TWed2k - 軟體求助討論區 - [問題]壓縮MP3到容量最小且音質最好

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#1 : 2005-11-12 11:56 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

請教一下
我要把音樂壓成MP3放到手機當鈴聲
並且要把1首歌(約4~5分鐘)壓不到1MB
壓得越小當然音質就越差
不過手機的喇叭本來就不是很高檔
多半都只有單聲道

不知道哪個MP3壓縮軟體
可以壓縮到很小而且音質又不錯的呢?

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#2 : 2005-11-12 12:09 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

不知手機支不支援 wma, 要不然低 bitrate 的話 wma 應該會比 mp3 好...

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#3 : 2005-11-13 03:41 PM 只看本作者	送花 (5) 送出中...

一點方向提供

1MB=1024KB=8192Kbits
一首歌以5分鐘算，300秒，所以得到mp3的流量是27.3Kbps
歌曲短一點，4分鐘的話，那mp3的流量是34.13kbps
mp3"可聽"的極限大概在64Kbps，可是這是指44100Hz立體聲的狀況

所以如果mp3的壓縮軟體可以設定
1.壓單聲道
2.由44100壓成22050Hz(22.05Khz)甚至11025Hz(11.025Khz)
3.歌曲長一點的，壓成24bps；短一點的歌壓成32Kbps
那就可以有較好的音質

但是上述是基本的壓法
比如說，Razorlame這個Lame的前端程式，裡面有些預設的壓縮參數
像是phone, FM, Radio, Voice 等等預設的品質，還可以微調壓縮時砍掉的高低頻，應該對音質更有幫助
但是Razorlame實在很久沒更新了

所以裡面這些參數不知道是否合適新的Lame版本...

參數的部份有待其他人補充囉:

Razorlame http://www.dors.de/razorlame/index.php

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#4 : 2005-11-13 05:21 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

我只知道最小的容忍限度是128bit
再壓下去的失真就更高了

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#5 : 2005-11-13 08:47 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

我倒是發現一件事
當壓到低於24kbps時
單聲道會比立體聲道還要清楚!
反正手機的喇叭也只有單聲道!
24kbps算是極限能接受了
16kbps就真的太濛了

[saltire 在 2005-11-13 08:48 PM 作了最後編輯]

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#6 : 2005-11-14 12:31 AM 只看本作者	送花 (2) 送出中...

引用:

starroach寫到:

2.由44100壓成22050Hz(22.05Khz)甚至11025Hz(11.025Khz)

這是萬萬不可的事, sampling frequency 少過 highest frequency 的兩倍便會有 aliasing 的出現...

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#7 : 2005-11-17 01:21 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lovelegend寫到:

引用:

starroach寫到:

2.由44100壓成22050Hz(22.05Khz)甚至11025Hz(11.025Khz)

這是萬萬不可的事, sampling frequency 少過 highest frequency 的兩倍便會有 aliasing 的出現...

阿！對！我都忘記了

多謝指正
最近東忘西忘的...

所以比較可行的方法應該是用high pass/low pass過濾掉一些東西...再配合down sampling...這樣應該可行吧

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#8 : 2005-11-17 02:34 PM 只看本作者	送花 (1) 送出中...

引用:

lovelegend寫到:

這是萬萬不可的事, sampling frequency 少過 highest frequency 的兩倍便會有 aliasing 的出現...

這種問題並不會發生，
因為輸入訊號會先通過一個 cut-off frequency 對應的 Low-pass filter。

以 MPEG-1 Layer 3 來說，
支援的 sampling freq. 有 32, 44.1, 48 kHz，
MPEG-2 BC 則增加 16, 22.05, 24 kHz，
業界衍生的 MPEG-2.5 又增加了 8, 11.025, 12 kHz；
目前的 codec 應該都有支援上述這些 sampling freq.，
而 aliasing 的問題自然會被 coder 處理掉。
不過低到如 8 kHz sampling freq. 比較適合用來錄音，(人聲的頻率為 320-4k)
如果用來轉錄音樂，quality 會很糟糕。

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#9 : 2005-11-17 02:40 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

starroach寫到:

所以比較可行的方法應該是用high pass/low pass過濾掉一些東西...再配合down sampling...這樣應該可行吧

上述這些動作，在 trans-coding 時，程式都會幫你完成。

例如用 Adobe Audition (即以前的 CoolEdit Pro) 開啟某個檔案，
另存新檔時選擇不同的 sampling frequency，按個鍵就完成了。

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#10 : 2005-11-18 06:50 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

starroach寫到:
所以比較可行的方法應該是用high pass/low pass過濾掉一些東西...再配合down sampling...這樣應該可行吧

仍然不太對...

低 sampling frequency 已經是對音質的直接破壞,
在相同 bitrate 下 22kHz 的音質是比 44kHz 的差 (除非那檔案的最高 frequency 是在 11kHz 之下)
但要知道 sampling frequency 對檔案大小沒有影響,
一個 128kbps/22kHz 的檔案和一個 128kbps/44kHz 的檔案 filesize 是一樣的, 因為檔案大小是取決於 bitrate per second, 所以降低 sampling frequency 根本沒有作用 (也不是說沒有作用, 應該說對最高 frequency 11kHz 的檔案才會有用, 但一般的音樂檔都是 22kHz 以內, 所以 CD 的取樣頻率才會是 44kHz)...　

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#11 : 2005-11-18 08:11 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lovelegend寫到:

仍然不太對...

低 sampling frequency 已經是對音質的直接破壞,
在相同 bitrate 下 22kHz 的音質是比 44kHz 的差 (除非那檔案的最高 frequency 是在 11kHz 之下)
但要知道 sampling frequency 對檔案大小沒有影響,
一個 128kbps/22kHz 的檔案和一個 128kbps/44kHz 的檔案 filesize 是一樣的, 因為檔案大小是取決於 bitrate per second, 所以降低 sampling frequency 根本沒有作用 (也不是說沒有作用, 應該說對最高 frequency 11kHz 的檔案才會有用, 但一般的音樂檔都是 22kHz 以內, 所以 CD 的取樣頻率才會是 44kHz)...　

file size = bitrate * time
從上述關係看來，檔案大小確實與 bitrate 無關，
問題是 sampling freq. 與所能夠使用的 bitrate 相關。
要知道其對應關係，比較簡單的方式請參考 Winamp，
[Options] -> [Preferences] 內，
打開 [Plug-ins] -> [Output] 的 [out_disk.dll]，
點擊正中央的 [...] 然後 [格式] 選 MPEG Layer-3，
在 [屬性] 的下拉選單中即可看到不同 sampling freq. 所能使用的 bitrate。

再者，如果要讓 44.1kHz 跟 22.05kHz 用同樣的 bitrate 輸出，
我想在 48kbps 甚至 64kbps 以下會是後者勝出，
畢竟 low bitrate 下，44.1 kHz 算 scalefactor 的量化誤差會非常大，
即使頻寬比較寬，但 spectrum 應該都爛掉了，
更不用說還要考慮 frame header 的 overhead。

另外，CD 的取樣頻率訂為 44.1 kHz 並不是因為音樂頻譜，
而是因為人耳能夠聽到的頻率範圍為 20-20k Hz，
至於 44.1k 這個奇怪的數字是怎麼訂出來的，我也不清楚。
當然還是有人會 argue 說自己聽得出來 44.1k 有失真，
所以後來才會有 48 kHz 的 sampling freq.，
甚至 AAC 還可以支援到 96 kHz，
只是我一直蠻好奇哪來的 96 kHz source 可以轉。

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#12 : 2005-11-18 09:08 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lazyman寫到:
再者，如果要讓 44.1kHz 跟 22.05kHz 用同樣的 bitrate 輸出，
我想在 48kbps 甚至 64kbps 以下會是後者勝出，
畢竟 low bitrate 下，44.1 kHz 算 scalefactor 的量化誤差會非常大，

我覺得除非檔案的 highest frequency 是 11kHz,
否則失真應該仍然是 22.05kHz 的較大 (因為一個 wave 連 1 peak + 1 valley 也取不到),
我自己未試過轉成 22kHz (只有用 Matlab 做過 aliasing 的測試),
但我有個網友試過把一首歌轉成 32kHz, 結果是 -- 老牛唱歌...

引用:

另外，CD 的取樣頻率訂為 44.1 kHz 並不是因為音樂頻譜，
而是因為人耳能夠聽到的頻率範圍為 20-20k Hz，
至於 44.1k 這個奇怪的數字是怎麼訂出來的，我也不清楚。

20kHz 不是 "全人類" 聽到的最高頻,
應該是加了 10% margin 吧?

引用:

甚至 AAC 還可以支援到 96 kHz，
只是我一直蠻好奇哪來的 96 kHz source 可以轉。

我們當然沒有, 但錄音室的母帶應該不只 48kHz 這麼少....

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#13 : 2005-11-18 11:41 AM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lovelegend寫到:

我覺得除非檔案的 highest frequency 是 11kHz,
否則失真應該仍然是 22.05kHz 的較大 (因為一個 wave 連 1 peak + 1 valley 也取不到),
我自己未試過轉成 22kHz (只有用 Matlab 做過 aliasing 的測試),
但我有個網友試過把一首歌轉成 32kHz, 結果是 -- 老牛唱歌...

對 MP3 而言，time domain 上的 waveform 失真與音質無涉，
即使用最高音質的 320kbps MP3 轉回 PCM 與原始的檔案比對 waveform，
結果仍然會差非常多，而算出來的 SNR 會爛的一蹋糊塗；
因為 MP3 壓縮的關鍵是在 freq. domain 上的 psychoacoustic model ，
原始頻譜跟壓縮過後的頻譜就已經差很多了，只是人耳聽不太出來，
更不用說經過 imdct 轉回 time domain 上的 waveform 了。
至於你上面所提到的，跟我們前面討論的並沒有太大關聯，
如果有興趣的話，可以用 MATLAB 將音樂檔過一個 22.05 kHz 的 LPF，
你會發現處理過的聲音會變得比較空洞，
但是之前提過 44.1 kHz MP3 用 low bit rate (below 48kbps or 64kbps)，
scalefactor 的量化誤差則會造成嚴重的 noise。

引用:

lovelegend寫到:

20kHz 不是 "全人類" 聽到的最高頻,
應該是加了 10% margin 吧?

對於不知道的事情，還是拜一下 google 大神吧。
http://www.beareyes.com.cn/2/lib/200112/09/20011209026.htm

那么为什么要用 44.1kHz 这个数字呢？那是因为在CD发明前硬盘还很贵，所以主要将数字音频信号储存媒体是录像带，用黑白来记录0与1。而当时的录像带格式为每秒30张，而一张图又可以分为490条线，每一条线又可以储存三个取样信号，因此每秒有30×490×3＝44100个取样点，而为了研发的方便，CD唱盘也继承了这个规格，这就是44.1kHz的由来。

--更正--
對不起，剛剛看到小熊在綫，才突然想到八成不是原創。
被節錄的原始文章應該是 DH 來的。
http://www.dearhoney.idv.tw/Audio/LukeLo20010705/

音樂CD的規格為什麼是44.1kHz、16Bits呢？關於44.1kHz這個數字的選取分為兩個層面。首先我們知道人耳的聆聽範圍是20Hz到20kHz，根據Nyquist Functions，理論上我們只要用40kHz以上的取樣率就可以完整紀錄20kHz以下的訊號。那麼為什麼要用44.1kHz這個數字呢？那是因為在CD發明前硬碟還很貴，所以主要數位音訊儲存媒體是錄影帶，用黑白來記錄0與1。而當時的錄影帶格式為每秒30張，而一張圖又可以分為490條線，每一條線又可以儲存三個取樣訊號，因此每秒有30*490*3=44100個取樣點，而為了研發的方便，CD也繼承了這個規格，這就是44.1kHz的由來。

[lazyman 在 2005-11-18 11:56 AM 作了最後編輯]

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#14 : 2005-11-18 12:25 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lazyman寫到:
對 MP3 而言，time domain 上的 waveform 失真與音質無涉，

我說的是 sample 一個 wave, 不是說 waveform...
另外 waveform 的失真當然和音質有關, 問題是失真率有很大, 和聽的人的敏感度 (金耳朵和牛耳朵當然不同了...

)

引用:

即使用最高音質的 320kbps MP3 轉回 PCM 與原始的檔案比對 waveform，
結果仍然會差非常多，而算出來的 SNR 會爛的一蹋糊塗；

mp3 是破壞性壓縮, wavform 和 LPCM 當然有很大分別...
版主 innison 之前也做貼過測圖, 亦發現 mp3 其實並不是最好的壓縮方法, 但當然普通最緊要, 以前 win98 不停當機人們還不是一邊罵一邊 reboot?

... (一大堆比 mp3 好的壓縮方法但就是普遍不起來)

引用:

如果有興趣的話，可以用 MATLAB 將音樂檔過一個 22.05 kHz 的 LPF，
你會發現處理過的聲音會變得比較空洞，
但是之前提過 44.1 kHz MP3 用 low bit rate (below 48kbps or 64kbps)，
scalefactor 的量化誤差則會造成嚴重的 noise。

我不知 mp3 的詳情, 但我之前亦說過, low bitrate 的話 wma 遠比 mp3 好...

引用:

對於不知道的事情，還是拜一下 google 大神吧。

都已經日拜夜拜了, 這些小事便猜一下便算吧...

看過了過幾個月又忘得一乾二淨, 又何必太認真呢?

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#15 : 2005-11-18 01:26 PM 只看本作者	送花 (0) 送出中...

引用:

lovelegend寫到:

我說的是 sample 一個 wave, 不是說 waveform...
另外 waveform 的失真當然和音質有關, 問題是失真率有很大, 和聽的人的敏感度 (金耳朵和牛耳朵當然不同了...

)

我已經強調是 MP3 了，waveform 失真與音質無關。

因為這篇的主題是 MP3，所以我自然會 focus 在 lossy compression；
以 MP3 這類的壓縮格式而言，客觀的評估方式(SNR 等)會變的不適用，
而改採主觀的評估方式(MOS 等)。

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