光學拾音器精度的提高,有人增加光盤的信息密度,適度降低音頻流流量,於是DVCD就出現了壹張光盤只能存儲壹部電影。DVCD碟片其實就是壹個視聽產品,沒有行業標準,沒有國家標準,更沒有國際標準。

VCD開始向市場普及的時候,電腦剛剛進入486時代。當年很多朋友都夢想有壹張硬解壓卡,實現在PC上看VCD的夙願。今天回想起來,覺得真的很不可思議,但當時的現狀是486系統不硬解壓無法流暢播放VCD,壹萬塊錢486系統都無法流暢播放的MPEG-1被標成了貴族。隨著奔騰的發布,PC開始奔騰,直到Windows Media Player直接提供了對MPEG-1的支持,所以MPEG-1在PC上的使用完全無障礙。

MPEG-2(標準代碼IOS/IEC13818)在1994發布了國際標準草案(DIS),在視頻編碼算法上與MPEG-1基本相同,但有壹些小的改進,比如增加了隔行掃描電視的編碼。它追求的是更高質量的運動圖像及其大流量下的音效。MPEG-2的視頻質量與PAL或NTSC的廣播質量相當。其實MPEG-1也能達到類似的效果,MPEG-2從音頻編碼上做了更多的改進。目前最常見的MPEG-2相關產品是DVD,SVCD也是MPEG-2編碼的。MPEG-2還有壹個更重要的用途,就是使傳統的電視和電視廣播系統向數字化方向發展。

MPEG-3最初是為HDTV制定的。由於MPEG-2的快速發展,MPEG-3在完全完成之前就被宣布淘汰。

MPEG-4發布於1998。與MPEG-2不同,MPEG-4追求的不是高質量,而是高壓縮率和適合網絡的交互能力。MPEG-4提供了非常驚人的壓縮比。如果以VCD的質量為標準,MPEG-4可以將120分鐘的多媒體流壓縮到300M m..MPEG-4標準主要用於可視電話、視頻郵件和電子新聞等。其傳輸速率較低,範圍為4800-64000比特/秒,分辨率為176X144。MPEG-4使用非常窄的帶寬,通過幀重構技術壓縮和傳輸數據,以便用最少的數據獲得最好的圖像質量。

MJPEG,這不是專門為PC準備的,而是為了設備端的專業甚至廣播視頻采集和播放。因此,MJPEG包含了針對傳統模擬電視優化的隔行掃描電視的算法。如果妳在PC上播放MJPEG編碼的文件,效果會很難看(如果妳的顯卡不支持MJPEG的動態補償),但是壹旦輸出到電視端,妳會立刻發現這種算法的好處。

4.屬於網絡的流媒體

RealVideo采用公司自己研發的Real G2編解碼器,有很多先進的設計,比如SVT(可伸縮視頻技術);2-2-編碼(類似於VBR)。RealMedia的音頻部分采用RealAudio,可以接受多種音頻編碼方案,實現單聲道和立體聲音樂不同碼率的聲音壓縮。最新的RealAudio實際上采用了ATRAC3編碼方案來挑戰日益成熟的MP3。

Windows Media,視頻編碼采用非常先進的MPEG-4視頻壓縮技術,被稱為微軟MPEG-4視頻編解碼器。音頻編碼采用了微軟自己開發的編碼方案,目前沒有公開的技術數據,在低流量下提供了令人滿意的音質和畫質。最新的Windows Media編碼實用程序V8.0將流媒體技術推向了壹個新的高度。我們常見的ASF、WMV、WMA都是微軟的流媒體文件。

其實我們常見的MPG文件也有流媒體最大的特點——邊看邊播放。

第二,常用代碼和常用文件格式之間的對應關系及其常用用途

1、FLC奧德斯克

這是壹種古老的編碼方案,常見的文件後綴是FLC和FLI。由於FLC只支持256色調色板,它會嘗試在編碼過程中使用抖動算法(或設置無抖動)來模擬真彩色的效果。這個算法在色差不是很大的情況下,比如紅A(R:255,G:0,B:0)和紅B(R:255,G:128,B:0)之間的抖動,幾乎可以達到混淆的地步。這種格式現在已經很少用了,但是當年很多都保留了下來。這種格式在保存標準256色調色板或自定義256色調色板時是無損的。這種格式可以清晰到像素,非常適合保存線框動畫,比如CAD模型演示。這種格式現在很少見了。

2、微軟RLE

這是微軟為AVI格式開發的編碼。文件擴展名為AVI,使用RLE壓縮算法。這是壹種無損壓縮算法,我們常見的tga格式的圖像文件使用的是RLE算法。

什麽是RLE算法?這是壹個非常簡單的算法,舉壹個非常簡單的例子:

假設壹幅圖像的像素顏色值是這樣排列的:紅,紅,紅,紅,紅,紅,藍,藍,綠,綠,綠,RLE壓縮後變成:紅12藍6綠4。這樣既保證了壓縮的可行性,又沒有損失。而且妳可以看到,但是顏色數量越少,壓縮效率越高。因為微軟RLE只支持256色,而且沒有抖動算法,所以FLC在色彩處理上明顯比微軟RLE好很多。當然,這並不意味著微軟RLE毫無用處。和FLC壹樣,微軟RLE在處理相鄰像素時沒有著色,可以清晰地表示網格。所以單色字體和線條也能很好的表現。只要顏色不是很復雜,FLC能做的,微軟RLE也能。因為AVI可以有音頻流,Windows系統給予直接支持,所以微軟RLE最常用的就是在256色顯示模式下,通過抓取屏幕,配合工具生成AVI,來制作軟件操作演示過程,從而達到插圖、圖像、聲音的效果。

微軟視頻1

這也是微軟提供的AVI代碼。任何Windows系統都有自己的編解碼器。這個代碼支持真彩色,畫質非常好。微軟Video1的壓縮效率很低,編碼出來的文件讓人難以忍受。這個微軟Video1有什麽用?壹般用來保存壹些沒有漸變的小視頻素材。

4、Indeo視頻R3.2

此代碼由英特爾架構實驗室開發,對應的文件格式是AVI。Indeo video R3.2和之前的流行代碼相比,最大的特點就是壓縮比高(當然和現在的壓縮方案相比,真的不值壹提)。intel宣稱壓縮比可以達到8:1,沒有明顯的質量損失,解碼速度很快,對系統要求不高。因為Windows9X附帶了Indeo video R3.2的編解碼器,Indeo video R3.2壹度成為最流行的AVI編碼方案。遊戲的許多過場動畫和啟動動畫都是由Indeo video R3.2編碼的,Indeo video R3.2也不適合要求苛刻的環境。Indeo video R3.2在需要顯示細線的漸變或較大的色值變化時,表現會非常糟糕。Indeo video R3.2如果畫面顏色值差別不是很大,沒有明顯的顏色區域邊界,比如海天壹色的場景,還是比較適合的。Indeo視頻R3.2已經基本淘汰。如果不是為了播放壹些Indeo video R3.2編碼的視頻,恐怕Windows ME/2000都不會有Indeo video R3.2的編解碼..

5、Indeo視頻5.10

這個編碼方案也是英特爾架構實驗室開發的,繼承了Indeo video R3.2的優點,對應的文件格式依然是AVI,解碼速度也很快。Windows ME/2000自帶Indeo video 5.1的編解碼器,很多遊戲也使用Indeo video 5.10對自己的演示動畫進行編碼。在DivX流行之前,它幾乎是最流行的AVI編碼。由於微軟和英特爾的同時支持,這種編碼方案被廣泛采用。

6、無

顧名思義,這是壹種無損視頻編碼方案,對應的文件擴展名是AVI。這個編碼幾乎是未壓縮的,文件大小驚人!那麽這個編碼有什麽用呢?目的是保存視頻素材,因為它是無損的,以大量存儲空間為代價來保存素材是非常合適的。

7、MPEG1

大家熟悉的VCD是MPEG1編碼,對應的文件擴展名是MPG,MPEG或者DAT。事實上,MPEG1可以在非PAL和非NTSC標準下工作。可以自由設置數據流和屏幕大小,但這類非標準文件不能直接刻錄到VCD中。

8、MPEG2

DVD的視頻部分是MPEG-2,SVCD也使用MPEG-2編碼。對應的文件擴展名壹般是VOB和MPG。MPEG2的設計目標是提供接近廣播級的高質量輸出。

9、DivX

DivX是近兩年才被人們認可的。DivX視頻編碼技術可以說是壹種新的威脅DVD的視頻壓縮格式(有人說是DVD殺手)。對應的文件擴展名是AVI或DivX,由微軟mpeg-4v3修改而來,使用MPEG-4壓縮算法。據說是美國禁止出口的編碼技術。DivX最大的特點就是壓縮比高,畫質好。更可貴的是DivX對系統的要求不高。只要主頻300的CPU基本都能流暢播放,從DivX誕生開始就立刻吸引了大家的眼球。DivX的壓縮效率遠高於Indeo video 5.10,編碼質量也遠優於Indeo video 5.10。Indeo視頻5.10我實在想不出有什麽前途。

10、圖片視頻MJPEG

MJPEG是很多顯卡都支持的視頻編碼。該卡提供了壹個編解碼器。安裝後,AVI文件可以像其他編碼壹樣生成。MJPEG編碼常用於非線性系統,它被賦予了非常專業的外衣。MJPEG的編碼質量相當高,是壹種以質量為最高要求的編碼。這種編碼的設置比較復雜,可以獲得很高的壓縮比,但是犧牲了解碼速度。如果要保證解碼速度,編碼後的壓縮比真的不太理想。如果妳想從專業的非線性系統中采集視頻,然後自己處理,了解這種格式是很有必要的。

11、實時視頻

REAL VIDEO(RA,RAM)格式由Real Networks公司開發,從壹開始就定位於視頻流的應用,也可以說是視頻流技術的鼻祖。可以在使用56K調制解調器撥號上網的情況下實現不間斷的視頻播放。從RealVideo的定位來說,就是犧牲畫質來換取持續觀看。其實RealVideo也可以做到很好的畫質。因為RealVideo可以有非常高的壓縮效率,所以很多人把VCD編碼成RealVideo格式,這樣壹張光盤就可以存儲好幾部電影。真實視頻存在色彩還原不準確的問題,不適合專業場合。但由於其出色的壓縮效率和對流媒體播放的支持,RealVideo在網絡和娛樂場合有著不錯的市場份額。

12、Windows Media視頻

Windows Media video是微軟為了和Real Networks的RealVideo競爭而開發的文件壓縮格式,可以直接在網上看視頻節目!因為它使用了MPEG4-4的壓縮算法,所以壓縮率和圖像質量都非常好。我們經常看到的ASF和WMV都是Windows Media視頻。Windows Media視頻的編碼質量明顯優於RealVideo。因為Windows Media video是微軟的代表作,Windows系統給了Windows Media video很好的支持,Windows Media Player可以直接播放這些文件。

各種主流音頻編碼(或格式)介紹

1,脈沖編碼調制

PCM脈碼調制是脈碼調制的縮寫。在前面的文章中,我們提到了PCM的壹般工作流程。我們不需要關心PCM最終編碼的計算方法。我們只需要知道脈碼調制的音頻流的優缺點。脈碼調制最大的優點是音質好,最大的缺點是體積大。我們常見的音頻CD采用脈碼調制,壹張CD的容量只能容納72分鐘的音樂信息。

2、揮手

這是微軟開發的壹種古老的音頻文件格式。WAV是壹種文件格式,它符合piff資源交換文件格式規範。所有wav都有壹個文件頭,它是音頻流的編碼參數。WAV對音頻流的編碼沒有硬性規定。除了PCM,幾乎所有支持ACM規範的編碼都可以對WAV的音頻流進行編碼。很多朋友沒有這個概念。讓我們以AVI為例,因為AVI和WAV在文件結構上非常相似,但AVI只有壹個視頻流。我們接觸到的AVI有很多種,所以我們經常需要安裝壹些解碼器來觀看壹些AVI。我們接觸到的DivX,就是視頻編碼的壹種。AVI可以使用DivX編碼來壓縮視頻流,當然,它也可以使用其他編碼壓縮。同樣,WAV也可以使用多種音頻編碼來壓縮其音頻流,但我們通常使用的是音頻流經過脈碼調制處理的WAV,但這並不意味著WAV只能使用脈碼調制,MP3編碼也可以在WAV中使用。就像AVI,妳可以享受這些WAV,只要妳安裝相應的解碼。

在Windows平臺下,基於脈碼調制的WAV是支持最好的音頻格式,所有音頻軟件都能完美支持。由於可以滿足高音質的要求,WAV也是音樂編輯創作的首選格式,適合保存音樂素材。因此,基於脈沖編碼調制的WAV被用作中間格式,其經常用於其他編碼的相互轉換,例如MP3到WMA。

3、MP3編碼

請參考文章MP3攻略。

4.OGG編碼

網上有壹種音頻編碼叫Ogg Vorbis,被稱為MP3殺手!Ogg Vorbis從何而來?OGG是壹個龐大的多媒體開發計劃的項目名稱,該計劃將涉及視頻和音頻的編碼開發。整個OGG項目計劃的目的是為任何人提供壹個完全免費的多媒體編碼方案!OGG的信念是:開放!免費!沃比斯是特裏·普拉特的奇幻小說《小神》中的花花公子。這個詞成為OGG項目中音頻編碼的正式名稱。目前Vorbis已經開發成功,並開發了編碼器。

Ogg Vorbis是壹種高質量的音頻編碼方案。官方數據顯示,Ogg Vorbis可以在相對較低的數據速率下實現比MP3更好的音質!Ogg Vorbis也遠比90年代研發成功的MP3先進。它可以支持多個頻道。這是什麽意思?這意味著Ogg Vorbis可以在SACD、DTSCD和DVD音頻(目前還沒有)的支持下對所有聲道進行編碼,而不是MP3只對兩個聲道進行編碼。多聲道音樂的興起給音樂欣賞帶來了革命性的變化,尤其是欣賞交響樂時,會帶來更多的臨場感。這壹革命性的變化超出了MP3的適應性。

和MP3壹樣,Ogg Vorbis是壹種靈活開放的音頻編碼,在編碼方案已經固定的情況下,可以明顯的調整音質,改進新的算法。所以它的音質會越來越好。與MP3類似,Ogg Vorbis更像是壹個音頻編碼框架,可以通過引入新技術不斷完善。像MP3壹樣,OGG支持VBR。

5.MPC編碼

MPC是另壹個令人印象深刻的實力選手。它的普及過程非常低調,沒有復雜的背景故事。她的出現只有壹個目的,更小的體積,更好的音質!MPC以前叫MP。顯然,我們可以看到她的競爭對手是誰。不過用過這種編碼的人都會有很深的印象,就是她出眾的音質。

6、mp3PRO編碼

2001年6月4日,湯姆森多媒體SA和弗勞恩霍夫協會發布了新版音樂格式。是基於mp3編碼技術的改進方案,從官方特性來看確實很吸引人。各種資料顯示,mp3PRO並不是壹種全新的格式,而是基於傳統mp3編碼技術的改進。其最大的技術亮點在於SBR(譜帶復制),這是壹種新的音頻編碼增強算法。它為提高低比特率音頻和語音編碼的性能提供了可能。這種方法可以增加音頻的帶寬或提高指定比特率下的編碼效率。SBR最大的優勢是在低數據速率下實現非常高效的編碼。與傳統的編碼技術不同,SBR更像是壹種後處理技術,所以解碼器算法的好壞直接影響音質的好壞。高頻其實是解碼器(播放器)產生的,SBR編碼的數據更像是產生高頻的命令集,或者說是引導信號源,有點像way _idi的工作方式。我們可以看到,mp3PRO實際上是mp3信號流和SBR信號流的混合數據流編碼。相關數據顯示,SBR技術在低數據流量下可以改善高頻音質,改善程度在30%左右。我們不關心這30%是怎麽得到的,但是我們可以提前預測,這種提升可以讓64kbps的mp3達到128kbps的mp3的音質水平(註:在相同編碼條件下,數據速率的提升和音質的提升不是成正比的,至少在人類聽覺上是這樣),這是官方的。

7、WMA

WMA是由微軟開發的Windows Media Audio編碼的文件格式。WMA針對的不是單機市場,而是網絡!競爭對手是在線媒體市場上著名的Real Networks。微軟聲稱,WMA可以在僅64kbps的比特率下實現接近CD的音質。與之前的編碼不同,WMA支持防拷貝功能。它支持通過Windows Media Rights Manager添加保護,可以限制播放時間和次數,甚至是播放機器等等。WMA支持流媒體技術,即壹邊閱讀壹邊播放,因此WMA可以輕松實現在線播放。因為它是微軟的傑作,所以微軟在Windows中增加了對WMA的支持。WMA具有優秀的技術特性,在微軟的大力推動下,這種格式已經被越來越多的人所接受。

8、RA

RA是RealAudio的格式,是互聯網用戶接觸很多的格式。音樂網站的在線試聽大多采用RealAudio,完全是針對網絡上的媒體市場,支持非常豐富的功能。最大的忽悠就是這種格式可以根據觀眾的帶寬來控制自己的碼率,在保證流暢度的前提下盡可能的提高音質。RA可以支持多種音頻編碼,包括ATRAC3。和WMA壹樣,RA不僅支持邊玩邊讀,還支持使用特殊協議隱藏文件的真實網絡地址,實現只在線玩不下載的欣賞模式。這對唱片公司和唱片銷售公司來說非常重要。在各方的大力推動下,RA和WMA是互聯網上在線試聽使用最廣泛的音頻媒體格式。

9、猿

APE是猴子音頻提供的無損壓縮格式。Monkey的音頻提供了Winamp插件支持,所以這意味著壓縮後的文件不再是簡單的壓縮格式,而是可以像MP3壹樣播放的音頻文件格式。這種格式的壓縮比遠低於其他格式,但卻能做到真正的無損,因此贏得了很多熱心用戶的青睞。在眾多無損壓縮方案中,APE是壹種性能突出、壓縮比令人滿意、壓縮速度快的格式,已經成為很多朋友之間的私信。

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