MP3開啟有損數(shù)字音頻時代CD走下神壇
目前，我們通常所使用的音頻文件大多都是MP3格式的，這是一種有損壓縮格式。而對于音樂愛好者來說，他們更喜歡使用APE，因為其是一種無損壓縮，其音質(zhì)要比MP3格式文件好很多。但不可否認的是，正是MP3的出現(xiàn)才讓音樂從神壇走向普通家庭，讓CD的時代一去不復返。同時，它的出現(xiàn)也意味著數(shù)字音頻時代的到來。
MP3開啟有損數(shù)字音頻時代
VCD是第一種被廣泛普及的數(shù)字化影音光盤，它采用了一種叫做MPEG-1的編碼技術(shù)，這是一種有損壓縮的數(shù)字媒體技術(shù)，它分作視頻壓縮和音頻壓縮兩部分。今天我們先要回顧的是音頻部分。音頻部分被稱作MPEGAudioLayer，根據(jù)編碼復雜程度的不同可分為三層，分別為MPEGAudioLayer1/2/3。VCD采用的是MPEGAudioLayer2。而最為人們熟知的MP3是MPEGAudioLayer3，MP3即MPEGAudioLayer3的縮寫。MP3與VCD有著密切的關(guān)系。
MP3開啟有損數(shù)字音頻時代
MPEGAudio最初并沒有作為單獨的編碼方案使用，但在當時，存儲技術(shù)還比較落后，存儲成本也非常高，如何低成本的保存高質(zhì)量的音頻信號是攻關(guān)重點。1993年由德國FraunhoferIIS研究院和湯姆生公司合作發(fā)展出MP3，MP3可以做到12:1的驚人壓縮比并保持基本可聽的音質(zhì)（128kbps碼率前提），在當年硬盤天價的日子里，MP3迅速被用戶接受，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，MP3被數(shù)以億計的用戶接受。MP3編碼技術(shù)的發(fā)布之初其實是非常不完善的，由于缺乏對聲音和人耳聽覺的研究，早期的mp3編碼器幾乎全是以粗暴方式來編碼，音質(zhì)破壞嚴重。
VBR：MP3格式的文件有一個有意思的特征，就是可以邊讀邊放，這也符合流媒體的最基本特征。也就是說播放器可以不用預讀文件的全部內(nèi)容就可以播放，讀到哪里播放到哪里，即使是文件有部分損壞。雖然mp3可以有文件頭，但對于mp3格式的文件卻不是很重要，正因為這種特性，決定了MP3文件的每一段每一幀都可以單獨的平均數(shù)據(jù)速率，而無需特別的解碼方案。于是出現(xiàn)了一種叫VBR（Variablebitrate，動態(tài)數(shù)據(jù)速率）的技術(shù)，可以讓MP3文件的每一段甚至每一幀都可以有單獨的bitrate，這樣做的好處就是在保證音質(zhì)的前提下最大程度的限制了文件的大小。這種技術(shù)的優(yōu)越性是顯而易見的，但要運用確實是一件難事，因為這要求編碼器知道如何為每一段分配bitrate，這對沒有波形分析的編碼器而言，這種技術(shù)如同虛設(shè)。正是如此，VBR技術(shù)并沒有一出現(xiàn)就顯得光彩奪目。
聽覺模型的導入：專家們通過長期的聲學研究，發(fā)現(xiàn)人耳存在遮蔽效應。聲音信號實際是一種能量波，在空氣或其他媒介中傳播，人耳對聲音能量的多少即響度或聲壓最直接的反應就是聽到這個聲音的大小，我們稱它為響度，表示響度這種能量的單位為分貝（dB）。即使是同樣響度的聲音，人們也會因為它們頻率不同而感覺到聲音大小不同。人耳最容易聽到的就是4000Hz的頻率，不管頻率是否增高或降低，即使是響度在相同的情況下，大家都會覺得聲音在變小。但響度降到一定程度時，人耳就聽不到了，每一個頻率都有著不同的值。
