关于MP3的知识

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　　一、什么是MP3？<br /><br />　　MP3就是MPEG Layer 3的缩写，它是一种超级声音文件的压缩方法。MPEG－1标准大家早就熟悉了，我们平时看到的VCD遵循的就是这一标准，它可以将74分钟的活动图像以及声音压缩到一张光盘上。MPEG－2则是超级VCD、DVD的压缩标准。<br /><br />　　MPEG是由音频和视频两部分组成的，可以分别进行压缩。MPEG在音频上的压缩可分为MPEG Layer 1、MPEG Layer 2、MPEG Layer 3，其中MP3具有最高的压缩比1∶12。通常一分钟CD音质未经压缩的音频文件需要占用10MB硬盘空间，而同样的文件经MP3压缩后就缩小为1MB，并且保持了原有CD的音质水平。<br /><br />　　二、MP3的音质如何？<br /><br />　　说到音质，首先强调一点，MP3技术本身确实有损压缩，但是,在压缩率为1∶12时，这些压缩过程中的损失，人耳是分辨不出来的。因此，凡听一些人说经MP3方式编码之后音质不好，大可认为是心理作用。MP3压缩之后的音质可以基本达到CD效果。但是，还原技术的好坏，音响系统的好坏，也直接决定着最终听到的音质的好坏。 　　三、MP3与电脑的关系如何？<br /><br />　　MP3从出现以来，就与电脑有不解之缘。很长一段时间里，MP3一直在电脑的控制之下，从未离开过电脑半步。没有电脑或对电脑一窍不通的音乐爱好者，只有对着MP3的音乐海洋“望洋兴叹”。<br /><br />　　四、MP3与国际Internet网络的关系如何？ <br /><br />　　由于MP3的高性能，使得资源宝贵的Internet网络也可以进行音频文件的完美传输，视讯会议等网上新兴多媒体应用也越来越引人入胜。<br /><br />　　MP3是许多网友熟悉的文件格式。目前，在Internet网上有众多可供下载MP3音乐文件的站点。据估计，在不到一年内，从MP3.com站点合法免费下载的歌曲已达400万首之多。同时市场上出现了许多用来在计算机上播放MP3音乐文件的软件，例如：Winamp、WinPlay3等。人们可以方便地下载，或在网上直接欣赏CD音质的声乐，这在以前是不可想象的。另外，国内的计算机爱好者用电脑来欣赏MP3声乐文件已渐成时尚，在全国各地的电脑软件商店、音乐商店和音像商店，都有MP3光盘出售。<br /><br />　　五、MP3的前途如何？<br /><br />　　MP3作为高质量声音压缩标准，正在进入每一台个人电脑PC。MP3是一个开放型标准，没有人或组织可以控制它。在Internet国际网络上，MP3已经成为事实标准，有越来越多的MP3使用者及编解码软件和硬件设备。当今，有数千位艺术家以MP3文件格式发布他们的音乐作品。美国微软公司，在Windows98的应用程序接口SPI中，加入了对MP3的支持。<br /><br />　　为了规范MP3文件的使用，在MP3格式中可以加入更高级的数字技术，例如加入数字水印，以防止MP3文件的数字拷贝。<br /><br />　　六、为什么要制定MP3标准？<br /><br />　　在一般没有压缩数据的情况下，音频被数字化时，采样频率必须高于实际声音最高频率的2倍以上。在CD中，声音最高频响是20kHz，采样频率定为44.1kHz，16位量化。这样，CD音质的立体声，每秒钟的数据量超过1.4Mbit。而采用MP3压缩，数据量可以缩小到1/12，音质却没有损失。再进一步压缩数据量到1/24或更多，依然可以维持相当好的音质，这比起通过降低采样频率、缩短采样深度的方法要好得多。 　　采用MPEG音频压缩方法，获得与CD一样的音质，要求的典型数据如下：<br /><br />　　如果进一步地利用立体声效应和限制带宽，可以更进一步降低比特率，得到可以接受的音质。在MPEG音频编码模式中，MP3功能最强大。同样的音质，MP3需要的数据量最小；同样的数据量，MP3的音质最好。以下是MP3在不同场合的应用性能。<br /><br />　　七、MPEG－3与MP3是否相同？<br /><br />　　MPEG－3与MP3不一样。MP3是MPEG标准的一个组成部分，在MPEG－1(ISO11172)和MPEG－2（ISO13818）中，都包含有MP3技术的定义。MP3是一种功能强大的音频压缩方案，而MPEG－3是MPEG专家组早先提出的一个标准设想，目前已被否定了。<br /><br />　　八、MP1、MP2、MP3的应用场合有什么不同？<br /><br />　　音频层的应用，依赖于不同的比特率。以下是三个音频层的不同参数，在这个范围之内，可以得到类似于CD的音质。 MP1：1∶4　　192kbps(每个声道） MP2：1∶6～8 128～96kbps(每个声道） MP3：1∶10～12 64～56kbps(每个声道）<br /><br />　　九、MP3技术详解<br /><br />　　为了压缩声音数据量，MP3针对人耳的特性，采用了相对应的技术来减少音频数据量。<br /><br />　　1.最小可闻极限（最小可闻阈）<br /><br />　　人耳的听觉最小可闻阈是非线性的馒头型曲线。在这个曲线阈以下的声音是不需要的，因为它们是人耳听不到的。<br /><br />　　2.掩蔽效应<br /><br />　　当你看到太阳时，一只鸟从前面飞过，你不会看到它，因为太阳的光太亮了,这就是掩蔽效应。在听觉上，人耳也有掩蔽效应存在。在大音量声音中，你不会听到微弱的声音。举个例子，当风琴手不演奏时，你可以听到人的呼吸声;开始演奏后，你就不会再听到了,因为它被掩蔽了。因此，对所有的声音进行编码是不必要的。MP3很好地利用了掩蔽效应，MP3编码器模拟出人耳的这个特性，从而减少了声音信号数据量。<br /><br />　　3.立体声的重复信号 <br /><br />　　声音的低频部分,已经无法给人耳提供声场的空间定位。为此，MP3使用了一个技巧,把低频信号用单声道记录,这样减少了数据量。<br /><br />　　4.Huffman（霍夫曼）编码 　　MP3也使用了经典的压缩技术——霍夫曼算法，它是MP3格式的最后一步。作为编码方法，这个技术在整串的比特流中产生了不同长度的编码，概率越高，则编码越短。Huffman编码有自己独特的前缀，尽管它有可变的长度，却可以被正确地解码，只要根据对应的编码表，其解码速度非常快。Huffman编码至少可以减少20％的数据量。<br /><br />　　Huffman编码是知觉编码模式非常理想的补充。在处理包含多种复杂声音信号时，知觉编码非常有效，它可以掩蔽很多声音，压缩人耳听不到的小音量的信号。在处理简单信号时，Huffman编码可发挥更大的作用，因为此时的声音数码信号中包含有大量的重复数据，Huffman算法可以用更短的编码来代替它们记录下来，从而大大减少了数据量。