MP3、WMA、MP3Pro音频性能测试报告
#1?牐牷≈?
#2?牐燤P3
?牐燤P3全称是Moving Picture Experts Group， Audio Layer Ⅲ，是一种有损压缩的编码，用其制作接近CD品质的音频文件，其体积一般只有WAV文件的十分之一。MP3算法可以明显地压缩WAV文件，是因为采用了心理声学的编码技术，MP3只保留人类耳朵感觉最灵敏的部分，割舍了人的耳朵不能觉察到显著差异的高音频部分，将文件尺寸大大减小。
#2?牐燱MA
?牐燱MA全称是Windows Media Audio。据称WMA只需要64Kbps的传送速率，就可以接近CD音质，而MP3要达到CD音质，至少要128Kbps，所以WMA可以使压缩的数字音乐文件缩小一半。除了更强的压缩能力外，WMA的另一个优点就是内容提供商可以通过DRM（Digital Rights Management）方案加入防拷贝保护，能够有力地防止盗版。在微软的大力推广下，目前许多播放器都提供了支持WMA格式的功能，WMA似乎有取代MP3成为新的音频标准之势。这次测试我们以64Kbps和192Kbps传送速率编码后，再对其音质作比较评价。
#2?牐燤P3Pro
?牐?2001年6月14日，汤姆森多媒体公司（Thomson Multimedia SA）和佛朗赫弗协会（Fraunhofer Institute）联合发布了新的MP3Pro音频标准。
?牐燤P3Pro是MP3编码格式的升级版本，是一种传统MP3数据和SBR指令的混合编码。
?牐犞谱鱉P3Pro文件时，编码器将音频分为两部分。一部分是将音频数据中低频段部分分离出来，通过传统的MP3技术而编码得出的正常的MP3音频流，这样MP3编码器可以专注于低频段信号从而获得更好的压缩质量，而且原来的MP3播放器也可播放MP3Pro文件（质量会有损失）。另一部分则是将分离出来的高频段信号进行编码并嵌入到MP3流中，传统的MP3播放器会将其忽略掉，而新的MP3Pro播放器则可从中还原出高频信号，并将两者进行组合，得到更高音质的声音。通过这样的技术，使得MP3Pro能在64Kbps的传输速率下便可提供与128Kbps的MP3相同的质量。
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#1?牐犖募笮〔馐?
?牐犛捎贛P3Pro目前只有Demo版的编码器，只能支持64Kbps传送频率44.1KHz采样频率性能的转换，所以我们都是设置成同样的性能进行转换。转换过程中我们是用Windows Media Player 7.1把音轨直接转换成WMA格式文件；用LAME 3.89 Alpha等工具把音轨以44.1KHz的采样频率转换成WAV文件，然后把WAV文件转换成MP3格式的音频文件。
?牐犖颐茄∮玫氖锹蹩硕そ芸搜返摹禞AM》，CD音轨全曲长度为5分46秒。用Windows Media Encoder 7.1以44.1KHz采样频率转换为WAV文件，转换后的文件大小是58.3MB。
?牐牬颖恚╚43080301a^）中我们可以看出，保持相同传输速率进行的格式转换，MP3、WMA和MP3Pro的生成文件的体积大小非常接近，除了MP3格式，其余都能在64Kbps的传输速率下保持44.1KHz的采样频率。所以，如果对音质没有太高的要求，对文件体积大小比较苛求的话，三种文件格式的选择性是一样的。
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#2?牐犠急?
?牐犚诩扑慊诖?理音频，也要通过数/模转换，这个过程同样由采样和量化构成，人耳所能听到的声音，最高频率为20KHz，因此音频的最大带宽是20KHz，故而采样频率需要介于40KHz～50KHz之间，而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数字化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比，采用线性脉冲编码调制PCM，每一量化步长都具有相等的长度，在音乐CD的制作中，正是采用这一格式，也就是44.1KHz的采样频率，速率88K/s，16位量化，即标准CD格式。
?牐犖⑷砉究⒌囊恢稚粑募袷僵ぉ?WAV格式，它符合PIFFResource Interchange File Format文件规范，用于保存Windows平台的音频信息资源，被Windows平台及其应用程序所支持。而且支持多种音频位数、采样频率和声道。把CD音轨转换为WAV文件可以达到无损压缩，能真正反映原CD音效。所以在这次测试中，我们基本上以44.1KHz采样频率的WAV文件作为比较音质的标准格式，然后用CoolEdit 2000对各种音频进行频谱比较分析。
#1?牐牪裳?
#2?牐燱AV的采样
?牐犛肳indows Media Encoder 7.1以44.1KHz采样频率转成WAV文件。
#2?牐牬矼P3文件采样
?牐牻鲜龅腤AV文件，用公认最好的MP3编码器LAME 3.89 Alpha，分别以44.1KHz采样频率在64Kbs的传送速率下，得到采样频率为22.05KHz的MP3文件，体积大小为2.64MB，和以44.1KHz采样频率在192Kbs的传送速率下，得到采样频率为44.1KHz的MP3文件，体积大小为7.96MB。
#2?牐燱MA格式文件采样
?牐犛肳indows Media Player 7.1直接把上述音轨转化成WMA格式文件。分别以44.1KHz采样频率在64Kbs的传送速率下，得到2.68MB大小的WMA文件，和以44.1KHz采样频率在192Kbs的传送速率下，得到7.99MB大小的WMA文件。
#2?牐燤P3Pro文件采样
?牐犛捎诠俜教峁┑腗P3Pro目前只有DEMO版的编码器，且只能支持64Kbps传送频率44.1KHz采样频率的转换。我们就把上述的WAV文件以64Kbps的传送速率和44.1KHz的采样频率通过MP3Pro转换成采样频率为44.1KHz的MP3Pro文件2.64MB。
#1?牐牰员?
?牐燦ero5.5.5.0版本能正确识别MP3Pro编码格式，所以我们用Nero5.5.5.0把我们采样的音频文件分别转换成WAV文件。由于WAV格式是一种无压缩格式，所以转换成WAV音频格式对原格式文件不会有很大的影响。再用CoolEdit 2000分析出这些音频格式文件的频谱图，进而比较分析（^43080301b^）：
?牐犝馐怯肳indows Media Encoder 7.1以44.1KHz采样频率转换为的WAV文件频谱分析图，从图中我们可以看出，原始的WAV文件在20KHz以上仍然表现得比较丰富。（^43080301c^）
?牐牬车腗P3格式，为了保证在低传送速率的环境下达到比较高的压缩率，而且要保持音质不会发生太大的变化，音频转换软件会降低音频的采样频率。我们以64Kbps传送速率来对上述WAV文件进行压缩，得到采样频率为22.05KHz的MP3格式文件。从上图我们也可以看到，MP3格式的音频文件的最高音频比WAV文件的最高音频降低了一半多，9000Hz以上的被全部刷减掉，高频部分的信息全部丢失。
?牐犛闷胀∕P3播放器播放这个传统MP3音效格式文件时，听上去声音比较闷，高频的细节基本上听不到。（^43080301d^）
?牐牭蔽颐强吹組P3Pro的频谱图的时候，非常的惊讶。MP3Pro使用SBR技术，即使在64Kbps的传送速率下一样能保持44.1KHz这样高的采样率来压缩音频文件。从图中可以看到，MP3Pro的最高频已经超过16KHz。虽然它的部分高频还是因为压缩被丢失，但和传统的MP3格式相比在音质上提高了很多。
?牐犛闷胀ǖ腗P3播放器播放这个MP3Pro音效格式文件时，音质和播放传统MP3音效格式文件相差无几，但我们用MP3Pro专门的播放器进行播放的时侯，无论是低频还是高频都相当的出色。
?牐犗峦迹╚43080301e^）就是以64Kbps传送速率压缩成的WMA格式文件的频谱图，我们可以看出信息是在接近12KHz左右的时侯开始衰减，14KHz以上完全丢失。WMA音频格式在高频部分的表现比MP3强。但和MP3Pro相比，已经显得力不从心。
?牐牰也シ臰MA格式时，能明显地感受到高频部分，而且效果比较好，但在低频的控制上还不是很好，还是达不到CD音轨或者WAV格式那种震撼的效果。
?牐犖朔奖阍谕洗ナ莺驮谝恍┮贫橹噬洗⒋嬉衾郑偷冒岩恍┮衾治募×垦顾酰厦娴牟馐曰旧习凑漳壳捌毡榈难顾趸肪辰械摹Ｔ谝?64Kbps传送速率进行压缩，三种压缩方式都能得到一个压缩率比较高的音频文件。从它们各自的频谱图中我们可以很清楚地看出，MP3Pro和WMA在各方面都已领先传统MP3格式。虽然MP3Pro和WMA的高频有适当的消减，但MP3Pro的表现远远胜于WMA。
?牐犖颐窃僖员冉细叩拇退俾恃顾跻羝蹈袷剑源矼P3音频格式和WMA音频格式进行测试。（^43080301f^）
?牐犝馐且?192Kbps传送频率转换成MP3格式文件后的频谱分析图（^43080301g^），从图中可以看出以192Kbps传送频率转换的MP3高频能达到16KHz以上，比较接近人耳所能听到的最高频率20KHz。丢失的信息非常的少。
?牐犝馐且?192Kbps传送频率转换成WMA格式文件后的频谱分析图，它的最高频达到15KHz左右，和以64Kbps传送频率转换成WMA格式文件相比变化不是很大。
?牐犑刮颐歉械骄娴氖牵?192Kbps传送速率下MP3格式在音频的表现能力上强于WMA格式。MP3格式在192Kbps传送频率下能较大幅度提高音质，WMA格式在这方面的表现则不如MP3音频格式。
#1?牐犠? 评
?牐牼獯尾馐裕咴谕忍跫卵顾踝桓袷剑玫降慕峁茄顾趼驶鞠嗨啤Ｈ叨挤浅Ｊ屎显谕峡焖俅ズ驮谝贫橹噬洗娲ⅰＦ渲校琈P3Pro在64Kbps的传送速率中便可提供与192Kbps的传统MP3相同的质量。WMA虽然在和传统MP3的较量中领先，但对于所谓MP3增强版的MP3Pro却处于下风。看来微软想用WMA在数字音频领域里分得一杯羹，还得迎接一个新的挑战。