音频压缩 (格式)

✍ dations ◷ 2025-07-12 09:41:41 #数据压缩,音讯工程,数位音讯

音频压缩(区别于动态压缩)属于数据压缩的一种,用以减少音频流媒体的传输带宽需求与音频档案的存储大小。按压缩方法可以分为无损压缩和有损压缩。

无损压缩虽然缩小音频的储存大小,但可以保留原始文件的所有信息,在播放上与原始文件没有任何差别。可以从以下方面评估:压缩速度、压缩比率、解码速度、软件硬件支持、稳定性和出错率。

无损压缩是一个可逆的过程,利用信息冗余进行资料压缩。

根据信息理论中的信源编码定理:

R = K N {\displaystyle R={\frac {K}{N}}}

其中 N {\displaystyle N} 为输入消息的长度。

K {\displaystyle K} 为输出消息的长度。

R {\displaystyle R} 小于两者的互信息,则传递的资料会产生错误,因此无损压缩原是不可能的。

但是现实生活中传递的消息常常会有信息冗余的情况,所以无损压缩仍是可行。

利用信息冗余来进行压缩的示例如下:

假设今天要传递的消息是一间教室的哪些座位为空位。

相较于传递每个座位的个别信息一连串的消息,直接传递哪几排座位为空位更能节省消息的大小。

因此无损压缩的压缩率也跟资料源的一致性有关,一致性越高,压缩率越高。

Shorten是一种比较早的无损压缩格式;后来出现的有Free Lossless Audio Codec(FLAC)、Apple Lossless(ALAC)、Monkey's Audio(APE)和WavPack(WV)。

有损压缩,对原始文件的一些信息做一些近似处理,以得到更小的文件。

压缩后文件大小约为原本的百分之五到百分之二十(无损文件压缩约为原本的百分之五十到百分之六十)。

有损压缩是一个不可逆的过程,但是有损压缩将人类心理学、听觉系统的识别都纳入压缩结果的考量。

因此虽然压缩后文件很小,聆听者几乎分辨不出来。

由于有损压缩的不可恢复性,这种格式并不适合用在需要反复存档、读取的工作上。

例如音乐工作者修改乐曲内容,有损压缩较适合用在最后的用户上,最常见的有损压缩算法如 MP3 。

有损资料压缩常用的压缩方法为修正离散余弦(MDCT),利用人类听阈的特性以及听觉掩蔽,将不重要的声音信息舍弃。

结合人类大脑听觉识别与人耳听阈的研究称为声心理学。

需要注意的是,虽然有损压缩在理论上对原始文件造成损失,但这种损失不一定能被人耳分辨出来。


相关

  • 乳腺癌乳腺癌是由乳房组织发展成的癌症。乳腺癌的征象包括乳房肿块、乳房形状改变、皮肤凹陷、乳头分泌物或是皮肤出现红色鳞屑状斑块。而出现远端转移的病患,可能会有骨痛(英语:Bone
  • 分子间作用力br /分子间作用力(Intermolecular force),亦称分子间引力,指存在于分子与分子之间或高分子化合物分子内官能基之间的作用力,简称分子间力。它主要包括:此外科学家也不断研究新的分子间
  • 胶州胶州市是中国山东省下辖县级市,由青岛市代管;位于山东半岛东南部、大沽河下游,东临胶州湾。胶州地处胶莱河入口南部,属海淀平原,西高东低、南高北低。属暖温带季风气候。年平均气
  • 本田HR-V本田HR-V 是一款由本田技研工业生产的次紧凑型SUV。第一代以本田Logo(英语:Honda Logo) 为基础开发,1999年至 2006年间在日本和部分东南亚市场销售。第二代HR-V以第三代本田Fit
  • 沃森石沃森石是一种由硫和钛组成的矿物。这种矿物是2011年在一颗编号为“大和691”的陨石中发现的。这颗陨石是日本科研人员1969年12月在南极大和山附近发现。
  • 汉惹拔汉惹拔(马来文:Hang Jebat,又译作汉惹伯、汉泽拔、汉日拔、汉嘉伯、汉杰巴、杭兹巴特等)是马来传奇故事中的人物,他最早出现于马来古典小说《汉都亚传(马来语:Hikayat Hang Tuah)》(H
  • 定陵县 (西汉)定陵县,是中国西汉时始设置的一个县,故治位于今河南省舞阳县北之北舞渡镇。原为战国韩之定陵邑,汉置为定陵县,属颍川郡。莽新期间改名为定城,更始元年恢复原名。西晋时属襄城郡。
  • 简子杰简子杰,台湾当代艺术评论家。生于台北,毕业于国立艺术学院美术学系美术史学士暨美术史研究所硕士、国立台南艺术大学艺术创作理论研究所博士。担任过《典藏—今艺术》编辑与主
  • 乙二酸二甲酯乙二酸二甲酯(英语:Dimethyl oxalate)也称草酸二甲酯,是一种酯,化学式为CH3OOC-COOCH3,可以通过乙二酸和甲醇经过酯化反应得到。乙二酸二甲酯是无色晶体,可溶于水60 g/L (25 ºC),
  • 契兄弟 (同性恋)契兄弟原意是结拜兄弟,后来演变成一种类似于当代男同性恋的关系,两者书面上的名称虽然相同,但福州话口语中读音有异,以识别是普通的结拜,还是双方之间有男色性关系。有些在其中一