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无损音乐详解 什么是ape?什么又是FLAC

   APE是流行的数字音乐文件格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同,APE是一种无损压缩音频技术,也就是说从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后,再将APE格式的文件还原,而还原后的音频文件与压缩前的一模一样,没有任何损失。APE的文件大小大概为CD的一半,APE可以节约大量的资源。APE也是日本一个著名服装品牌。    

APE音乐    

   APE和MP3音频格式的频谱图对比作为数字音乐文件格式的标准,WAV格式容量过大,因而使用起来很不方便。因此,一般情况下我们把它压缩为MP3或WMA 格式。压缩方法有无损压缩,有损压缩,以及混成压缩。  

   MPEG就属于混成压缩,如果把压缩的数据还原回去,数据其实是不一样的。但是,人耳是可以分辨的!因此,如果把 MP3, OGG格式从压缩的状态还原回去的话,就会产生损失。  

   然而APE压缩格式即使还原,也能毫无损失地保留原有音质。所以,APE可以无损失高音质地压缩和还原。当然,目前只能把音乐CD中的曲目和未压缩的WAV文件转换成APE格式,APE的压缩率相当高,并且音质保持得很好。一个34MB的WAV文件,压缩为APE格式后,仍有17MB左右。对于一整张CD来说,压缩省下来的容量还是可观的。并且把APE还原成原来的WAV格式时,与原文件的MD5值不变。      

  APE的本质,其实它是一种无损压缩音频格式。庞大的WAV音频文件可以通过Monkey's Audio这个软件压缩为APE。很多时候它被用做网络音频文件传输,因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多,可以节约传输所用的时间。更重要的是,通过Monkey's Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”,Monkey''s Audio被誉为“无损音频压缩软件”。与采用WinZip或者WinRAR这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同,压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的。Monkey's Audio会向Winamp中安装一个“in_APE.dll”插件,从而使Winamp也具备播放APE文件的能力。同样foobar2000,以及千千静听也能支持APE的播放。  

   A PE压缩和WIN RAR压缩原理很象   RAR是压缩软件大家都清楚,RAR是不会对任何文件造成损坏的。APE可以理解成为专为WAV压缩的RAR压缩包。  APE的速率之所以是动态的是因为压缩的时候能够被压缩的就被压缩了,不能被压缩的部分还是会保留下来的。    

 可以这样做一个实验      

  1.准备一个2进制对比软件。(可以对文件进行0101对比的软件,精度很高)  

  2.准备WAV格式文件一个  

  3.猴子软件当然不可少!

对比过程:  

  1.用猴子将WAV音频用最高压缩比压缩成APE。(只所以用最高压缩是因为最高压缩最具有说明力,到后面你就清楚为什么要用最高压缩了)  

  2.将转换后的APE音频换个名字。(因为接下来会用猴子解码APE成WAV,为了不和原WAV重名所以要改一个名字)  

  3.用猴子把改过名字的APE转换成另外一个WAV。    

 4.最关键的一步了。用2进制对比软件进行0101对比  

 5.结果!你会惊奇的发现,两个WAV格式的文件在2进制对比的情况下是一模一样!注意!是一模一样。也就是说,APE可以在在最高压缩比的情况下完完全全丝毫无损的还原WAV。    

实验结束。事实证明:  

  APE=WAV   虽然APE是压缩格式,但是他决不会破坏原文件。至于播放器在播放APE的时候原理也很简单。播放器在不停的将APE转换成WAV进行播放。APE的压缩并不是机械的固定比特率,是因为APE不是为了压缩而压缩,APE是为了能完全还原WAV而进行压缩的。RAR压缩包也能对WAV进行压缩,最高压缩比大概在2:1。  

 当然,RAR压缩包也是无损压缩。而APE可以压缩到4:1的高度。所以,把APE格式理解为WAV专用RAR压缩包也不足为过。  

  APE的本质,其实它是一种无损压缩音频格式。庞大的WAV音频文件可以通过Monkey''s Audio这个软件进行“瘦身”压缩为APE。很时候它被用做网络音频文件传输,因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多,可以节约传输所用的时间。更重要的是,通过Monkey''s Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”,Monkey''s Audio被誉为“无损音频压缩软件”。与采用WinZip或者WinRAR这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同,压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的。Monkey''s Audio会向Winamp中安装一个“in_APE.dll”插件,从而使Winamp也具备播放APE文件的能力。  

   FLAC即是Free Lossless Audio Codec的缩写,中文可解为无损音频压缩编码。FLAC是一套著名的自由音频压缩编码,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资讯,所以可以还原音乐光盘音质。现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。  

FLAC简介  

  FLAC与MP3相仿,但是是无损压缩的,也就是说音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的方式类似,FLAC的压缩比率大于Zip和Rar,因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式。可以使用播放器播放FLAC压缩的文件,就象通常播放你的MP3文件一样(现在已经有许多汽车播放器和家 用音响设备支持FLAC,在FLAC的网站上你可以找到这些设备厂家的连接)。

  FLAC是免费的并且支持大多数的操作系统,包括Windows,  FLAC  基于Unix内核而开发的系统 (Linux, *BSD,Solaris,OS X,IRIX),BeOS,OS/2,Amiga。并且FLAC提供了在开发工具autotools,MSVC,Watcom C,Project Builder上的build系统。    FLAC 数据流的格式   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   我们所说的“FLAC是免费的”不仅仅意味着你可以不花钱而得到它。更重要的是FLAC的文件格式是对公众完全开放的,你可以以任何目的使用它(FLAC 项目只  FLAC  保留维护 FLAC 格式规格和确认兼容特性的权利),FLAC的文件格式和编码/解码的实现方式都不受任何已知专利的限制。还有,所有的源代码都在开放源代码的授权方式下可以得到。   FLAC历史    FLAC项目由Josh Coalson于2000年启动。进入beta阶段后并在2001年1月15日发布的0.5版的参考实现时,FLAC位流格式冻结。   2001年6月FLAC发布了1.0版。   2003年1月29日, "Xiph. Org"基金会和FLAC项目宣布FLAC成为  FLAC  "Xiph. Org"旗下的独立公司 banner. 除此之外,"Xiph. Org"还对许多免费压缩格式提供支持,如Vorbis、Theora、Speex等等。   2007年9月17日FLAC发布了1.2.1版。  

FLAC的打开方式  

  FLAC可以通过很多播放器直接播放,比如千千静听,Foobar等,甚至部分视频播放器如QQ影音、KMPlayer等都能直接播放。当然,为了音质考虑,建议使用专业音乐播放器进行播放。   在特殊情况下,可以将FLAC虚拟为一个虚拟光驱,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DaemonTools)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。

   APE与FLAC的比较    在音频压缩领域,有两种压缩方式,分别是有损压缩和无损压缩!我们常见到的MP3、WMA、OGG被称为有损压缩,有损压缩顾名思义就是降低音频采样频率与比特率,输出的音频文件会比原文件小。

 另一种音频压缩被称为无损压缩,也就是我们今天所要说的主题内容。无损压缩能够在100%保存原文件的所有数据的前提下,将音频文件的体积压缩的更小,而将压缩后的音频文件还原后,能够实现与源文件相同的大小、相同的码率。目前无损压缩格式有APE、FLAC、WavPack、LPAC、WMALossless、AppleLossless、La、OptimFROG、Shorten,而常见的。主流的无损压缩格式目前只有APE、FLAC。下面就针对这两种无损压缩格式进行一下对比!   APE是M's Audio,一种无损压缩格式。这种格式的压缩比远低于其他音频格式,但能够做到真正无损,同时其开放源码的特性,也获得了不少音乐发烧友的青睐。在现有不少无损压缩方案中,APE是一种有着突出性能的格式,令人满意的压缩比以及飞快的压缩速度,在国内应用比较广泛,成为了不少朋友私下交流发烧音乐的选择之一。

  目前,基于国产炬力ATJ 2097解码芯片的MP3大厂中,已有厂商如  FLAC  :魅族的M6MiniPlayer(三星主控+欧胜DAC)支持APE、FLAC、WAV三种无损音乐格式,昂达的VX939、台电科技的C133+、oppo支持APE和flac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,而且兼容几乎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,当在编码损坏时依然能正常播放。另外,该格式是最先得到广泛硬件支持的无损格式,世界知名数码产品如:Rio公司的硬盘随身听Karma,建伍的车载音响MusicKeg以及PhatBox公司的数码播放机都能支持FLAC格式。  

  目前采用闪存芯片的随身听还少有支持FLAC无损压缩格式,但就在近日,国内知名厂商台电科技的TL-T19第二代双核心电影MP3,已经宣布对FLAC无损压缩格式的支持,这是国内目前为止第一款支持FLAC无损压缩格式的电影MP3,也是目前世界上少有的几款支持FLAC音乐的闪存MP3。

    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,将音频文件压缩的更小,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,下面列举一下两种压缩格式的异同点:   相同点:  

  一、压缩比决定无损压缩文件所占存储空间   FLAC与APE的压缩比基本相同,FLAC的压缩比为58.70%,而APE的压缩比则要更高一些,为55.50%,都能压缩到接近源文件一半大小。   二、编码速度考验用户的耐心,速度快者优   非常值得赞扬的是,FLAC与APE的编码速度都相差无几,这是因为两者的压缩技术是开源的,开发者可以借鉴两者在编码上的不同优势进行开发,不过目前编码速度最快的是WavPack和Shorten两种无损压缩格式,但这两种格式的非开源性限制了其普及。   三、平台的支持决定普及度   音频压缩不但需要硬件的支持,也需要的软件的支持,因此能够被更广泛的平台支持,也就意味着被更多用户使用。FLAC与APE在这方面做的都非常出色,能够兼容所有系统平台,现在无论您是Windows用户还是众多版本的Linux用户,哪怕您是Mac OS的忠实FANS,都无需担心无法使用FLAC或APE。   四、两者的开源特性,完全免费的技术   两者的开源特性,意味着任何组织或个人都可以免费使用这两种压缩技术,任何组织或个人都可以修改和发布基于这两种技术的新产品,这给众多MP3厂商降低成本提供了有力保障,且消费者也能够以相对低 廉的价格购买到只有世界级MP3才支持的无损压缩音频、CD级的音质表现!   不同点:   一、自我纠错能力,谁更人性化?   很多消费者都经历过MP3的爆音问题,然后归咎于MP3质量有问题,其实,很大一部分爆音是因为音频压缩过程中,编码的微小损坏,造成在解码时,处理出来的数据与音频不一致,导致爆音现象。无损格式压缩的不好也会导致编码损坏,而在处理这种问题时,FLAC的会以静音方式代替有损部分,而APE的处理则与常见的有损压缩格式处理的方式相同,以爆音方式代替有损部分。这一点FLAC设计的更人性化!  

  二、优化的编码结构,决定了解码的速度!   由于编码方式的不同,将影响两种无损压缩格式的解码速度,通常FLAC的解码速度比APE快30%,这是因为,FLAC只需执行整数运算,而无需执行占用系统更高频率和更大数据处理量的浮点运算。基于这一点,一般硬件均可完美实现实时解码。  

 三、方便的资源获取,意味着能够得到更广泛的应用与支持   无论FLAC还是APE,在资源获取上,两者都能通过网络搜索轻松获得!   通过以上的对比,相信很多用户对FLAC和APE的认识更加深了一些,单从技术角度讲,FLAC要明显比APE优秀,原因在于,FLAC是第一个开源的且被世界公认的无损压缩格式,有来自  世界各地的顶尖级开发高手对FLAC进行免费的开发与技术完善,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!不过两种公开的技术具有极强的互补性,任何一方都不可能全面超越另一方!


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