优劣大比拼 各无损音频之间如何选择

PChome | 编辑: 宋华飞 2014-04-03 05:00:00原创 返回原文

提到无损音频,有不少网友肯定会觉得这是非常高端、少见的东西,感觉无损编码格式种类很少,其实不然,无损音频编码格式数量上并不存在劣势。

无损音频其实有很多

[PChome电脑之家音频频道原创]无损音频这个词出现在网友视野当中的机会应该不少,无论是音乐发烧友还是不太关注音乐的网友几乎都见到过无损音频这个词,可能是无损音频使用率并不高的缘故,使得真正了解无损音频的人并不是很多,甚至有不少人一提到无损这两个字就觉得这是高大上的东西,感觉无损这东西似乎是非常神秘,其实无损音频离我们并不遥远,和有损音频相比无损同样也有很多编码格式。

虽然无损编码的格式众多,但大多数都是不属于商业化的编码,很多都是基于GPL许可协议的,因此很少有设备会原生支持这些,需要播放这类无损音频往往都需要用户自行安装第三方软件。当然目前商业化的无损编码也是有的,苹果的ALAC和微软的WMA lossless就属于商业化的无损编码,而ALAC还采用了m4a格式封装,对tag的支持程度很好,但可以原生播放ALAC的设备仍旧是以苹果自家的软件、设备为主。

常见商业化的无损编码除了ALAC和WMA lossless外,还有杜比和DTS的编码,但这些大多是用在DVD或是BD上的,很少会用于单纯的音频压缩,因此笔者在本文当中就不做介绍了。而非商业化的的无损编码则是数量众多,但目前最为常见的还是APE和FLAC,此外TTA、TAK和WAVpack也有一定的应用。

除了无损编码原生支持的设备是一个重头外,编码的压缩效率和解码速度同样是非常值得关注的方面。本次笔者选取了目前使用程度比较高的一些无损编码进行了一个小测试,通过此次测试能让各位网友能对这些编码的压缩效率和解码速度等方面有一个了解。

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应从各方判断利与弊

其实所有的无损编码诞生的目的都是相同的,为了在压缩的时候能够保留原有音频的所有信息,这点和使用压缩软件压缩文件的目的是一致的,不像MP3、AAC这类有损编码,无损编码解码后的数据是可以完全还原到和原有音频一模一样,由于无损编码在压缩时并不会舍弃任何数据,所以其压缩后的文件体积和有损相比的话,是会大出不少的。

不同的无损编码采用了不同的压缩算法来实现,而这些算法大做文章地方,无非就是压缩比、解码速度以及支持压缩的PCM位深和采样率,但事实上我们并不能仅仅通过这几方面就简单粗暴的来评判一种无损编码的优劣,除了考虑以上的这三个方面,编码的原生支持、TAG支持等同样是必须考虑的方面。

本次所使用的音频文件

这里我们先来说说压缩比和解码速度,有很多无损编码器在压缩音频时,是支持用户自行设置压缩等级的,选择较大的压缩等级会带来更大的压缩比,但却会增加压缩所需的时间和解码速度,而采用insane等级压缩的APE就是一个很好的例子,虽然使用了最大压缩等级,得到的是最小巧的文件,但解码的复杂程度却被增加了,在解码时需要花费大量的资源,在拖放进度时往往会造成顿卡,在早期的移动设备上还会出现因复杂程度太高而无法解码的现象。

转码所使用的foobar2000

笔者在这里通过Foobar2000调用了各种无损编码的软件编码器,压缩了一首纯音乐作为参考。这首长达7分53秒的音乐在处于无损非压缩状态时,文件体积达到了79.7MB,而经过无损编码器的编码压缩后体积基本在40MB左右,压缩比几乎达到了50%,当然这是由于这首是纯音乐的缘故,才使得它有如此高的压缩比,如果是一般的流行歌曲的话,压缩比可能只有80%。

在解码速度方面,笔者同样使用了Foobar2000进行测试,采用的是Decoding Speed Test插件,版本为1.2.3,插件设置则是和上图相同。

解码速度相差非常大

在各类无损编码的压缩率上APE占尽了优势,在使用insane参数压制的情况下其体积仅为36.8MB,而使用fast模式体积也只有38.7MB,在压缩率方面,毫无疑问APE是胜出者。但实际上在压缩率这一方面,各类无损编码的优势并不明显,除了wma lossless和flac的fastest模式超过了40MB外,大部分编码的差距并不明显,仅仅只有5MB以内的差别,对于网速越来越快的今天,为了这5MB的体积优势大费周章并不划算。

各无损编码压缩率实测

到了解码速度这一方面,不同编码之间的差距就非常明显了,这里使用的单位是“x realtime”,即播放时间除以解码时间得到的倍数,APE最大压缩等级在笔者Intel E5300的机器上只有19倍的解码速度,而flac则是达到了1131倍。现在电脑CPU已经进入到了性能过剩的时代,手机的CPU也在这两年得到了飞速发展,因此还不至于因为CPU运算能力不够造成无法解码,但目前大多数的设备并不会像视频一样对待音频,音频大多数情况下还是依赖CPU软解,音频的复杂程度则是直接决定了CPU的使用率和耗电量,所以并不能因为过分注重压缩率而忽视解码速度。

各无损编码解码速度

除了这两方面,音频格式对tag的支持程度也是非常值得关注的一方面,就目前情况来说除了tta对tag支持较差以外,其他无损格式均能够较好的支持tag的写入,类似于歌手、歌曲、专辑信息以及封面都能够完美的支持,只要播放软件或是设备支持这种无损格式的话,tag内的数据通常情况下都能够读取。

不同无损格式支持的tag类型

兼容最多的无损编码首当其冲的是alac,由于它是苹果公司所推出的并且还采用了mp4格式封装,所以现在原生支持播放alac的设备数量相当多,例如,街机iPhone就能支持,除了alac外flac也有不少便携设备有支持,最近非常热门的索尼NWZ-ZX1就能支持flac和alac。ape虽然压缩率上优势明显但除了“国砖”外鲜有设备能原生支持。其实对于现在智能化的设备来说,就算不能原生支持某种无损编码也不要紧,通过下载第三方软件或是APP就能解决这一问题,在PC上就更不用说了,软件资源异常丰富,支持的软件非常多。

无损要走的路还很长

就目前使用情况来说,ape和flac的应用程度很高,像qq音乐所提供的无损音频就是flac的,而且即使用最大等级压缩flac在文件体积和解码速度方面也能有很好的权衡,ape虽然压缩率非常之高,但其复杂程度使其解码速度并不高。而来自苹果的alac由于苹果设备庞大的基数以及mp4格式的封装,让它同样拥有了很好的兼容性。

flac编码LOGO

笔者认为目前在网络视频上使用无损音频还为之过早,现在网络视频的音频流码率通常都在64kb-96kb附近,甚至还会更低,一分钟的音频体积在700-800KB左右,要是换做无损的话,其体积一下子会增长到5MB-6MB,这体积堪比视频流的数据量了。但在数字正版音乐方面无损音频还是很有必要的,无损音频的引入可以使数字音乐达到和CD完全一样的质量,而且体积优势明显,可以方便用户购买下载。

APE编码LOGO

总之就目前发展来看,笔者觉得无损音频并不会取代有损音频,目前无损音频还是应用于高品质领域为主,要完全取代有损成为主流还有很长的路要走。

 

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