认识MP3

Author: 于建原 Date: 1997-01-01

  所谓MP3(MPEG Audio layer 3),是用一种属于MPEG绿皮书标准的声音压缩技术制作的数字音频文件。它是一种有损压缩,通过记录未压缩的数字音频文件的音高、音色和音量信息,在它们的变化相对不大时,用同一信息替代,并且用一定的算法对原始的声音文件进行代码替换处理,这样就可以将原始数字声音文件压缩得很小。压缩的比率可以从1:4到1:24,这取决于压缩时所给的压缩率、通道数、采样率等参数的取值。压缩得越小,损失越大,文件存储占用的空间也能得到更多的节约。因此,要在压缩率与回放音质上取得平衡,最常采用的是1:10-1:12的压缩率。
  那么,对MP3压缩存储音频文件的字节量如何估计呢?一般讲,在采用1:10-1:12的压缩率时,有一个大体可用的换算率,就是原音乐的播放时间以n(单位:分钟)表示,压缩存储的字节量以N(单位:M)表示,则N=nM。比如原来的一支乐曲在CD盘上可播放5分钟,压缩后的文件的字节量就约为5M。但这是一个大概的数,笔者在进行测试时发现,对一般普通的流行音乐,民乐等,最后得到的压缩率往往更大;但是对于西方的古典交响乐来说,其压缩率就明显小于流行音乐的压缩率。按N=nM的比率换算,普通的一张CD片,一般录制的音乐节目为60分钟左右,对应于CD-ROM的650M标准容量来说,就是可放上相当于10余张CD曲目的内容。
  制作MP3文件,现在有许多软件。不过,目前还没有看到一个综合性的软件。采集、压缩和播放是分开进行的。就采集方面来说,任何可以录制声音的方法,都可以取得所需要的源文件。但是,对于普通的PC用户来说,直接将CD上的音乐转换过来是最现实、也是最经济的方法。对于转换CD片上的音乐,最好的办法是用“抓音轨”的软件,这是一种完全无损转换。资格最老的“抓音轨”软件可能就是CDDA.EXE。不过这个软件大概也是最难用的。相对来讲,比较好用的“抓音轨”软件是DAC.EXE(该软件的使用方法见《电脑报》有关文章)。DAC.EXE在Windows(包括95和NT)的DOS环境下不能进行音轨拷贝,只能使用它的CD播放功能。
  用于压缩的软件,目前大都采用L3ENC.EXE。将上述抓取的音轨文件,用采样率44.1K、通道(Channel)数2、数据流量112000bps参数压缩,得到的结果是文件长度为4,479,268B(4.4M),压缩时间为53分(该软件的使用方法请参见本文提到的《电脑报》已登载文章)!L3ENC.EXE在压缩时,要大量使用CPU的浮点运算单元FPU。相同主频的CPU,Pentiom的浮点运算能力最强,故表现最好,最差的是Cyrix。但是,具体的表现,在相同的硬件配置下,还需要看系统软件的配置优化得如何。笔者的体会,压缩时最好在系统中开设虚拟盘,压缩时将临时文件指定到虚拟盘,在物理内存够用的情况下,尽量不与硬盘进行文件交换,可得到最快的压缩速度!
  当然,对于电脑与音乐爱好者来说,可以考虑使用成品MP3文件,所以,MP3的解压回放软件是相当重要的。比较著名的MP3文件的播放软件有Winpaly 和Winamp(在《电脑报配套光盘》一、二辑上有这两个软件)。这两个软件在Windows 95中的播放效果明显好于在Windows 3.X下的播放效果,大概这与操作系统本身的性能有关。这两个播放软件可播放的MP3的文件格式差不多,但Winamp耗用的CPU时间多于Winplay,所以,在后台运行时,Winamp对前台运行的程序影响明显要大些。但Winamp不需注册就可使用,并且带有均衡器,可调超重低音。而Winplay需要注册才能使用,功能也少些。现在使用的3.20版本的Winplay有个万能注册号码“100011-301000-5000”。安装后第一次使用,在弹出的注册对话框中,填入这个万能注册号码后,就可以一直使用了。如果是以*mpa文件格式保存的音频文件,那么这两种播放软件均不支持,只能用象Xing这类影像解压软件或用硬解压卡的驱动程序进行播放(也包括用VCD机播放)。
  由于MP3的音频数字压缩文件从一开始就没有走“硬件方式”的路,PC用户利用现有的硬件设备就可以使用,所以能很快被用户接受和喜爱。从发展来看,不久一定会出现从音频的采集、格式转换、数据压缩到播放这样的全功能集成发展的软件,不象现在的几个软件分别要在DOS和Windows平台来回变换。相信1997年以后,电脑用户和软件爱好者还将被MP3吸引。而且,其的影响势必渗透到Hi-Fi圈子内!