主題: [原創] 對mp3, ogg等音樂檔音質上一點點的比較心得 [打印本頁]
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innison 時間: 2004-9-11 03:48 PM 主題: [原創] 對mp3, ogg等音樂檔音質上一點點的比較心得
這原本是2003年底在辛蒂的eD音樂交流區對網友的一點回應，只是個人一點心得，不是什麼專業知識，且文章內比較的格式是用去年的編碼器製作，可能與現在較新版的編碼器產生的結果會有所不同，加上現在流行ape, flac，這心得可能顯得有點過時了，所以僅供參考，「看看」不同格式的音樂檔音質的差別。
引用:
傅崇豪寫到:
請問一下192k是什麼
可不可以介紹一些音樂檔壓縮的資訊
k在這裡是kilo-，是「千」的意思
應該是說192kbps，其bps指的是bitrate，bps=bit per second (1 Byte = 8 bits)
192kbps是指聲音樣本所佔用的資料約「每秒192kb」,換算成Byte就是每秒用掉24kB
的硬碟空間，所以這個數值也決定了檔案的大小 。一般來說都是越大表示每秒中所
含有的聲音的樣本越多，因此通常越大,音質越好，因為壓縮的少,但不同的格式所使
用的壓縮演算法不一樣 。
最常見的格式就是 mp3 還有wma，另有vqf, ogg, mpc, ape, aac, 這些格式大部分都是
將原始的聲音樣本(wav)以特殊算法壓縮 。而大部分壓縮過程中是破壞性(lossy)，其
原理是將高頻率的聲音部分(接近人耳能聽到頻率上限)去除以減少聲音樣本佔掉的空間。
我做了一張分析wav和mp3音量與頻率差別的圖，有興趣的可以看看
(因為很多音質上的差別是人耳聽不出來的，必須用頻率&音量分析來看)
從下圖可以很容易看出，隨著設定的bitrate降低，高頻率的聲音資料損失越多
同樣的分析方法也可以比較ogg, mpc, wma, vqf...壓縮失真的情況
由上圖可看出，64kbps的mp3比64kbps的wma和128kbps的mp3失真要嚴重多了
(其實mp3在64~128kbps之間還有80, 96, 112kbps可選，我沒製作加入比較，但結果應是可以預料的)
新增:rm 64kbps的波形，結果讓我大感意外，但需要多做幾首或多試其他encoder壓製看看，但基本上波形已經整個變形了
一些目前最常見的音樂格式簡略的說明：
mp3是大家最熟悉的音樂格式，自幾年前席捲全球以來，此格式沒有什麼進步且此
技術本身有專利權的問題 。論mp3格式音質，128kbps是最低的基本要求，低於128，
雜音很容易就可以聽出來，因為壓縮壓太多了。192kbps是屬於音質較好且體積中上
的格式。後來mp3Pro格式的出現是為了彌補原本 mp3格式在低 bitrate 如64kbps的缺陷,
其檔案之副檔名也是.mp3，但播放軟體必須安裝能讀取mp3pro格式的codec，否則聽
起來與一般的64kbps的mp3沒有兩樣，且普及度並不高。
wma是由微軟開發出來的格式，微軟聲稱此格式音質可以比擬 mp3。有人說64kbps的
wma可以抵得上128kbps mp3，且檔案比較小(當然，因為 bitrate小) 。根據個人經驗，
wma的確不錯，其 64kbps 音質聽起來的確比64kbps mp3好，但音質好像還有點「硬硬」
的感覺。 其在低 bitrate而能表現出相當於128kbps的mp3音質最大的優點就是可以節省
硬碟和 flash memory的空間。
wma的ID tag不能用winamp直接改，不太方便，但可以用windows media player 9或
tag&rename等的軟體修改。
ogg是後來開發出來，且越來越受歡迎的格式，沒有專利權的顧慮，音質也比mp3好，
是個仍在進步中的音樂格式，或許因為如此，大部分的播放器尚不支援。
mpc (musepack)也是破壞性壓縮格式,是在MP2的架構上發展出來的,據稱在160kbps以上
是現在最好的音樂格式。
有些是格式如ape, flac是非破性壓縮格式(lossless),壓縮過程中,沒有損失任何聲音樣本,
所以音質等於原本的唱片,但相對的檔案也很大,音質一定最好。(但是先決條件是,製作
過程中必須完全沒有錯誤,如光碟片刮損或光碟機讀取不良之類的問題)
vqf這個格式已經很老舊了，幾年前曾一度小流行，此格式最大bitrate可到96kbps,壓出
來的音樂,當時也據稱音質更勝 mp3, 個人感覺上音質聽起也有點感覺「硬硬的」,現在
已算是過時的格式了。
音樂的音質好壞，最容易在聽諧和的New age、純演奏的音樂時區別出來，乒乒砰砰
的流行音樂，不容易聽出來 。不過一定要用品質好些的音效卡和音響播放！
提外話：
偶爾會看到人問說是否可以將mp3->mid,其實如果他們了解這兩種格式的差別大概就明
白這是不可行的。mid檔儲存資料的不是聲音樣本，而是音符、拍子之類的資訊，所以
檔案很小 ，但可藉由音效卡或軟體模擬表現出不錯的演奏音樂 。mp3, wma, ogg...紀錄的
是聲音樣本，根本不同，即使有特殊軟體可以轉，效果也是很糟的。
引用:
tabino寫到:
有時候一圖勝萬言,建議 innison 兄能做個兩三張張圖出來，分別是不同壓縮，醬子一看就可以看出來差別，那就更棒了...
看到tabino兄的回應後，已經著手製作各格式的比較了
大略說一下，目前已經對同一首歌，比較下列格式對原始wav檔的品質的差別
以EAC製作wav檔，將之保留並轉換成:
mp3 (CBR 64,128,192,256,320 kbps)以dBpowerAMP Music converter R10 (簡稱dMC)內建的lame 3.93轉檔
mp3 (alt-preset standard, extreme, insane相當於192,256,320)以EAC外加lame 3.93.1轉檔
mp3pro (64,128)以Adobe Audition內建的FhG轉檔
wma (64,80,128kbps)以dMC+WMA v8轉檔
ogg (VBR 64,128,192,256,320)以dMC+vorbis encoder 2003.09.09轉檔
mpc (radio, standard, extreme, insane相當於128,160+,192,256)以dMC外加musepack 1.14轉檔
ape (extra high)以monkey's audio encoder轉檔
製作下圖時，共比較了6種格式，超過20多種設定，製作頻率&音量圖
每一種設定一張圖，為了清楚比較出差別，這次製作相當費時(因為使用一大堆軟體)
所以先貼一張比較最好音質設定的mp3,ogg,mpc (ape與原始wav一模一樣，所以沒顯示)
其他設定的圖片，等我有空製作較正式詳細的說明後再貼出
比較原理：
沒有什麼壓縮音樂格式是比原始檔的音質更好的了，所以任何破壞性壓縮過的格式，
其聲音樣本一定會有某程度上的損失，導致失真。所以只要任何演算法可以保留住大部分
的聲音樣本必呈現出與原始檔接近的波形，只是這些微小差別是人耳無法感覺出來的
坦白說，以前沒有仔細做過這樣的比較，之前對mpc並沒什麼認識
但做了實驗比較後，發現mpc 真的很好，其波形與原始wav檔非常接近
ogg .9 (320kbps)的設定，從這圖上看來，似乎小勝mpc insane (mpc最好的設定)
或許我該用ogg .8 (256kbps)與之比較的
ogg與mpc的波形都與原始wav幾乎吻合，除了約17000Hz以上的聲音樣本損失掉了
mp3從64到320的波形都與原始檔差距頗大，除了損失的樣本減少外
連wma 128都比mp3 128更接近原始wav(圖尚未完成)
首次覺得mp3 320kbps仍是很糟糕的
引用:
weiliya寫到e:
ogg在high bitrate時請用gt3的版本
gt3是針對-q 5~10做人耳上聽覺上調整過
最新的Vorbis v1.0.1把Gt3的部分加進去的
mpc的話請用官方mppenc 1.15r alpha雖然說是alpha但在abx的測試上比1.14還要好
mp3的話最佳的版本是LAME 3.90.3
3.93對有些sample的效果有點差
http://rarewares.hydrogenaudio.org/ogg.html
忘了說 我用的ogg 2003.09.09 就是1.0.1版
在將lame 3.90.3, vorbis 101GT3b1, musepack 1.15r加入比較後
除了3.90.3如hydrogenaudio和大大的建議，在某些bitrate表現的確比新版3.93好之外，在幾乎最高的音質設定上
ogg加入GT3b1與沒加差不多
mpc 1.14和1.15也差不多
但ogg和mpc在稍低於最高音質一點點的設定上，根據下圖
有加入gt3的「看似」沒有比較好
mpc 1.15r也「看似」沒有比1.14好，我甚至覺得1.14比較好
比較了ogg 4~9在有無加入gt3的差異，只做了下圖,包含-q6,-q8,-q9(約192,256,320kbps)
mpc 的圖沒做，每張圖都要做半個小時以上，滿累的
以上只對一首歌，做了45種以上的設定
覺得能夠多比較幾首歌，結果應該會更明確
只是製圖頗花精神，真是心有餘，力不足呀！
不過在比較中，有些滿有意思的發現
且有不少比較結果都能支持以前在某些網站上所看到的建議設定
若有興趣可以用自己的音樂比較試試看
看看是否能得到類似的結果
引用:
tabino寫到:
鑑於可攜性的原因，之前對MPC、OGG也是接觸的不多，這會兒一看... 呃，熊熊想要改成只抓APE...
自己做比較前，mpc是唯一比較不熟悉的格式
但從不知道，在這麼多格式裡面，mp3不管用什麼encoder
從分析的結果看，在所有的bitrate上mp3似乎都是最差勁的
不過我想大部分的人根本就「聽」不出差別來
的確，目前大部分的可攜性音樂播放器都不支援mpc和ogg
ape又太大了些
真是不方便呀！
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老江 時間: 2004-9-11 05:34 PM
我只是大概知道音質的差異性而已
多謝詳細的講解
現在抓歌大半都找ape檔了
ape真的不錯，未壓縮過
容量也比wav跟映像檔小上很多
播放軟體用Foobar 2000就不用怕有不能播的音樂了:icons8
發表人:
innison 時間: 2004-9-11 05:46 PM
引用:
老江寫到:
...
ape真的不錯，未壓縮過
容量也比wav跟映像檔小上很多
...
ape有壓縮過啦，只是不失真壓縮法
發表人:
yiharng 時間: 2004-9-13 04:19 PM
整理得真棒, 送你一朵花 ^^
ogg 確實不錯, 我已經用好久了, 我都用 -q2 用 96K 來壓,
也許喇叭太差, 也許聽力沒那麼好 , 感覺上用 96k 就聽不出來有什麼差別了,
發表人:
Someone807 時間: 2004-9-13 10:15 PM
感覺起來好專業的解說 
不過也因此學到了不少~
目前找音樂還是以MP3為主 不過現在習慣找192k的檔~
看來... 還是要去學學找更好的檔才是~~
發表人:
ZERO 時間: 2004-10-2 10:27 PM
以前都可以聽就行了 雖然一點都看不懂 但是看圖也大概知道有差 整理的真好 收藏下來慢慢看感謝大大的分享
發表人:
xred13 時間: 2004-10-10 03:15 AM
大致看了一下更加深了我寧願慢慢下APE,FLAC，也不要音質差的MP3，但...有時只剩MP3的格式....可選 
很棒的心得，謝謝!
發表人:
yao 時間: 2004-11-1 12:25 PM
引用:
innison寫到:
引用:
老江寫到:
...
ape真的不錯，未壓縮過
容量也比wav跟映像檔小上很多
...
ape有壓縮過啦，只是不失真壓縮法
請問一下,何謂不失真壓縮法?
不是高頻的部份還是有遺失嗎?
是否可以說的更清楚一點
或者有什麼地方可以找到好的資料
發表人:
innison 時間: 2004-11-1 01:52 PM
引用:
yao寫到:
請問一下,何謂不失真壓縮法?
不是高頻的部份還是有遺失嗎?
是否可以說的更清楚一點
或者有什麼地方可以找到好的資料
不失真壓縮法就是壓縮過程中沒有損失任何資料的方法
舉個例子，使用EAC從CD中抓取出來的聲音檔一般都是wav檔
這是沒有壓縮的格式，也幾乎是最原始的格式
如果一般收集的mp3想要燒到CD中播放(用傳統非支援mp3唱機播放)
也必須將mp3轉回wav檔燒成Audio-CD才能播放
原始CD上的wav (設稱為W1)-->mp3,mpc, wma, ogg,ra... (過程中損失掉高頻部份資料)
當將這mp3轉回wav時(設稱為W2)，已經損失的部份是救不回來的，這wav檔雖「聽」起來與原始的wav檔相同，但實際上內容已經不一樣了(W1≠W2)
若將原始CD上的wav檔(W1)--->壓縮為ape, flac 或zip, rar -->當將這ape, flac...解壓縮時，得到的wav檔會與原始的一模一樣，所以還是W1
怎麼知道ape解出的wav檔與原始wav檔一模一樣？不相信？
自己做一wav檔，將wav轉ape or flac
然後將ape, flac解壓縮出來的wav檔與原始檔比較內容
使用CRC32或md5或edonkey的hash值(md4)的方式來檢查
原始wav必與ape,flac轉出來的wav檔得到相同的值
簡單的說，ape或flac就如專門設計給壓縮聲音檔資料的zip或rar格式
發表人:
老江 時間: 2004-11-1 07:14 PM
最近突然想到的
有一堆歌都喜歡壓成RM(尤其是中文的..)
RM檔的音質怎麼算啊
因為平常我跟本不會想去壓它跟收它
所以最近才想起來
發表人:
FlashFin 時間: 2004-11-4 05:46 PM
十分感謝大大辛苦的分析和打字，看過這篇文章後，又讓我增廣見聞了。看來以後找歌的時候可以試著找ape檔，不一定要MP3；待會我就試著瀏覽ape相關的文章，以便享受動人又不失真的音樂。
發表人:
innison 時間: 2004-11-5 12:52 AM
臨時把rm 64kbps的分析圖加進去,發現結果令我非常意外
這是rm8版的64kbps格式，表現乍看之下與192kbps mp3有拼
但仔細看的話，會發現線圖與原始聲音資料差異極大，失真嚴重，是不衷於「原著」壓縮法
不能以聲音樣本損失的程度來形容，因為波形已經整個變形了
(一般FFT size調到最大值時，很多小差異都會變得不明顯)
但rm還有很多其他格式 rm9, rm10和設定，何為最好不一定
也試了一下rm10 64kbps，結果「看」起來比rm8差，看起來就比mp3 128kbps差(但未將圖加入，線已太多，顯得凌亂)
原因何在我不知道，尚未仔細比較,僅供參考
發表人:
老江 時間: 2004-11-5 02:52 AM
難怪我聽到那些RM檔感覺都跟電視或廣播聽到的不一樣
不知道那些xx音樂網為啥會這麼熱門啊
載一堆跟原曲差甚多的音樂回去
難道是當remix版聽嗎XD
發表人:
innison 時間: 2004-11-5 06:09 AM
引用:
老江寫到:
難怪我聽到那些RM檔感覺都跟電視或廣播聽到的不一樣
不知道那些xx音樂網為啥會這麼熱門啊
載一堆跟原曲差甚多的音樂回去
難道是當remix版聽嗎XD
或許因為這些嚴重失真的格式與原來的CD內的音樂很不一樣
雖耳朵聽起來差不多，但嚴格來說，早就不是原來的音樂了
版權上的責任較無法追究吧 
(我猜!)
但這麼說來mp3, mpc, ogg等壓縮過的格式，在怎麼說也『不等於』原來的音樂
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Basuya 時間: 2004-11-17 02:08 PM
書中自有顏如玉，書中自有黃金屋。。。
看了樓主這麼詳細的解說，讓我"不出家門而知天下事"啊。。。萬分感激。。。
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bengoodwell 時間: 2004-11-17 06:45 PM
那麼WAV檔能直接燒進光碟嗎?
使用NERO都顯示不支援,難道是因為碼率不同?
[bengoodwell 在 2004-11-17 06:46 PM 作了最後編輯]
發表人:
innison 時間: 2004-11-18 04:24 AM
引用:
bengoodwell寫到:
那麼WAV檔能直接燒進光碟嗎?
使用NERO都顯示不支援,難道是因為碼率不同?
wav檔是可以燒進光碟
但必須是PCM wav,16bit, 44.1KHz
發表人:
bengoodwell 時間: 2004-11-18 06:20 PM
謝謝,看來好像轉錯碼率了
發表人:
kenl_y 時間: 2005-1-9 12:25 AM
嗯...鍋主大大...謝謝講解~讓我對這些壓縮音樂的比較~有了一些認識3Q
發表人:
小煒 時間: 2005-1-10 07:39 PM
請問 innison 板大
frequency analysis 這套軟體可否提供一下下載連結...我在驢子上搜尋到的都是pdf檔?
發表人:
jameszhuang 時間: 2005-2-28 10:45 PM
嗯嗯~
我只能說聽無= ="
太高升的學問了.......
發表人:
uoperqpfai 時間: 2005-6-11 03:54 PM
嗯,對於我這常常追求高音質FLAC.APE.TTA的我,聽到大大的這般解釋我是對於音質失真更為清楚,只是沒想到mpc320可以如此般的好
現在再回頭看看mp3的320的確還有點差別...(不過說實在的 有些歌曲試聽不大出來,不過個人還是喜歡高音質) 可能是爽度問題
對於順便問一下板主..除了foobar2000的軟體可以看頻譜 還有什麼方式可以看頻譜嗎? 因為不想太多播放程式衝突到..所以我目前只用暴風影音和kmplayer
[uoperqpfai 在 2005-6-11 03:57 PM 作了最後編輯]
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