MP3碼率解析:何為碼率?合適范圍是多少?以MP3為例看碼率選擇參考(附解析)
位速,也常被稱為碼率,是數(shù)字音頻的重要參數(shù)。它決定了音頻文件的質(zhì)量和清晰度。
數(shù)碼音頻系統(tǒng)通過將聲波波形轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)來還原原始聲音。這一過程依賴于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D),它以極高的速率對聲波進行采樣,每次采樣都記錄了聲波在某一時刻的狀態(tài),我們稱之為樣本。將一系列的樣本連接起來,就可以描述一段聲波。每秒鐘采樣的數(shù)量被稱為采樣頻率或采率,單位為赫茲(Hz)。采樣頻率越高,所能描述的聲波頻率就越高,從而影響了聲音的音調(diào)和帶寬。
音頻采樣包含兩個關(guān)鍵因素:采樣的位數(shù)和采樣的頻率。
1. 采樣的位數(shù)
采樣的位數(shù)可以理解為音頻處理時的解析度。位數(shù)越高,解析度就越高,錄制和回放的聲音就越真實。電腦中的聲音文件是用數(shù)字來表示的,因此采樣的位數(shù)實際上決定了聲音數(shù)據(jù)的精度。8位和16位是常見的采樣位數(shù)標準,其中16位的采樣精度已經(jīng)足夠滿足電腦多媒體音頻的需求。
2. 音頻的位速說明
位速是指在單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)流中能通過的信息量。它常常以“Kbps”(千位每秒)來表示。位速越高,每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就越大,文件占據(jù)的空間也就越多。選擇適當?shù)奈凰傩枰紤]播放目標和文件大小的需求平衡。
位速還有多種編碼模式,如VBR(可變比特率)、ABR(平均比特率)和CBR(恒定比特率)。VBR是根據(jù)音頻數(shù)據(jù)的質(zhì)量即時確定比特率,以兼顧文件大小和質(zhì)量。ABR是在指定文件大小內(nèi)根據(jù)音頻的復(fù)雜度調(diào)整比特率。而CBR則是從頭到尾使用固定的比特率。
在心理聲學音頻壓縮中,壓縮算法會去除我們聽不到的音頻信息,從而減小文件大小同時保持聽覺效果。這種技術(shù)利用了人腦對聲音的解釋方式,在減少信息量的同時保持聽覺的連續(xù)性。
關(guān)于碼率和音質(zhì)編碼,有以下不同點:
1. 碼率類型:恒定碼率(CBR)指文件從頭到尾都是一種位速率;而平均碼率則根據(jù)圖像/音頻的復(fù)雜程度對碼率進行調(diào)整,以達到控制文件大小和質(zhì)量的目的。
2. 編碼方式:恒定碼率的編碼輸出是可變長的碼字;而平均碼率則與固定碼率相似,會按照設(shè)定的目標碼率進行編碼,但當認為“適當”時,會使用高于目標碼率的數(shù)值來保證更好的質(zhì)量。
為了獲得高質(zhì)量的音頻體驗,我們需要了解并合理應(yīng)用這些音頻技術(shù)參數(shù)。采樣率、位速和編碼方式等都是影響音頻質(zhì)量的關(guān)鍵因素。正確理解和運用這些知識,可以幫助我們更好地享受數(shù)字音頻帶來的樂趣。
參考資料來源:百度百科-碼率、百度百科-恒定比特率、百度百科-平均碼率
簡單來說,碼率就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋瑔挝粫r間內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)越多,速度就越快。在MP3中,常見的碼率有96kbps、128kbps、192kbps等,其中320kbps的音質(zhì)通常被認為是MP3格式中最好的,但相應(yīng)的文件大小也最大。當然還有別的格式的音樂,如ape、flac等,這些kbps很高,能上千,音質(zhì)也很好,當然很費地方。
原理上說,采樣率確實是越高越好、越接近生源,不過現(xiàn)有的mp3的方案基本上只能支持到320KPBS。
轉(zhuǎn)換的時候源文件的采樣率也是上限,轉(zhuǎn)的時候高于源文件也得不到更好的音質(zhì),用機器聽歌的話一般建議不要超過192KPBS,因為高了也不會有太明顯的區(qū)別,過高機器會放不出來,另外占空間也是個問題,畢竟mp3不是硬盤播放器。
碼率基本的算法是:碼率(kbps)=文件大小(KB) 8/時間(秒)。例如,D5碟的容量4.3G,其中考慮到音頻的不同格式,算為600M,(故剩余容量為4.31024-600=3803.2M),所以文件應(yīng)不大于3.7G,本例中取文件的容量為3.446G,視頻長度100分鐘(6000秒),計算結(jié)果:碼率約等于4818kbps(3.446 1024 1024 8/ 6000= 4817.857)。