【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 只能使用 PCM 編碼， MP3 編碼同樣也可以運(yùn)用在 WAV中，只要安裝好了相應(yīng)的 Decode，就可以欣賞這些 WAV 了。在 Windows 平臺(tái)下，基于 PCM 編碼的 WAV 是被支持得最好的音頻格式，所有音頻軟件都能完美支持，由于本身可以達(dá)到較高的音質(zhì)的要求，因此， WAV 也是音樂(lè)編輯創(chuàng)作的首選格式，適合保存音樂(lè)素材。因此，基于 PCM 編碼的 WAV 被作為了一種中介的格式，常常使用在其他編碼的相互轉(zhuǎn)換之中，例如 MP3 轉(zhuǎn)換成 WMA。 MP3 MP3 作為目前最為普及的音頻壓縮格式 ，為大家所大量接受，各種與 MP3 相關(guān)的軟件產(chǎn)品層出不窮，而且更多的硬件產(chǎn)品也開(kāi)始支持 MP3，我們能夠買(mǎi) 到的 VCD/DVD播放機(jī)都很多都能夠支持 MP3，還有更多的便攜的 MP3 播放器等等，雖然幾大音樂(lè)商極其反感這種開(kāi)放的格式，但也無(wú)法阻止這種音頻壓縮的格式的生存與流傳。 MP3 發(fā)展已經(jīng)有 10 個(gè)年頭了，他是 MPEG(MPEG： Moving Picture Experts Group) Audio Layer3的簡(jiǎn)稱(chēng)，是 MPEG1 的衍生編碼方案， 1993 年由德國(guó) Fraunhofer IIS 研究院和湯姆生公司合作發(fā)展成功。 MP3 可以做到 12:1 的驚人壓縮比并保持基本可聽(tīng)的音質(zhì)，在當(dāng)年硬盤(pán)天價(jià)的日子里， MP3 迅速被用戶(hù) 接受，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及， MP3 被數(shù)以?xún)|計(jì)的用戶(hù)接受。 MP3 編碼技術(shù)的發(fā)布之初其實(shí)是非常不完善的，由于缺乏對(duì)聲音和人耳聽(tīng)覺(jué)的研究，早期的 mp3 編碼器幾乎全是以粗暴方式來(lái)編碼，音質(zhì)破壞嚴(yán)重。隨著新技術(shù)的不斷導(dǎo)入， mp3 編碼技術(shù)一次一次的被改良，其中有 2 次重大技術(shù)上的改進(jìn)。 北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 OGG 編碼 Ogg Vorbis 的音頻編碼， OGG 是一個(gè)龐大的多媒體開(kāi)發(fā)計(jì)劃的項(xiàng)目名稱(chēng)，將涉及視頻音頻等方面的編碼開(kāi)發(fā)。整個(gè) OGG 項(xiàng)目計(jì)劃的目的就是向任何人提供完全免費(fèi)多媒體編碼方案。 OGG 的信念就是： OPEN， FREE， Vorbis。這幾個(gè)個(gè)詞匯成為了 OGG項(xiàng)目中音頻編碼的正式命名。目前 Vorbis 已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功，并且開(kāi)發(fā)出了編碼器。 Ogg Vorbis 是高質(zhì)量的音頻編碼方案，官方數(shù)據(jù)顯示： Ogg Vorbis 可以在相對(duì)較低的數(shù)據(jù)速率下實(shí)現(xiàn)比 MP3 更好的音質(zhì)。 Ogg Vorbis 這種編碼也遠(yuǎn)比 90 年代開(kāi)發(fā)成功的 MP3 先進(jìn)，她可以支持多個(gè)聲道，這意味著 Ogg Vorbis 在 SACD、 DTSCD、 DVD AUDIO 抓軌軟件的支持下，可以對(duì)所有的聲道進(jìn)行編碼，而不是 MP3 只能編碼 2 個(gè)聲道。多聲道音樂(lè)的興起，給音樂(lè)欣賞帶來(lái)了革命性的變化 ，尤其在欣賞交響時(shí)，會(huì)帶來(lái)更多臨場(chǎng)感。這場(chǎng)革命性的變化是 MP3 無(wú)法適應(yīng)的。和 MP3 一樣， Ogg Vorbis 是一種靈活開(kāi)放的音頻編碼，能夠在編碼方案已經(jīng)固定下來(lái)后還能對(duì)音質(zhì)進(jìn)行明顯的調(diào)節(jié)和新算法的改良。因此，它的聲音質(zhì)量將會(huì)越來(lái)越好，和 MP3 相似， Ogg Vorbis 更像一個(gè)音頻編碼框架，可以不斷導(dǎo)入新技術(shù)逐步完善。和 MP3 一樣， OGG 也支持 VBR。 MP3PRO 編碼 MP3PRO 并不是一種全新的格式，完全是基于傳統(tǒng) MP3 編碼技術(shù)的一種改良，本身最大的技術(shù)亮點(diǎn)就在于 SBR（ Spectral Band Replication 頻段復(fù)制），這是一種新的音頻編碼增強(qiáng)算法。它提供了改善低位率情況下音頻和語(yǔ)音編碼的性能的可能。這種方法可在指定的位率下增加音頻的帶寬或改善編碼效率。 SBR 最大的優(yōu)勢(shì)就是在低數(shù)據(jù)速率下實(shí)現(xiàn)非常高效的編碼，與傳統(tǒng)的編碼技術(shù)不同的是， SBR 更像是一種后處理技術(shù)，因此解碼器的算法的優(yōu)劣直接影響到音質(zhì)的好壞。高頻實(shí)際上是由解碼器（播放器）產(chǎn)生的， SBR 編碼的數(shù)據(jù)更像是一種產(chǎn)生高頻的命令集，或者稱(chēng)為指導(dǎo)性的信號(hào)源。MP3PRO 其實(shí)是一種 MP3 信號(hào)流和 SBR 信號(hào)流的混合數(shù)據(jù)流編碼。 SBR 技 術(shù)可以改善低數(shù)據(jù)流量下的高頻音質(zhì)，改善程度約為 30%，這種改善可以讓 64kbps 的 MP3 達(dá)到128kbps 的 MP3 的音質(zhì)水平。 ACC 格式 AAC（高級(jí)音頻編碼技術(shù)， Adavanced Audio Coding）是杜比實(shí)驗(yàn)室為音樂(lè)社區(qū)提供的技術(shù)。 AAC 號(hào)稱(chēng)最大能容納 48 通道的音軌，采樣率達(dá) 96KHZ，并且在 320Kbps的數(shù)據(jù)速率下能為 聲道音樂(lè)提供相當(dāng)于 ITUR 廣播的品質(zhì)。和 MP3 比起來(lái)，它的音質(zhì)比較好，它能夠節(jié)省大余額 30%的存儲(chǔ)空間與帶寬。它是遵循 MPEG2 的規(guī)格所開(kāi)發(fā)的技術(shù)。 音頻解析 MP3 文件解析 MP3 的文件格式稱(chēng)為 ID3，一般是位于一個(gè) MP3 文件的開(kāi)頭或末尾的若干字節(jié)內(nèi)，附加了關(guān)于該 MP3 的歌手，標(biāo)題，專(zhuān)輯名稱(chēng)，年代，風(fēng)格等信息，該信息就被稱(chēng)為 ID3信息， ID3 信息分為兩個(gè)版本， v1 和 v2 版。其中： v1 版的 ID3 在 MP3 文件的末尾 128字節(jié)，以 TAG 三個(gè)字符開(kāi)頭，后面跟上歌曲信息。其中流派一共定義了 79 種。 v2 版一般位于 mp3 的開(kāi)頭，可以存儲(chǔ)歌詞，該專(zhuān)輯的圖片等大容量的信息。 ID3V2 一共有 4個(gè)版本，但流行的播放軟件一般只支持第 3 版，即 。由于 ID3V1 記錄在 MP3文件的末尾， ID3V2 就只好記錄在 MP3 文件的首部了。也正是由于這個(gè)原因，對(duì) ID3V2北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 的操作比 ID3V1 要慢。而且 ID3V2 結(jié)構(gòu)比 ID3V1 的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多，但比前者全面且可以伸縮和擴(kuò)展。 ID3V1 比較簡(jiǎn)單，它是存放在 MP3 文件的末尾，用 16 進(jìn)制的編輯器打開(kāi)一個(gè) MP3文件，查看其末尾的 128 個(gè)順序存放字節(jié)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下： char Header[3]。 /*標(biāo)簽頭必須是 TAG否則認(rèn)為沒(méi)有標(biāo)簽 */ char Title[30]。 /*標(biāo)題 */ char Artist[30]。 /*作者 */ char Album[30]。 /*專(zhuān)集 */ char Year[4]。 /*出品年代 */ char Comment[30]。 /*備注 */ char Genre。 /*類(lèi)型 */ ID3V1 的各項(xiàng)信息都是順序存放，沒(méi)有任何標(biāo)識(shí)將其分開(kāi)，比如標(biāo)題信息不足 30個(gè)字節(jié)，則使用 39。\039。補(bǔ)足，否則將造成信息錯(cuò)誤。 Genre 使用原碼表示，對(duì)照表如下： /* Standard genres */ 0=Blues。1=ClassicRock。2=Country。3=Dance。4=Disco。5=Funk。6=Grunge。7=HipHop。8=Jazz。9=Metal。10=NewAge。11=Oldies。12=Other。13=Pop。14=Ramp。B。15=Rap。16=Reggae。17=Rock。18=Techno。19=Industrial。 20=Alternative。21=Ska。22=DeathMetal。23=Pranks。24=Soundtrack。25=EuroTechno。26=Ambient。27=TripHop。28=Vocal。29=Jazz+Funk。30=Fusion。31=Trance。32=Classical。33=Instrumental。34=Acid。35=House。36=Game。37=SoundClip。38=Gospel。39=Noise。40=AlternRock。41=Bass。42=Soul。43=Punk。44=Space。45=Meditative。46=InstrumentalPop。47=InstrumentalRock。48=Ethnic。49=Gothic。50=Darkwave。51=TechnoIndustrial。52=Electronic。53=PopFolk。54=Eurodance。55=Dream。56=SouthernRock。57=Comedy。58=Cult。59=Gangsta。60=Top40。61=ChristianRap。62=Pop/Funk。63=Jungle。64=NativeAmerican。65=Cabaret。66=NewWave。67=Psychadelic。68=Rave。69=Showtunes。70=Trailer。71=LoFi。72=Tribal。73=AcidPunk。74=AcidJazz。75=Polka。76=Retro。77=Musical。78=Rockamp。Roll。79=HardRock。 /* Extended genres */ 80=Folk。81=FolkRock。82=NationalFolk。83=Swing。84=FastFusion。85=Bebob。86=Latin。87=Revival。88=Celtic。89=Bluegrass。90=Avantgarde。91=GothicRock。92=ProgessiveRock。93=PsychedelicRock。94=SymphonicRock。95=SlowRock。96=BigBand。97=Chorus。98=EasyListening。99=Acoustic。100=Humour。101=Speech。北京郵電大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 102=Chanson。103=Opera。104=ChamberMusic。105=Sonata。106=Symphony。107=BootyBass。108=Primus。109=PornGroove。110=Satire。111=SlowJam。112=Club。113=Tango。114=Samba。115=Folklore。116=Ballad。117=PowerBallad。118=RhythmicSoul。119=Freestyle。120=Duet。121=PunkRock。122=DrumSolo。123=Acapella。124=EuroHouse。125=DanceHall。126=Goa。127=Drumamp。Bass。128=ClubHouse。129=Hardcore。130=Terror。131=Indie。132=BritPop。133=Negerpunk。134=PolskPunk。135=Beat。136=ChristianGangstaRap。137=HeavyMetal。138=BlackMetal。139=Crossover。140=ContemporaryChristian。141=ChristianRock。142=Merengue。143=Salsa。144=TrashMetal。145=Anime。146=JPop。147=Synthpop。 每個(gè) 的標(biāo)簽都由一個(gè)標(biāo)簽頭和若干個(gè)標(biāo)簽幀或一個(gè)擴(kuò)展標(biāo)簽頭組成。關(guān)于曲目的信息如標(biāo)題、作者等都存放在不同的標(biāo)簽幀中，擴(kuò)展標(biāo)簽頭和標(biāo)簽幀并不是必要的，但每個(gè)標(biāo)簽至少要有一個(gè)標(biāo)簽幀。標(biāo)簽頭和標(biāo)簽幀一起順序存放在 MP3 文件的首部。標(biāo)簽頭在文件的首部順序記錄 10 個(gè)字節(jié)的 的頭部。在文件的首部順序記錄 10 個(gè)字節(jié)的 的頭部。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下： char Header[3]。 /*必須為 ID3否則認(rèn)為標(biāo)簽不存在 */ char Ver。 /*版本號(hào) 。 就記錄 03, 就記錄 04*/ char Revision。 /*副版本號(hào) 。此版本記錄為 00*/ char Flag。 /*存放標(biāo)志的字節(jié)，這個(gè)版本只定義了三位，稍后詳細(xì)解說(shuō) */ char Size[4]。 /*標(biāo)簽大小，包括標(biāo)簽幀和擴(kuò)展標(biāo)簽頭。（不包括標(biāo)簽頭的 10 個(gè)字節(jié)）*/ WMA 文件解析 每一個(gè) WMA文件，它的頭 16個(gè)字節(jié)是固定的，為十六進(jìn)制的 “30 26 B2 75 8E 66 CF 11 A6 D9 00 AA 00 62 CE 6C”，用來(lái)標(biāo)識(shí)這個(gè)是否為 WMA 文件。接下來(lái)的 8 個(gè)字節(jié)為一個(gè)整數(shù)，表示 整個(gè) WMA 文件頭部的大小，這個(gè)頭部里面包含了 Tag 信息等所有非音頻信息，頭部后面的是音頻信息。也就是說(shuō)從文件開(kāi)始偏移量為 31 開(kāi)始，里面存放了很多幀，有我們需要的標(biāo)準(zhǔn) Tag 信息，擴(kuò)展 Tag 信息， WMA 文件控制信息等等。每個(gè)幀不是等長(zhǎng)的，但是幀頭是固定的 24 個(gè)字節(jié)，其中前 16 字節(jié)是用來(lái)標(biāo)識(shí)這個(gè)幀的名字，后 8 個(gè)字節(jié)是用來(lái)表示這個(gè)幀（包括幀頭）的大小。這一點(diǎn)和 MP3 文件的 ID3V2信息比 較像。 Tag 信息分別保存在兩個(gè)幀里，分別為標(biāo)準(zhǔn) Tag 幀和擴(kuò)展 Tag 幀。 標(biāo)準(zhǔn) Tag 幀只包含歌曲標(biāo)題，藝術(shù)家，版權(quán)，備注四個(gè)內(nèi)容。 它的幀名是十六進(jìn)制的 “3326 B2 75 8E 66 CF 11 A6 D9 00 AA 00 62 CE 6C”，在 24 個(gè)字節(jié)的幀頭后緊跟著 5個(gè)分別為 2 個(gè)字節(jié)的整數(shù)，分別表示歌曲標(biāo)題，藝術(shù)家，版權(quán)，備注，未知信息的大小