【技术名词】无损音频格式 APE 与 FLAC

mop1818 · 发表于 2022-3-24 16:50

本帖最后由 mop1818 于 2022-3-24 16:58 编辑

关键段落：

WAV 音频格式是最接近无损的一种音乐格式，是微软开发的一种符合 RIFF(Resource Interchange File Format) 文件规范的声音文件格式。如果你使用过 Adobe Audition 系列软件，会发现它们使用的默认存储格式就是 WAV。

说白了，APE和FLAC都是（尽量）无损压缩WAV音频格式的压缩音频文件，相比之下FLAC要比APE要好些。

FLAC 格式因起强大的信息保全特性和较好的跨平台支持特性，广受人们的欢迎，如今不如智能化时代，设备的运算能力提升，故市面常见的播放器厂商都会对这种格式作支持。

但是值得注意的是，FLAC 格式的压缩比不高，使得文件存储时仍然需要较大的空间。同时，低圧缩比也是其相对 APE 的另一优势。APE 文件因其高压缩比而往往需要设备更强大的解码能力，在软硬件能力不足时，其流畅性会受到损伤。

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。所以 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 文件的容错性很差，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。

结论：对于CD，我们尽量选用FLAC格式的音频文件（一版APE、FLAC的CD文件在300M左右）。
无损音频格式 APE 与 FLAC

忠东

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昨天，学霸胖问了我们一个问题，“APE”格式是什么？我也一时想不起来全称，只知道属于一种无损的音频格式。回来之后，觉得有必要查一查资料，然后做一次科普，同诸位分享。

查阅资料，当今广泛存在的无损压缩格式（音频）有 APE、 FLAC、 WavPack、 LPAC、 WMALossless、 AppleLossless、 La、 OptimFROG 和 Shorten。而常见的、主流的无损压缩格式是 APE、FLAC、WMALossless 和 AppleLossless。那我们今天就来聊聊这些无损音频格式当中的两个：APE 和 FLAC。

引入—— WAV 音频格式与音频压缩

WAV 音频格式是最接近无损的一种音乐格式，是微软开发的一种符合 RIFF(Resource Interchange File Format) 文件规范的声音文件格式。如果你使用过 Adobe Audition 系列软件，会发现它们使用的默认存储格式就是 WAV。WAV 文件通常都比较大，根据其大小计算公式：

文件大小（Byte） = （取样频率 * 取样位数 * 声道） * 时间 / 8

一个10分钟 44.1k 采样频率、16位立体声音频，根据计算式：

filesize = (44.1 * 1000 * 16 * 2) * 60 * 10 / 8 = 105,840,000 Byte = 100.93689 MB

可见其实 WAV 文件是非常占用空间的，如果是一场音乐会，时长90分钟，使用24位深度，那么文件大小约为 1.31GB，故而人们尝试使用压缩算法来减小文件体积。

那么重点来了，如何压缩文件来获得更小的体积占用呢？软件算法把人耳不敏感的音频信号全部滤除，从而只留下人耳敏感的部分，这样会直接导致使用高还原度的音频播放设备时，声音出现明显的失真！

简单说来，此类算法的目的就是要去掉不必要的音频信号。所以，这一类压缩算法往往都是不可逆的，即通过压缩之后的音频文件，绝对不可能通过逆向算法还原原来的文件。

APE 音频格式

经过刚才的分析，我们已经知道了为什么音频格式会出现无损和有损之分，它指的是文件压缩的时候是否会丢失精细程度，而不是相对原始声音而言（因为真实声音信号向数字信号转换时，必然有一部分信息丢失，丢失的多少，与采样率有直接关系）。那么如何证明 APE 文件格式是无损的呢？以下进行一个实验：

实验工具：

Adobe Auditon CC 2017 release
Windows 10 Pro
一段 WAV 音频文件

实验过程：

第一步：生成 WAV 音频文件
第二步：生成 APE 文件

可见 APE 文件相对 WAV 文件，产生了一定的压缩。
第三步：使用生成的 APE 文件还原 WAV 文件

所以我们说 APE 是一种无损压缩。

FLAC 音频格式

知道了 APE 格式，我们再来看看 FLAC 格式。

同样的工具和步骤：

第一步：生成 FLAC 文件
第二步：还原 WAV 文件

FLAC 格式因起强大的信息保全特性和较好的跨平台支持特性，广受人们的欢迎，如今不如智能化时代，设备的运算能力提升，故市面常见的播放器厂商都会对这种格式作支持。

但是值得注意的是，FLAC 格式的压缩比不高，使得文件存储时仍然需要较大的空间。同时，低圧缩比也是其相对 APE 的另一优势。APE 文件因其高压缩比而往往需要设备更强大的解码能力，在软硬件能力不足时，其流畅性会受到损伤。

多平台支持

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。所以 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。

目前，APE 格式官方只提供 Windows 支持。虽然也有提供 GNU/Linux 和 macOS 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月发布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 (APE) 使用的插件。该移植支持 GNU/Linux，后续逐渐支持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。而硬件支持方面，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。

容错能力

APE 文件的容错性很差，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。

下面附上 FLAC 官方网站的网址：Free Lossless Audio Codec

【说明】使用 APE 和 FLAC 还原 WAV 文件时，会发现文件大小有几kb的差别，这一点产生的原因目前还不能确定。所以还需对二进制文件比较来查证。

crackerjohn · 发表于 2022-4-12 14:00

留得青山在发表于 2022-4-7 10:18
其实，我觉得，我自己还是相当依赖脑放的，尽管我实际对比了几次，都确实没听出区别，甚至我觉得，盲听mp ...

你不是木耳，正常的耳朵就应该是这样，那些声称听得出区别的，没一个敢去abx盲听的。

crackerjohn · 发表于 2022-4-12 13:57

sd2099833 发表于 2022-4-6 17:46
22年了，继续开启你的脑部幻想，当你的文盲。
别出来用你的幻想来定义事物，只会讨骂。

对于这种声称能听出同一音源ape和flac音质区别发烧友没必要浪费口舌，浪费时间。

bomberb2 · 发表于 2022-4-11 10:25

我认为不能抛开来源，单纯比较码率的高低，有一些是拿MP3的源头做升频的DSD256，这种高码有什么意义呢？

真要认真比较，就去官方渠道购买各种格式，在来源相对有保障的情况下，在自己的器材上比较，通过自己的耳朵聆听得出自己的结论（特别强调，是自己的）

留得青山在 · 发表于 2022-4-9 17:16

dtzdzk 发表于 2022-4-9 17:11
AI 人工智能可能会把双声道算出N个声道来
就像二战的影像记录转4K 反而没有了感觉

这我还真不了解，就我听过的高码和普通无损比较，应该不是靠AI算法。

但我确实碰到一张很老的专辑，好像是拉赫玛尼诺夫本人演奏的，还用一种什么钢丝录音（我可能记得不准确），

但声音一下变得很清晰，像现代录音，这大概是AI技术的体现了吧。

dtzdzk · 发表于 2022-4-9 17:11

留得青山在发表于 2022-4-8 18:04
这个还真有可能的，如果全景声盛行且被广泛接受的话，那就不单单是音乐文件的问题，是整套设备都得换了， ...

AI 人工智能可能会把双声道算出N个声道来
就像二战的影像记录转4K 反而没有了感觉

老录音的高码率是不是也是一样

留得青山在 · 发表于 2022-4-8 18:04

leitong 发表于 2022-4-8 17:59
其实保留高码率是有必要的，等器材升级了，高码率文件播放会比普通44.1khz的cd格式要好，
唯一的问题是 ...

这个还真有可能的，如果全景声盛行且被广泛接受的话，那就不单单是音乐文件的问题，是整套设备都得换了，包括耳机。

当然我可能就像现在迷恋老介质的烧友那样，只能选择迷恋立体声了。已经没有能力追新技术了。

leitong · 发表于 2022-4-8 17:59

留得青山在发表于 2022-4-7 10:18
其实，我觉得，我自己还是相当依赖脑放的，尽管我实际对比了几次，都确实没听出区别，甚至我觉得，盲听mp ...

其实保留高码率是有必要的，等器材升级了，高码率文件播放会比普通44.1khz的cd格式要好，
唯一的问题是什么时候才能升级到这么好的器材呢，也许都等不到那个时候，欣赏方式又变化了呢，
没准各大唱片厂商就开始推全景声唱片了，那个时候cd格式也许就全面淘汰了呢

dtzdzk · 发表于 2022-4-7 23:29

留得青山在发表于 2022-4-7 10:18
其实，我觉得，我自己还是相当依赖脑放的，尽管我实际对比了几次，都确实没听出区别，甚至我觉得，盲听mp ...

我第一次对比的结果，删除了全部sacd，但现在又捡回来了。有时候，人还是需要自我欺骗的。这也算一种精神胜利法吧。

谁也一样就是一种病

现在感觉 “发烧”这个词太贴切了

这也是人性的弱点一种精神胜利法

留得青山在 · 发表于 2022-4-7 10:18

mop1818 发表于 2022-4-7 10:10
不知道楼上那两位在争论什么，从理论上说，任何模拟化、数字化的载体格式都会“有损”即使是SACD，DSD啥的 ...

其实，我觉得，我自己还是相当依赖脑放的，尽管我实际对比了几次，都确实没听出区别，甚至我觉得，盲听mp3和无损，我都大概率听不出区别。

但心理上就是不由自主的还是会觉得高码，大容量的肯定会更好，毕竟信息量在哪撑着。

我第一次对比的结果，删除了全部sacd，但现在又捡回来了。有时候，人还是需要自我欺骗的。这也算一种精神胜利法吧。

mop1818 · 发表于 2022-4-7 10:10

不知道楼上那两位在争论什么，从理论上说，任何模拟化、数字化的载体格式都会“有损”即使是SACD，DSD啥的也有个所谓采样率。但是不发烧的话，其实wav、ape、flac几乎无差别。相信不发烧的话MP3
也听不出来哪里有损。。。。。

dtzdzk · 发表于 2022-4-7 09:50

本帖最后由 dtzdzk 于 2022-4-7 10:11 编辑

很好的一篇科普贴

其实理论的东西是脑放的范畴  现实的环境是达不到的

WAV FLAC APE 格式都是无损理论是一样的但在不同的器材环境下是有区别  只是个人感觉（当然和参数设置也有关）

发烧的过程只是尽可能的缩小差距玩音响器材的乐趣也在于此

不要用理论轻易的否定
这样的科普文章多发点

jimguo · 发表于 2022-4-6 17:53

不懂就别到处赌感觉，逢赌必输。出去上个班不认真工作随便赌能出好活吗

jimguo · 发表于 2022-4-6 17:52

sd2099833 发表于 2022-4-6 17:46
22年了，继续开启你的脑部幻想，当你的文盲。
别出来用你的幻想来定义事物，只会讨骂。

你谁啊，跑这里瞎胡闹，这么多年从来没见过你。着急忙着去倒腾二手货去吧。来这儿思维错乱不符合主题，根本说不出所以然，除了胡搅蛮缠没别的本事。

sd2099833 · 发表于 2022-4-6 17:46

jimguo 发表于 2022-4-6 17:28
您这种精神状态就不适合玩什么器材，进出哥又来一位

22年了，继续开启你的脑部幻想，当你的文盲。
别出来用你的幻想来定义事物，只会讨骂。

jimguo · 发表于 2022-4-6 17:28

sd2099833 发表于 2022-4-6 16:20
一样的东西还觉得放出来不一样才好，
买2本日历跑来装逼定义日期了，谁给你的胆量
还是上面3点，确定自 ...

您这种精神状态就不适合玩什么器材，进出哥又来一位

sd2099833 · 发表于 2022-4-6 16:20

jimguo 发表于 2022-4-6 13:01
能听出区别反而是器材不行，你听不出区别反而是你的器材好。要是有这种反社会逻辑，建议直接到绝对不给你 ...

一样的东西还觉得放出来不一样才好，
买2本日历跑来装逼定义日期了，谁给你的胆量
还是上面3点，确定自己没看错日子，确定自己没眼花，都没有那就是你那破日历可以扔掉了

jimguo · 发表于 2022-4-6 13:04

本帖最后由 jimguo 于 2022-4-6 13:30 编辑

太着急爬上去并不是正确发展路线，涉及到吃相难看的问题

jimguo · 发表于 2022-4-6 13:01

本帖最后由 jimguo 于 2022-4-6 13:45 编辑

sd2099833 发表于 2022-4-6 07:30
如果你听出wav flac不一样
1.可能压根就不是一个文件，把wav转flac再听下
2.脑放开大了，盲听再看

能听出区别反而是器材不行，你听不出区别反而是你的器材好。要是有这种反社会逻辑，建议直接到绝对不给你客气的耳机区，去发一个如此内容的主题帖看看社会效果。敢不敢去耳机区发独立主题帖，就是你见解真假的试金石。你不敢发，别人可以替你转发。
上网是不需要准入门槛，随便喷可以不花银子。但根本就没有入门的迹象，连信息栏都不会看，只会悄悄对吕洞宾发表个人愚见的算什么情况

sd2099833 · 发表于 2022-4-6 07:30

jimguo 发表于 2022-3-24 21:34
http://www.erji.net/forum.php?mo ... 567&page=2#lastpost

现在是每隔五年新换一批新人的时代。以前的 ...

如果你听出wav flac不一样
1.可能压根就不是一个文件，把wav转flac再听下
2.脑放开大了，盲听再看
3.是真的不一样，说明你的器材废品级的，连播flac都会出问题。

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