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2016-11-27 02:09:34 科学百科 阅读 2 次

历史/FLAC 编辑

FLAC项目由Josh Coalson于2000年启动。进入beta阶段后并在2001年1月15日发布的0.5版的参考实现时,FLAC位流格式冻结。

2001年6月FLAC发布了1.0版。

FLAC
FLAC

2003年1月29日, "Xiph. Org"基金会和FLAC项目宣布FLAC成为

"Xiph. Org"旗下的独立公司 banner. 除此之外,"Xiph. Org"还对许多免费压缩格式提供支持,如Vorbis、Theora、Speex等等。

2007年9月17日FLAC发布了1.2.1版。

2013年6月1日六年来首次发布更新,从v1.2升级到v1.3。主要变化包括:支持RF64和Wave64 格式,ReplayGain支持最高192kHz音频取样率,等等。

软件支持/FLAC 编辑

编码

跨平台

Audacity

1.2.5版之后

KMPlayer 通过官方, 解码器
Flake(libFlake) 一个第三方开发的实验性的版本对, 多线程 ,/核提供支持

Windows平台

ALLPlayer

通过外部解码器

12,0,3xx版以后
通过可选的外部, 分离器 , 插件
10,2版以后
Producer版,7版以后
9版以后
Pro ,8/Pro,9
5,35版之后通过Flake,5,54版之前会产生不正确的MD5检验

Mac OS X

Toast Titanium

版本7开始支持

xACT 不要与微软的XACT库混淆

解码

跨平台

Boxee

FFmpeg

aTunes
PS3,Media,Server
Adobe,Audition
Audacity,1,3,5,Beta
MPlayer
Songbird
Squeezebox

The Core Pocket Media Player with FLAC plugin

VLC,media,player
XBMC,Media,Center
Mixxx,Digital, DJ ,software

Windows平台

Ableton Live

类Unix

GnomeBaker

GNOME

Quod,Libet GNOME
Rhythmbox GNOME
Totem, Movie ,Player GNOME
Serpentine GNOME
Amarok KDE
JuK KDE
Audiokonverter KDE

Mac OS X

Fluke

Quicktime
Ableton,Live
Cog
Plex,Media,Center
xACT
TRAKTOR,3
TRAKTOR,Scratch

Palm OS

TCPMP

0.72rc1版,开源,通过 插件

CD抓轨

跨平台

Songbird

aTunes

Windows平台

Audiograbber

AudiTranscoder

BonkEnc
CDex
DBpoweramp
Exact,AudiCopy
Easy, CD-DA ,Extractor
foobar2000
iriver, plus ,3
JetAudio
MediaMonkey
Winamp
Yahoo!, Music ,Jukebox

类Unix

ABCDE

Asunder
Banshee
Cdda2wav
Cdparanoia
Mencoder
crip
Grip
Sound,Juicer
K3b
Konqueror
soundKonverter

Mac OS X

Max

Mac OS 10.4版或更高版本

原生支持

TRAXMOD

支持44.1 kHz/16位 立体声回放

Onkyo,TX-NR906 支持播放外部USB设备上的16位/24位

Pioneer SC-05, SC-07, SC-25, SC-27 以及 SC-09TX

支持外部USB设置,(网络支持特性待验证)

Denon AVP-A1HDCI, AVR-4810, AVR-4310, AVR-3310等

Yamaha,RX-V2065,功放
Meridian,Sooloos
Escient

iAudio (Cowon) - A2, A3, 6, 7, F2, M3, M5, X5, U3, U5

通过刷入最新固件可以实现原生播放
Olive,(Symphony,Musica,Opus)
PhatBox
Rio,Karma
SanDisk, Sansa ,Fuze 更新固件后支持

Squeezebox 和Transporter (Logitech的 网络音乐 播放器)

最新产品支持原生解码,早期产品需要在服务器端转换为PCM编码
Sonos

魅族(Meizu) M6 Mini Player, M3 Music Card, M8, M9

VEDIA, A10 ,B6
Pixel, Magic ,Systems', HD ,Mediabox 1,3,4版或之后的固件
嵌入式Waveplayer 支持FLAC,0-2级
Teclast,T29,T39,C260,C280,C290
Trekstor,Vibez
T+A, Music ,Player
Linn,Klimax, DS ,(Digital,Stream)
Linn,Akurate,DS
Linn,Majik,DS
Linn,Sneaky, Music ,DS
iriver,E100, E50 ,E30,Lplayer,SPINN
NMT,players
Archos,5,互联网平板电脑
Archos互联网多媒体平板电脑
Naim, Audio ,HDX,硬盘播放器
Samsung,YP-U5
Creative, Zen , X-Fi ,2
WD,TV

其他平台

Nintendo Wii

通过Wii自制程序,MPlayerWii或MPlayer CE

Apple, TV , BMC ,Media, Center ,或,Boxee
1-5,5代iPod, iPod , Mini ,1代iPod,nano 通过第三方Rockbox固件
绝大多数兼容Rockbox的数码音乐播放器(DAP) 包括iriver和Gigabeat,(东芝公司)的产品,以及上面提到的iPod
Sound,Devices,7-Series专业音频录音机 通过更新",badger", 固件 ,(v,2,24版)
Sony,PlayStation,Portable(PSP) 使用自制LightMP3程序

Samsung YP-P3, YP-Q1, YP-Q2, YP-U5, YP-S5

通过三星网站上发布的新版固件

Windows Mobile, Symbian OS(S60, S80 和 S90平台),

通过免费的开源音乐播放程序OggPlay
Google,Android,设备 通过运行CM,3,9,6版(或更高版本)

打开方式/FLAC 编辑

FLAC可以通过很多播放器直接播放,比如千千静听,Foobar2000等,甚至部分视频播放器如KMPlayer都能直接播放。当然,为了音质考虑,建议使用专业音乐播放器进行播放。

在特殊情况下,可以将FLAC文件视为一个光盘镜像,并加载到虚拟光驱上,这可以通过Nero将FLAC文件刻录到映像文件然后通过虚拟光驱(如DaemonTools)加载来实现,也可以通过WinMount软件可以直接把Flac文件挂载到一个虚拟光驱。但是因为操作繁琐,所以除非在必要情况下,一般我们都是通过播放软件直接播放的。

特性/FLAC 编辑

FLAC
FLAC

无损失压缩:被编码的音频(PCM)数据没有任何信息损失,解码输出的音频与编码器的输入的每一个字节都是一样的。每个数据帧都有一个当前帧的 16-bit CRC校验码,用于监测数据传输错误。对整段音频数据,在文件头中还保存有一个针对原始未压缩音频数据的MD5

标记,用于在解码和测试时对数据进行校验。 电脑在播放WAV文件时,是把WAV文件中的PCM数据直接发送给声卡,而电脑在播放FLAC时,需要先把FLAC解码为PCM数据,然后在发送给声卡。就是多了一个解码的环节,就像是给RAR文档解压一样。其PCM数据是与压缩前的WAV没有区别的。

快速:FLAC更看重解码的速度。解码只需要整数运算,并且相对于大多数编码方式而言,对计算速度要求很低。在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码。

硬件支持:由于FLAC提供了免费的解码范例,而且解码的复杂程度低,直至2012年以来FLAC是唯一获得广泛且良好的硬件支持的无损压缩编码。

可以用于流媒体:FLAC的每个数据帧都包含了解码所需的全部信息。解码当前帧无需参照它前面或后面的数据帧。FLAC使用了同步代码和CRC(类似于MPEG等编码格式),这样解码器在数据流中跳跃定位时可以有最小的时间延迟。

可以定位:FLAC支持快速采样精确定位。这不仅对于播放有益,更使得FLAC文件便于编辑。

富于弹性的metadata:可以定义和实现新类型的metadata数据块,而不会影响旧的数据流和解码器的使用。目前已有的metadata类型包括tag,cue表,和定位表。 已经注册的应用程序可以定义自己专用的metadata类型(译注:这一点与MIDI标准相似)。

非常适合于存档应用:FLAC是一个开放的编码格式,并且没有任何数据的损失,你可以将它转换为你需要的任何其他格式。除了每个数据帧的CRC和MD5标记对数据完整性的保障,flac(译注:FLAC项目提供的命令行方式编码工具)还提供了一个verify(校验)选项,当使用该选项进行编码的时候,编码的同时就会立即对已编码数据进行解码并与原始输入数据进行比较,一旦发现不同就会退出并且报警提示。

便于对CD进行备份:FLAC有一个“CUE表”metadata数据块用于保存CD的内容列表和所有音轨的索引点。你可以将一张CD保存到一个单一文件,并导入CD的cue表格,这样一个FLAC文件就可以完整地记录整张CD的全部信息,也就是说,可以把平时单独存放的CUE文件嵌入到FLAC文件里。当你的原来的CD损坏的时候,你就可以用这个文件恢复出与原来一模一样的CD副本。

抗损伤:由于FLAC的帧结构,使得一旦发生数据流的损坏,损失会被限制在受损伤的数据帧之内。一般只是会丢失很短的一个片段。而很多其他无损音频压缩格式在遇到损伤的时候,一个损伤就会造成后面所有数据的丢失。

FLAC缺点/FLAC 编辑

数据缩水。FLAC是专门并且仅仅为无损压缩而设计的,您可以选用许多其他优秀的有损压缩方式如Vorbis,MPC,和MP3(LAME提供了一个优秀的开放源代码的实现)。

SDMI(例如cetera)兼容。FLAC不准备支持任何复制保护方法,实际上这些手段最终都是在浪费数据。(从另一个角度看,由于所有这些手段最终都被证明是无效的,所以也可以说FLAC把这些无用数据压缩到了零!)当然我们不能阻止某些人利用专用的metablock进行复制保护,但是他们的保护只会在他们自己解码产品上有效,其他解码器会跳过这些专门的metablock的。

FLAC与APE/FLAC 编辑

在音频压缩领域,有两种压缩方式,分别是有损压缩和无损压缩!我们常见到的MP3、WMA、OGG被称为有损压缩,有损压缩顾名思义就是在压缩过程中会让原始音频信息受损和失真,意义在于输出的音频文件可以比原文件小很多。另一种音频压缩被称为无损压缩,也就是我们今天所要说的主题内容。无损压缩能够在100%保存原文件的音频数据的前提下,将音频文件的体积压缩的更小,而将压缩后的音频文件还原后,能够得到与源文件完全相同的PCM数据。目前无损压缩格式有APE、FLAC、WavPack、TAK、TTA、WMA Lossless、Apple Lossless、La、OptimFROG、Shorten等,而在中国最流行的无损压缩格式是APE和FLAC。下面就针对这两种无损压缩格式进行一下对比。

APE即Monkey's Audio,是一种常见的无损音频压缩编码格式,扩展名为.ape。与有损音频压缩(如MP3、Ogg Vorbis或者AAC等)不同的是,Monkey's Audio压缩时不会丢失数据。一个压缩为Monkey's Audio的音频文件听起来与原文件完全一样。Monkey's Audio文件的播放列表使用.apl(也支持cue)。同时它提供的开源开发包使得播放器开发者们可以较容易的让播放器产品支持APE格式。在现有不少无损压缩方案中,APE是一种有着优势并不突出的压缩比以及较慢的解码速度。由于推出时间较FLAC早,APE格式占据了大多数PC-HIFI友的心,在国内很快流行,应用非常广泛,成为了国内许多无损音乐爱好者的首选格式。

FLAC是Free Lossless Audio Codec的简称,是一种非常成熟的无损压缩格式,名气不在APE之下。该格式的源码完全开放,而且支持所有的操作系统平台。它的编码算法相当成熟,已经通过了严格的测试,当FLAC文件受损时依然能正常播放。另外,该格式是最先得到广泛硬件支持的无损格式。

前面已经说明,无损压缩是在保证不损失源文件所有码率的前提下,将音频文件压缩的更小,也就是说这两种音频格式都能保证源文件码率的无损。但两种压缩格式毕竟为两种压缩算法,下面比较一下这两种压缩格式的特点:

一、压缩比决定无损压缩文件所占存储空间

FLAC
FLAC

所有的无损压缩编码的压缩比都较为相近,但在这些无损压缩编码之中,APE具有较好的压缩率,FLAC的压缩率略有不如。以一首49784KB的“5

Star Grave - In Bed With The Dead.wav”为例,转换为flac后大小为37006KB,转换为ape后大小为36460KB,两者的压缩率分别为74.33%和73.24%。大多数情况下,一个WAV音频文件经压缩后得到的APE文件,一般会比压缩为FLAC文件稍微小一些。由于不同的WAV文件信息量不同,以上数据仅供参考。(注:flac.exe为1.3.0版,MAC.exe为4.11版)

二、编码速度考验用户的耐心,速度快者优

FLAC的压缩和解码速度均显着优于APE,APE只有在FAST的编码强度下,速度才能和FLAC一拼。但相应的,APE的压缩率一直高于FLAC,APE的FAST压缩下得到的文件体积已经可以和FLAC最高压缩比的文件体积媲美(经测试,一首49784KB的“5 Star Grave - In Bed With The Dead.wav”文件,经FAST压缩后得的APE文件和最高压缩比Level 8下得到的FLAC文件大小分别为36854KB、36960KB)。也就是说,如果以速度为基准比较的话,在相同压缩速度的设定下,两者的压缩比差不多。

三、平台的支持决定普及度

FLAC相比APE的解码复杂程度要较低(解码运算量小、只需要整数运算),解码速度快,对计算硬件要求很低,在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码播放。FLAC是目前唯一获得广泛硬件支持的无损压缩编码,在消费领域,已经有很多移动多媒体播放器、汽车、家用音响设备支持FLAC格式了。

APE格式,目前官方只提供Windows支持。虽然也有提供GNU/Linux和Macintosh平台的官方支持的讨论,但是没有结果。目前只有一位名为SuperMMX的开发者于2003年7月释出了一个非官方移植版本。它包括了供XMMS与Beep Media Player回放Monkey's Audio使用的插件。该移植本来只支持GNU/Linux,但从3.99 update 4 build 4版本开始支持Mac OS X和基于PowerPC、SPARC平台的GNU/Linux。但是这个非官方移植计划没有得到官方的承认,受制于官方发行许可证的限制,其未来并不明朗。不过据称Monkey's Audio的Win32库可以借助Wine在GNU/Linux平台运行。硬件支持方面,由于采用了浮点运算,编码解码速度慢,对硬件的要求较高,硬件支持度不如FLAC。

四、两者的开源特性

APE属于个人作品,未来不排除出现版权问题;技术水平和支持方面逊色于国际通用标准格式的FLAC。

FLAC是一个开放源代码并且完全免费的无损音频编码压缩格式,是国际通用标准,这种与CD质量相同的音乐格式在音质上一样是无可挑剔的,以FLAC方式压缩不会丢失PCM音频的任何信息。而且你永远不必担心惹上版权官司。受益于此,目前有很多音频处理软件默认都可以输入、输出FLAC格式文件,这给音频的后期处理带来了方便。

两者的开源或部分开源,对音频软硬件的设计们提供了很大的便利,目前不但几乎所有主流播放软件都支持二者,硬件方面也有很多播放器支持了FLAC和APE。只不过因为APE解码的运算量太大的问题,导致并不是每一个APE文件都可以被硬件播放器流畅播放,也更耗电。

五、容错能力

APE文件的容错性差,只要在传输过程中出现一点差错,就会让整首APE音乐作废。而FLAC文件因为每帧数据之间无关联。因此当FLAC文件在传播过程中受损,导致某帧数据损坏缺失的话,只会损失该帧的音频信息,不会影响到前后的数据。这是FLAC的优势,但也因此FLAC的压缩率略低。

总结:

无论FLAC还是APE,因为所占空间都比有损音乐大很多,所以都不是主流的音频格式,所以我们在网络上很难获取到FLAC和APE格式的音乐资源。但通过上面的对比,相信很多用户对FLAC和APE的认识更深了一些,单从技术角度讲,FLAC要比APE更有优势,因为FLAC完全开源,许多播放器可以自由地将FLAC解码功能内建在自己的解码器中。同时,FLAC有广泛的硬件平台的支持,几乎所有采用便携式设计的高端解码芯片都能够支持FLAC格式的音乐,FLAC第三个优势在于:优秀的编码使得硬件在解码时只需采用简单的整数运算即可,这将大大降低所占用的硬件资源,解码速度极快,这也是硬件播放器对FLAC支持更好的原因。