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无损音频压缩编码 编辑
无损音频压缩编码(Free Lossless Audio Codec,简称FLAC)是一套自由音频压缩编码,其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3及AAC,它不会破坏任何原有的音频信息,所以可以还原音乐光盘音质。2012年以来它已被很多软件及硬件音频产品(如CD等)所支持。
FLAC
现各大网站都有FLAC音乐下载,发布者一般是购买CD后把.cda音轨直接抓取成.flac,以保证光盘的原无损质量。
无损格式配上好耳机的效果是非常棒的。
以库的形式提供的参考编码器和解码器 ;
flac,一个以命令行方式工作的可以编解码FLAC文件的程序;
metaflac,以命令行方式工作的FLAC文件的metadata编辑器。
FLAC 不同音频播放器的输入插件
FLAC
2001年6月FLAC发布了1.0版。
FLAC
2007年9月17日FLAC发布了1.2.1版。
2013年6月1日六年来首次发布更新,从v1.2升级到v1.3。主要变化包括:支持RF64和Wave64 格式,ReplayGain支持最高192kHz音频取样率,等等。
FLAC
快速:FLAC更看重解码的速度。解码只需要整数运算,并且相对于大多数编码方式而言,对计算速度要求很低。在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码。
硬件支持:由于FLAC提供了免费的解码范例,而且解码的复杂程度低,直至2012年以来FLAC是唯一获得广泛且良好的硬件支持的无损压缩编码。
可以用于流媒体:FLAC的每个数据帧都包含了解码所需的全部信息。解码当前帧无需参照它前面或后面的数据帧。FLAC使用了同步代码和CRC(类似于MPEG等编码格式),这样解码器在数据流中跳跃定位时可以有最小的时间延迟。
可以定位:FLAC支持快速采样精确定位。这不仅对于播放有益,更使得FLAC文件便于编辑。
富于弹性的metadata:可以定义和实现新类型的metadata数据块,而不会影响旧的数据流和解码器的使用。已有的metadata类型包括tag,cue表,和定位表。 已经注册的应用程序可以定义自己专用的metadata类型(译注:这一点与MIDI标准相似)。
非常适合于存档应用:FLAC是一个开放的编码格式,并且没有任何数据的损失,你可以将它转换为你需要的任何其他格式。除了每个数据帧的CRC和MD5标记对数据完整性的保障,flac(译注:FLAC项目提供的命令行方式编码工具)还提供了一个verify(校验)选项,当使用该选项进行编码的时候,编码的同时就会立即对已编码数据进行解码并与原始输入数据进行比较,一旦发现不同就会退出并且报警提示。
便于对CD进行备份:FLAC有一个“CUE表”metadata数据块用于保存CD的内容列表和所有音轨的索引点。你可以将一张CD保存到一个单一文件,并导入CD的cue表格,这样一个FLAC文件就可以完整地记录整张CD的全部信息,也就是说,可以把平时单独存放的CUE文件嵌入到FLAC文件里。当你的原来的CD损坏的时候,你就可以用这个文件恢复出与原来一模一样的CD副本。
抗损伤:由于FLAC的帧结构,使得一旦发生数据流的损坏,损失会被限制在受损伤的数据帧之内。一般只是会丢失很短的一个片段。而很多其他无损音频压缩格式在遇到损伤的时候,一个损伤就会造成后面所有数据的丢失。
编码
跨平台
Audacity | 1.2.5版之后 |
KMPlayer | 通过官方解码器 |
Flake(libFlake) | 一个第三方开发的实验性的版本对多线程/核提供支持。 |
Windows平台
ALLPlayer
通过外部解码器 |
12.0.3xx版以后 |
通过可选的外部分离器插件 |
10.2版以后 |
Producer版,7版以后 |
9版以后 |
Pro 8/Pro 9 |
5.35版之后通过Flake,5.54版之前会产生不正确的MD5检验 |
Mac OS X
Toast Titanium | 版本7开始支持 |
xACT | 不要与微软的XACT库混淆 |
解码
跨平台
Boxee
FFmpeg |
aTunes |
PS3 Media Server |
Adobe Audition |
Audacity 1.3.5 Beta |
MPlayer |
Songbird |
Squeezebox |
The Core Pocket Media Player with FLAC plugin |
VLC media player |
XBMC Media Center |
Mixxx Digital DJ software |
Windows平台
Ableton Live |
Windows Media Player 12.0.9800 |
类Unix
GnomeBaker | GNOME |
Quod Libet | GNOME |
Rhythmbox | GNOME |
Totem Movie Player | GNOME |
Serpentine | GNOME |
Amarok | KDE |
JuK | KDE |
Audiokonverter | KDE |
Mac OS X
Fluke |
Quicktime |
Ableton Live |
Cog |
Plex Media Center |
xACT |
TRAKTOR 3 |
TRAKTOR Scratch |
Palm OS
TCPMP | 0.72rc1版,开源,通过插件 |
CD抓轨
跨平台
Songbird |
aTunes |
Windows平台
Audiograbber
AudiTranscoder |
BonkEnc |
CDex |
DBpoweramp |
Exact AudiCopy |
Easy CD-DA Extractor |
foobar2000 |
iriver plus 3 |
JetAudio |
MediaMonkey |
Winamp |
Yahoo! Music Jukebox |
类Unix
ABCDE |
Asunder |
Banshee |
Cdda2wav |
Cdparanoia |
Mencoder |
crip |
Grip |
Sound Juicer |
K3b |
Konqueror |
soundKonverter |
Mac OS X
Max | Mac OS 10.4版或更高版本 |
原生支持
苹果 (Apple ) iPhone 7, 7 Plus, 8, 8 Plus, X, XS, XS Max, XR | 更新至iOS 11后可以实现原生播放,仅支持lightning输出。 不支持蓝牙耳机,不支持iPhone 6s, 6s Plus及以下机型。 |
TRAXMOD | 支持44.1 kHz/16位 立体声回放 |
Onkyo TX-NR906 | 支持播放外部USB设备上的16位/24位 |
Pioneer SC-05, SC-07, SC-25, SC-27 以及 SC-09TX | 支持外部USB设置 (网络支持特性待验证) |
Denon AVP-A1HDCI, AVR-4810, AVR-4310, AVR-3310等 | - |
Yamaha RX-V2065 功放 | - |
Meridian Sooloos | - |
Escient | - |
iAudio (Cowon) - A2, A3, 6, 7, F2, M3, M5, X5, U3, U5 | 通过刷入最新固件可以实现原生播放 |
Olive (Symphony, Musica, Opus) | - |
PhatBox | - |
Rio Karma | - |
SanDisk Sansa Fuze | 更新固件后支持 |
Squeezebox 和Transporter(Logitech的网络音乐播放器) | 最新产品支持原生解码。早期产品需要在服务器端转换为PCM编码 |
Sonos | - |
魅族(Meizu) M6 Mini Player, M3 Music Card, M8, M9 | - |
VEDIA A10, B6 | - |
Pixel Magic Systems' HD Mediabox | 1.3.4版或之后的固件 |
嵌入式Waveplayer | 支持FLAC 0-2级 |
Teclast T29, T39, C260, C280, C290 | - |
Trekstor Vibez | - |
T+A Music Player | - |
Linn Klimax DS (Digital Stream) | - |
Linn Akurate DS | - |
Linn Majik DS | - |
Linn Sneaky Music DS | - |
iriver E100, E50, E30, Lplayer, SPINN | - |
NMT players | - |
Archos 5 互联网平板电脑 | - |
Archos互联网多媒体平板电脑 | - |
Naim Audio HDX 硬盘播放器 | - |
Samsung YP-U5 | - |
Creative Zen X-Fi 2 | - |
WD TV | - |
索尼(SONY) BDV-E4100//M 3D蓝光家庭影院 (黑色) | 支持FLAC |
其他平台
Nintendo Wii | 通过Wii自制程序,MPlayerWii或MPlayer CE |
Apple TV,BMC Media Center 或 Boxee | - |
1-5.5代iPod, iPod Mini,1代iPod nano | 通过第三方Rockbox固件 |
绝大多数兼容Rockbox的数码音乐播放器(DAP) | 包括iriver和Gigabeat (东芝公司)的产品,以及上面提到的iPod |
Sound Devices 7-Series专业音频录音机 | 通过更新"badger" 固件 (v.2.24版) |
Sony PlayStation Portable(PSP) | 使用自制LightMP3程序 |
Samsung YP-P3, YP-Q1, YP-Q2, YP-U5, YP-S5,YP-RO | 通过三星网站上发布的新版固件 |
Windows Mobile, Symbian OS(S60, S80 和 S90平台), | 通过免费的开源音乐播放程序OggPlay。 |
Google Android 设备 | 通过运行CM 3.9.6版(或更高版本) |
在特殊情况下,可以将FLAC文件视为一个光盘镜像,并加载到虚拟光驱上,这可以通过Nero将FLAC文件刻录到映像文件然后通过虚拟光驱(如Daemon Tools)加载来实现,也可以通过WinMount软件可以直接把Flac文件挂载到一个虚拟光驱。但是因为操作繁琐,所以除非在必要情况下,一般我们都是通过播放软件直接播放的。
FLAC不支持任何版权保护(防复制)方法,自行尝试对FLAC文件进行保护是徒劳无功的。
APE即Monkey's Audio,是一种常见的无损音频压缩编码格式,扩展名为.ape。与有损音频压缩(如MP3、Ogg Vorbis或者AAC等)不同的是,Monkey's Audio压缩时不会丢失数据。一个压缩为Monkey's Audio的音频文件听起来与原文件完全一样。Monkey's Audio文件的播放列表使用.apl(也支持cue)。同时它提供的开源开发包使得播放器开发者们可以较容易地让播放器产品支持APE格式。在现有不少无损压缩方案中,APE是一种有着优势并不突出的压缩率以及较慢的解码速度。由于推出时间较FLAC早,APE格式占据了大多数PC-HIFI友的心,在国内很快流行,应用非常广泛,成为了国内许多无损音乐爱好者的首选格式。
FLAC是Free Lossless Audio Codec的简称,是一种非常成熟的无损压缩格式,名气不在APE之下。该格式的源码完全开放,而且支持所有的操作系统平台。它的编码算法相当成熟,已经通过了严格的测试,当FLAC文件受损时依然能正常播放。另外,该格式是最先得到广泛硬件支持的无损格式。
前面已经说明,无损压缩是在保证不损失源文件所有码率的前提下,将音频文件压缩得更小,也就是说这两种音频格式都能保证源文件码率的无损。但两种压缩格式毕竟为两种压缩算法,下面比较一下这两种压缩格式的特点:
一、压缩率决定无损压缩文件所占存储空间
FLAC
二、编码速度考验用户的耐心,速度快者优
FLAC的压缩和解码速度均显著优于APE,APE只有在FAST的编码强度下,速度才能和FLAC一拼。但相应的,APE的压缩率一直低于FLAC,APE的FAST压缩下得到的文件体积已经可以和FLAC最低压缩率的文件体积媲美(经测试,一首49784KB的“5 Star Grave - In Bed With The Dead.wav”文件,经FAST压缩后得的APE文件和最低压缩率Level 8下得到的FLAC文件大小分别为36854KB、36960KB)。也就是说,如果以速度为基准比较的话,在相同压缩速度的设定下,两者的压缩率差不多。
三、平台的支持决定普及度
FLAC相比APE的解码复杂程度要较低(解码运算量小、只需要整数运算),解码速度快,对计算硬件要求很低,在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码播放。FLAC是唯一获得广泛硬件支持的无损压缩编码,在消费领域,已经有很多移动多媒体播放器、汽车、家用音响设备支持FLAC格式了。
APE格式,官方只提供Windows支持。虽然也有提供GNU/Linux和Macintosh平台的官方支持的讨论,但是没有结果。只有一位名为SuperMMX的开发者于2003年7月释出了一个非官方移植版本。它包括了供XMMS与Beep Media Player回放Monkey's Audio使用的插件。该移植本来只支持GNU/Linux,但从3.99 update 4 build 4版本开始支持Mac OS X和基于PowerPC、SPARC平台的GNU/Linux。但是这个非官方移植计划没有得到官方的承认,受制于官方发行许可证的限制,其未来并不明朗。不过据称Monkey's Audio的Win32库可以借助Wine在GNU/Linux平台运行。硬件支持方面,由于采用了浮点运算,编码解码速度慢,对硬件的要求较高,硬件支持度不如FLAC。
四、两者的开源特性
APE属于个人作品,未来不排除出现版权问题;技术水平和支持方面逊色于国际通用标准格式的FLAC。
FLAC是一个开放源代码并且完全免费的无损音频编码压缩格式,是国际通用标准,这种与CD质量相同的音乐格式在音质上一样是无可挑剔的,以FLAC方式压缩不会丢失PCM音频的任何信息。而且你永远不必担心惹上版权官司。受益于此,有很多音频处理软件默认都可以输入、输出FLAC格式文件,这给音频的后期处理带来了方便。
两者的开源或部分开源,对音频软硬件的设计们提供了很大的便利,不但几乎所有主流播放软件都支持二者,硬件方面也有很多播放器支持了FLAC和APE。只不过因为APE解码的运算量太大的问题,导致并不是每一个APE文件都可以被硬件播放器流畅播放,也更耗电。
五、容错能力
APE文件的容错性差,只要在传输过程中出现一点差错,就会让整首APE音乐作废。而FLAC文件因为每帧数据之间无关联。因此当FLAC文件在传播过程中受损,导致某帧数据损坏缺失的话,只会损失该帧的音频信息,不会影响到前后的数据。这是FLAC的优势,但也因此FLAC的压缩率略低。
总结:
无论FLAC还是APE,因为所占空间都比有损音乐大很多,单从技术角度讲,FLAC要比APE更有优势,因为FLAC完全开源,许多播放器可以自由地将FLAC解码功能内建在自己的解码器中。同时,FLAC有广泛的硬件平台的支持,几乎所有采用便携式设计的高端解码芯片都能够支持FLAC格式的音乐,FLAC第三个优势在于:优秀的编码使得硬件在解码时只需采用简单的整数运算即可,这将大大降低所占用的硬件资源,解码速度极快,这也是硬件播放器对FLAC支持更好的原因。
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