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FLAC 无损音频压缩编码的简称

 兴安书馆 2012-03-04

FLA

FLAC,全称FreeLosslessAudioCodec,是无损音频压缩格式。FLAC是免费的,不仅仅是不用花钱就得到它,而且它的是文件格式是完全开放的,并且所有的源代码都在开放源代码的授权方式下可以免费得到,可以以任何目的无限制的使用它,不受任何已知专利的限制。因此FLAC是世界上第一个免费的和完全开放的无损压缩格式。

除了免费和完全开放之外,FLAC的重点还在于无损压缩。以FLAC方式压缩的音频PCM不会丢失任何信息,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。而且FLAC保证了一定压缩比率。FLAC只需要整数运算,在很普通的硬件上就可以轻松实现实时解码。由于其编码的简单性,因此获得硬件的支持。FLAC不同于其他有损压缩编码如MP3AAC,它不会破任何原有的音频资讯,所以可以还原音乐光盘音质。FLAC与MP3相仿,但是FLAC是无损压缩的,音频以FLAC方式压缩不会丢失任何信息。这种压缩与Zip的压缩方式类似,但FLAC与Zip相比给予更大的压缩比率,因为FLAC是专门针对音频的特点设计的压缩方式,并且可以使用播放器播放FLAC压缩的文件,就象通常播放的MP3文件一样。FLAC经过压缩后产生的新文件保留原来的文件格式的信号,没有削减,并且缩小了体积。而将压缩后的音频文件

FLACFLAC

还原后,能够实现与源文件相同的大小、相同的码率。FLACG文件音质高,不受信号源的影响。

FLAC支持的操作系统有:Windows,“unix”(Linux,*BSDSolarisOSXIRIX),BeOSOS/2Amiga。并且FLAC提供了开发工具autotoolsMSVCWatcomCProjectBuilder上的build系统。

FLAC项目--FLAC数据流的格式:以库的形式提供的参考编码器和解码器;flac,一个以命令行方式工作的可以编解码FLAC文件的程序;metaflac,以命令行方式工作的FLAC文件的metadata编辑器

FLAC - 特性

FLACFLAC特性
FLAC有如下特性:

无损失压缩:

FLAC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。每个数据都有一个当前帧的16-bitCRC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

快速:

FLAC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,FLAC是获得硬件支持的无损压缩编码。

可以流化:

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。这不仅对于播放方便,更使得FLAC文件便于编辑
  
富于弹性的metadata:

FLAC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。FLAC的metadata类型包括tagcue表,和定位表。已经注册的应用程序可以定义专用的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,可以将它转换为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索引点。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。当原来的CD损坏的时候,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。

FLAC - 缺点

FLACFLAC缺点
数据缩水:

FLAC是仅仅为无损压缩而设计的,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。(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 - 比较篇

FLACFLAC比较篇
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。APE、FLAC都是无损压缩格式,这两种音频格式都能保证源文件码率的无损。但两种压缩格式为两种不同的压缩算法,APE是M'sAudio,一种无损压缩格式。这种格式的压缩比远低于其他同类型的音频格式,但有无损、开放源码的特性。下面就针对这两种无损压缩格式进行一下对比:

相同点:

压缩比决定无损压缩文件所占存储空间
  
FLAC与AEP的压缩比基本相同,FLAC的压缩比为58.70%,而APE的压缩比则要更高一些,为55.50%,都能压缩到接近源文件一半大小。
  
FLAC与APE的编码速度相差无几
  
FLAC与APE的编码速度都相差无几,这是因为两者的压缩技术是开源的,开发者可以借鉴两者在编码上的不同优势进行开发。
  
两者的开源特性,完全免费的技术
  
两者的开源特性,任何组织个人都可以免费使用这两种压缩技术,任何组织或个人都可以修改发布基于这两种技术的新产品,这给众多MP3厂商降低成本提供了有力保障,且消费者也能够以相对低廉价格购买到MP3(例如:iPod支持FLAC)才支持的无损压缩音频、CD级的音质表现。

不同点:

一、MP3的爆音问题,很大一部分爆音是因为音频压缩过程中,编码的微小损坏,造成在解码时,处理出来的数据与音频不一致,导致爆音现象。无损格式压缩的不好也会导致编码损坏,而在处理这种问题时,FLAC的会以静音方式代替有损部分,而APE的处理则与常见的有损压缩格式处理的方式相同,以爆音方式代替有损部分。
  
二、FLAC的解码速度比APE快30%,FLAC只需执行整数运算,而无需像APE执行占用系统更高频率和更大数据处理量的浮点运算。
  
三、单从技术角度讲,FLAC比APE优秀,FLAC是第一个开源的且被世界公认的无损压缩格式,有来自世界各地的顶尖级开发高手对FLAC进行免费的开发与技术完善,同时,FLAC有硬件平台的支持,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:FLAC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


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