音频文件格式：修订间差异

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2024年9月7日 (六) 05:04的最新版本

音频文件格式专指存放音频数据的文件的格式。存在多种不同的格式。

一般获取音频数据的方法是：采用固定的时间间隔，对音频电压采样（量化），并将结果以某种分辨率（例如：CDDA每个采样为16比特或2字节）存储。采样的时间间隔可以有不同的标准，如CDDA采用每秒44100次；DVD采用每秒48000或96000次。因此，采样率，分辨率和声道数目（例如立体声为2声道）是音频文件格式的关键参数。

需要分清楚的是音频文件和编解码器不同。尽管一种音频文件格式可以支持多种编码，例如AVI文件格式，但多数的音频文件仅支持一种音频编码。

有两类主要的音频文件格式：

无损格式，例如WAV，FLAC，APE，ALAC，WavPack(WV)
有损格式，例如MP3，AAC，Ogg Vorbis，Opus

有损文件格式是基于声学心理学的模型，除去人类很难或根本听不到的声音，例如：一个音量很高的声音后面紧跟着一个音量很低的声音。MP3就属于这一类文件。

无损的音频格式（例如FLAC）压缩比大约是2：1，解压时不会产生数据/质量上的损失，解压产生的数据与未压缩的数据完全相同。如需要保证音乐的原始质量，应当选择无损音频编解码器。例如，用免费的FLAC无损音频编解码器你可以在一张DVD-R碟上存储相当于20张CD的音乐。

有损压缩应用很多，但在专业领域使用不多。有损压缩具有很大的压缩比，提供相对不错的声音质量。

历史

音频CD格式于1980年由飞利浦公司和索尼公司开发，并于1982年公布，此后很少改动。这种格式定义一首歌存放在一个CDDA文件中，输入采样率为44100次/秒（即44.1kHz），每个采样用16比特数据存储。立体声数据为1.4M比特/秒。

作为比较，MP3格式壓縮比可以為1:12（同样是44.1k赫兹采样率，MP3: 112k比特/秒,CDDA：1.4 M比特/秒）。MP3格式开发始于1987年在德国的Fraunhofer IIS，历时4年，其间经历了算法的改进和音质提高。但是由于硬盘的价格较高，这项技术当时应用很少。

1996年，Winamp1.0版的发布成为MP3格式流行的催化剂。Fraunhofer开始向采用他们的算法的公司索要许可证费用，因此其他替代的免费算法开始被研发。LAME发布于1998年，并于此后成为主要的MP3编码器。最近以来，其它的MP3格式的挑战者包括高级音频编码或者叫AAC（用于苹果公司的iTunes）、Ogg Vorbis（一个无专利的自由编解码器）、Opus（是開放格式，標準定義於IETF RFC 6716，有更低的延遲和更好的聲音壓縮率）。

非压缩的数据格式

目前存在多种非压缩数据格式，最流行的是WAV格式。WAV文件的格式灵活，可以储存多种类型的音频数据。对于保存原始的录音数据是一个好的选择。WAV格式是基于RIFF文件格式，RIFF格式与AIFF和IFF格式类似。

BWF（广播声波格式）作为WAV的后继者，是由欧洲广播联盟创建的一种标准音频格式。BWF文件中可以存放元数据。BWF文件也是也是基于RIFF文件格式的，扩展名是WAV。有关其信息参见：欧洲广播联盟：Specification of the Broadcast Wave Format - A format for audio data files in broadcasting（广播声波格式描述-一种广播用音频文件格式）。欧洲广播联盟技术文档3285, 七月1997年。

无损压缩的数据格式

APE（页面存档备份，存于互联网档案馆）庞大的WAV音频文件可以通过Monkey's Audio这个软件进行压缩为APE格式。被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多。^{[來源請求]}通过Monkey's Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。
FLAC （页面存档备份，存于互联网档案馆）格式的源码完全开放，而且兼容几乎所有的操作系统平台。它的编码算法已经通过了严格的测试，而且在文件点损坏的情况下依然能够正常播放。该格式不仅有成熟的Windows制作程序，还得到了众多第三方软件的支持。此外该格式是唯一的已经得到硬件支持的无损格式^{[來源請求]}，Rio公司的硬盘随身听Karma，建伍的车载音响MusicKeg以及PhatBox公司的数码播放机都能支持FLAC格式。
Apple Lossless （页面存档备份，存于互联网档案馆）为苹果的无损音频压缩编码格式，可将非压缩音频格式（WAV、AIFF）压缩至原先容量的40%至60%左右，编解码速度很快。
WavPack （页面存档备份，存于互联网档案馆）允许用户压缩、取消复原8、16、24、32位元整型以及32位元浮点表示的WAV格式音讯档案，另外它还支援多声道资料流以及非常高的取样频率。另外WavPack引入了一种独特的「混合」模式，它使用一个附加的档案从而也具有了失真压缩的优点。

有损压缩的数据格式

MP3，為ISO／IEC國際標準，是現在最普及的一種數位音訊編碼和有损壓縮格式，幾乎所有的終端和軟件都支援此格式。
AAC，為ISO／IEC國際標準，是MP3的下一代格式，壓縮比MP3更高音質更好的音訊壓縮演算法，因此得到了眾多公司的支持。
Vorbis，Xiph.Org基金會開發，自由軟件和沒有專利的編解碼器；能夠完整保留20kHz下音質細節，採用可变比特率（VBR），動態調整比特率達到最佳的編碼效果。
Opus，Xiph.Org基金會開發，IETF標準的開放格式，是Vorbis下一代格式，用單一格式包含聲音和語音，具有低延遲特性，適用於網路上的即時聲音傳輸。

多声道格式

从九十年代起，影院开始将音响系统升级为环绕声系统，它可容纳2个以上的声道。环绕声系统中最流行的是杜比数字（Dolby Digital）系统（或称AC-3）和数位影院系统（Digital Theater Systems，DTS）。這两种编解码器都是受版权保护的，其编码器和解码器须支付许可证费用才能获得。最流行的多通道格式叫做5.1，意思是5个环绕声道（左前、前中、右前、左后和右后）和一个低重音声道（因为人的耳朵无法区分低频率声音传来的方向）。

参见

音频压缩
QuickTime
MP3 - 現今最為流行的有損音訊压缩的编解码器
FLAC - 一种无损音訊压缩的编解码器
WMA

参考文献

外部链接

libsndfile （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 一个可以读些多种音频文件格式的LGPLd库
Apple iTune - Import Music - iTunes 文件格式 AAC
List of audio and music file formats
音频文件 - 文件格式（页面存档备份，存于互联网档案馆） - 音频文件格式解释

@@ 第1行： / 第1行： @@
+{{NoteTA
+|G1 = IT
+|T = zh-cn:音频文件格式; zh-hk:音頻檔案格式; zh-tw:音訊檔案格式;
+}}
+{{Unreferenced |time=2010-12-19T04:09:34+00:00 }}
+[[File:Audio formats.jpg|thumb|一些音频文件图标]]
 '''音频文件格式'''专指存放音频数据的文件的格式。存在多种不同的格式。
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 有两类主要的音频文件格式：
-* 无损格式，例如WAV，PCM，TTA，FLAC，AU
+* 无损格式，例如[[WAV]]，[[FLAC]]，[[APE]]，[[ALAC]]，[[WavPack]](WV)
-* 有损格式，例如MP3，Windows Media Audio（WMA），Ogg Vorbis（OGG），AAC
+* 有损格式，例如[[MP3]]，[[進階音訊編碼|AAC]]，[[Ogg Vorbis]]，[[Opus]]
 有损文件格式是基于声学心理学的模型，除去人类很难或根本听不到的声音，例如：一个音量很高的声音后面紧跟着一个音量很低的声音。MP3就属于这一类文件。
-无损的音频格式（例如TTA）压缩比大约是2：1，解压时不会产生数据/质量上的损失，解压产生的数据与未压缩的数据完全相同。如需要保证音乐的原始质量，应当选择无损音频编解码器。例如，用免费的TTA无损音频编解码器你可以在一张DVD-R碟上存储相当于20张CD的音乐。
+无损的音频格式（例如FLAC）压缩比大约是2：1，解压时不会产生数据/质量上的损失，解压产生的数据与未压缩的数据完全相同。如需要保证音乐的原始质量，应当选择无损音频编解码器。例如，用免费的FLAC无损音频编解码器你可以在一张DVD-R碟上存储相当于20张CD的音乐。
 有损压缩应用很多，但在专业领域使用不多。有损压缩具有很大的压缩比，提供相对不错的声音质量。
 == 历史 ==
+音频CD格式于1980年由[[飞利浦公司]]和[[索尼公司]]开发，并于1982年公布，此后很少改动。这种格式定义一首歌存放在一个CDDA文件中，输入采样率为44100次/秒（即44.1kHz），每个采样用16比特数据存储。立体声数据为1.4M比特/秒。
+作为比较，[[MP3]]格式壓縮比可以為1:12（同样是44.1k赫兹采样率，MP3: 112k比特/秒,CDDA：1.4 M比特/秒）。MP3格式开发始于1987年在[[德国]]的[[Fraunhofer IIS]]，历时4年，其间经历了算法的改进和音质提高。但是由于[[硬盘]]的价格较高，这项技术当时应用很少。
-音频CD格式是[[1980年]]由[[飞利浦公司]]和[[索尼公司]]开发的，[[1982年]]公布，此后很少改动。这种格式定义一首歌存放在一个CDDA文件中，输入采样率为44100次/秒（即44.1kHz），每个采样用16比特数据存储。立体声数据为1.4M比特/秒。
+年，[[Winamp]]1.0版的发布成为MP3格式流行的催化剂。Fraunhofer开始向采用他们的算法的公司索要许可证费用，因此其他替代的免费算法开始被研发。[[LAME]]发布于1998年，并于此后成为主要的MP3编码器。最近以来，其它的MP3格式的挑战者包括[[高级音频编码]]或者叫AAC（用于苹果公司的[[iTunes]]）、[[Ogg Vorbis]]（一个无[[软件专利|专利]]的[[自由软件|自由]]编解码器）、[[Opus]]（是開放格式，標準定義於[[IETF]] [[RFC]] 6716，有更低的延遲和更好的聲音壓縮率）。
-作为比较，[[MP3]]格式壓縮比可以為1：12（同样是44.1k赫兹采样率，MP3: 112k比特/秒,CDDA：1.4 M比特/秒）。MP3格式开发始于[[1987年]]在[[德国]]的[[Fraunhofer IIS]]，历时4年，其间经历了算法的改进和音质提高。但是由于[[硬盘]]的价格较高，这项技术当时应用很少。
-[[1996年]]，[[Winamp]]1.0版的发布成为MP3格式流行的催化剂。Fraunhofer开始向采用他们的算法的公司索要许可证费用，因此其他替代的免费算法开始被研发。[[LAME]]发布于[[1998年]]，并于此后成为主要的MP3编码器。最近以来，其它的MP3格式的挑战者包括[[Windows Media Audio]] ([[微软公司]]定义的格式)、[[Ogg]] [[Vorbis]]（一个没有申请[[软件专利|专利]]的[[自由软件|自由]]编解码器）和[[高级音频编码]]或者叫AAC（用于苹果公司的[[iTunes]]）。
 == 非压缩的数据格式 ==
 目前存在多种非压缩数据格式，最流行的是[[WAV]]格式。WAV文件的格式灵活，可以储存多种类型的音频数据。对于保存原始的录音数据是一个好的选择。WAV格式是基于[[RIFF]]文件格式，RIFF格式与[[AIFF]]和[[交换文件格式|IFF]]格式类似。
-[[BWF]]（广播声波格式）作为WAV的后继者，是由[[欧洲广播联盟]]创建的一种标准音频格式。BWF文件中可以存放[[元数据]]。BWF文件也是也是基于RIFF文件格式的，扩展名是WAV。有关其信息参见：欧洲广播联盟：Specification of the Broadcast Wave Format - A format for audio data files in broadcasting（广播声波格式描述-一种广播用音频文件格式）。欧洲广播联盟技术文档3285, 七月[[1997年]]。
+[[BWF]]（广播声波格式）作为WAV的后继者，是由[[欧洲广播联盟]]创建的一种标准音频格式。BWF文件中可以存放[[元数据]]。BWF文件也是也是基于RIFF文件格式的，扩展名是WAV。有关其信息参见：欧洲广播联盟：Specification of the Broadcast Wave Format - A format for audio data files in broadcasting（广播声波格式描述-一种广播用音频文件格式）。欧洲广播联盟技术文档3285, 七月1997年。
-== 多声道格式 ==
+== 无损压缩的数据格式 ==
+{{廣告|time=2022-06-28T14:21:40+00:00 }}
+*[http://www.monkeysaudio.com APE]{{Wayback|url=http://www.monkeysaudio.com/ |date=20120212134312 }} 庞大的WAV音频文件可以通过Monkey's Audio这个软件进行压缩为APE格式。{{Fact|被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多。|time=2010-12-19T04:09:34+00:00}}通过Monkey's Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。
+*[http://flac.sourceforge.net FLAC] {{Wayback|url=http://flac.sourceforge.net/ |date=20110214125100 }} 格式的源码完全开放，而且兼容几乎所有的操作系统平台。它的编码算法已经通过了严格的测试，而且在文件点损坏的情况下依然能够正常播放。该格式不仅有成熟的Windows制作程序，还得到了众多第三方软件的支持。此外{{Fact|该格式是唯一的已经得到硬件支持的无损格式|time=2010-12-19T04:09:34+00:00}}，Rio公司的硬盘随身听Karma，建伍的车载音响MusicKeg以及PhatBox公司的数码播放机都能支持FLAC格式。
+*[http://alac.macosforge.org/ Apple Lossless] {{Wayback|url=http://alac.macosforge.org/ |date=20160618193112 }} 为苹果的无损音频压缩编码格式，可将非压缩音频格式（WAV、AIFF）压缩至原先容量的40%至60%左右，编解码速度很快。
+*[http://www.wavpack.com WavPack] {{Wayback|url=http://www.wavpack.com/ |date=20210401042611 }} 允许用户压缩、取消复原8、16、24、32位元整型以及32位元浮点表示的WAV格式音讯档案，另外它还支援多声道资料流以及非常高的取样频率。另外WavPack引入了一种独特的「混合」模式，它使用一个附加的档案从而也具有了失真压缩的优点。
+==有损压缩的数据格式==
-从九十年代起，影院开始将音响系统升级为[[环绕声]]系统，它可容纳2个以上的声道。环绕声系统中最流行的是微軟公司開發的Windows Media 音频（或称[[WMA]]）中的「Windows Media Audio Professional（Windows Media 音频 專業版）」和苹果公司的iTunes所采用的[[高级音频编码]]系统（或称AAC）和[[杜比数字]]系统（或称AC-3）。三种编解码器都是受版权保护的，其编码器和解码器须支付许可证费用才能获得。最流行的多通道格式叫做5.1，意思是5个''环绕''声道（左前、前中、右前、左后和右后）和一个[[低重音]]声道（因为人的耳朵无法区分低频率声音传来的方向）。
+*[[MP3]]，為ISO／IEC國際標準，是現在最普及的一種數位音訊編碼和有损壓縮格式，幾乎所有的終端和軟件都支援此格式。
+*[[進階音訊編碼|AAC]]，為ISO／IEC國際標準，是MP3的下一代格式，壓縮比MP3更高音質更好的音訊壓縮演算法，因此得到了眾多公司的支持。
+*[[Vorbis]]，[[Xiph.Org基金會]]開發，自由軟件和沒有專利的編解碼器；能夠完整保留20kHz下音質細節，採用[[可变比特率]]（VBR），動態調整比特率達到最佳的編碼效果。
+*[[Opus (音频格式)|Opus]]，[[Xiph.Org基金會]]開發，[[IETF]]標準的開放格式，是[[Vorbis]]下一代格式，用單一格式包含聲音和語音，具有低延遲特性，適用於網路上的即時聲音傳輸。
-== 参见 ==
+== 多声道格式 ==
+从九十年代起，影院开始将音响系统升级为[[环绕声]]系统，它可容纳2个以上的声道。环绕声系统中最流行的是[[杜比数字]]（Dolby Digital）系统（或称AC-3）和 [[DTS|数位影院系统]]（Digital Theater Systems，DTS）。這两种编解码器都是受版权保护的，其编码器和解码器须支付许可证费用才能获得。最流行的多通道格式叫做5.1，意思是5个''环绕''声道（左前、前中、右前、左后和右后）和一个[[低重音]]声道（因为人的耳朵无法区分低频率声音传来的方向）。
+== 参见 ==
 * [[音频压缩]]
 * [[QuickTime]]
-* [[TTA]] - 一种无损压缩的编解码器
+* [[MP3]] - 現今最為流行的有損音訊压缩的编解码器
+* [[FLAC]] - 一种无损音訊压缩的编解码器
+* [[Windows Media Audio|WMA]]
-==外部链接==
+== 参考文献 ==
+{{Reflist|30em}}
-* [http://www.mega-nerd.com/libsndfile/ libsndfile], 一个可以读些多种音频文件格式的[[LGPL|LGPLd]]库
-* [http://www.apple.com/itunes/import.html Apple iTune - Import Music] - iTunes 文件格式 AAC
-*[http://www.file-extensions.org/filetype/extension/name/Audio+and+music+file/ List of audio and music file formats]
+== 外部链接 ==
-[[Category:文件格式]]
+* [http://www.mega-nerd.com/libsndfile/ libsndfile] {{Wayback|url=http://www.mega-nerd.com/libsndfile/ |date=20180623120300 }}, 一个可以读些多种音频文件格式的[[LGPL]]d库
+* [https://web.archive.org/web/20050814233839/http://www.apple.com/itunes/import.html Apple iTune - Import Music] - iTunes 文件格式 AAC
+* [http://www.file-extensions.org/filetype/extension/name/Audio+and+music+file/ List of audio and music file formats]
+* [http://wenjiangeshi.cn/file-types/audio 音频文件 - 文件格式] {{Wayback|url=http://wenjiangeshi.cn/file-types/audio |date=20201001215041 }} - 音频文件格式解释
+{{Compression Formats}}
-[[bg:Аудио файл формат]]
-[[de:Audiodatei]]
+[[Category:文件格式]]
-[[en:Audio file format]]
-[[es:Formato de archivo audio]]
-[[ja:音声ファイルフォーマット]]
-[[pl:Formaty plików dźwiękowych]]
-[[pt:Arquivos sonoros]]
-[[ru:Цифровые звуковые форматы]]
-[[tl:Audio file format]]
-[[uk:Таблиця:Цифрові звукові формати]]