一次搞懂主流的數位音源格式
發表於 : 週三 8月 07, 2019 8:44 pm自從電腦及網路走入百姓家，各式各樣的檔案格式存在每台電腦與網路的每一個角落，除了影片及文書格式外，也塑造百百種音樂格式，如大家熟知的 MP3，因為檔案容量輕巧，相比無損格式，MP3 更適合網路傳輸與分享。
那有損格式與無損格式的差別在哪呢？請先閱讀下方的「數位音源小教室」，再來瀏覽內文，才不會被專有名詞搞得「霧煞煞」。
[寫在正文前] 本文引用之圖片，僅供知識分享與交流，不涉及商業用途
WAV (Waveform Audio Format)
WAV (Waveform Audio Format)是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .wav，亦是最廣泛使用的無損無壓縮編碼格式。由 Microsoft 與 IBM 公司合作開發，受到主流的 Windows 平台及其應用程式的廣泛支援。
WAV 支援多種壓縮算法、位元深度及採樣頻率，唯檔案容量大，不利於網路傳輸，而且無法編輯 ID3 標籤是一大缺點。
WMA (Windows Media Audio)
WMA (Windows Media Audio)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .wma，由 Microsoft 公司所開發，以減少資料流量來達到更高的壓縮比(1:18)，僅有 MP3 編碼格式一半的檔案容量。
WMA 受到數位版權管理技術 DRM (Digital Rights Management)所保護，防止使用者複製檔案，並且限制播放時間與次數，甚至硬體必須獲得授權，以有效地遏阻盜版。
此外，此格式從 WMA9 版本開始導入無損壓縮編碼 － Windows Media Audio 9 Lossless，最高支援5.1 聲道的音訊規格。
FLAC (Free Lossless Audio Codec)
FLAC (Free Lossless Audio Codec)是無損壓縮編碼格式，副檔名為 .flac，作為開放原始碼的音訊壓縮編碼，可在無授權的情況下使用，其編碼及解碼均未受到軟體專利保護。
雖然 FLAC 的壓縮比不及 APE 來得高，卻擁有跨平台、解壓縮耗資源較低、開放原始碼等優勢，成為最常使用無損壓縮格式之一。
APE (Monkey's Audio)
Monkey's Audio 是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .ape。Monkey s Audio 亦指壓縮與解壓縮 APE 檔案的軟體，壓縮率可達 55%。
APE 是開放原始碼的編碼格式，因為授權協議並非自由軟體，而是準自由軟體(Semi-free Software)，相較更自由的 FLAC 等無損壓縮編碼格式，受到其他軟體的支援較少。
ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
ALAC (Apple Lossless Audio Codec)是無損壓縮編碼格式，副檔名為 .m4a，由 Apple 公司開發，最高壓縮率可達 40%～60%。
AIFF (Audio Interchange File Format)
AIFF (Audio Interchange File Format)是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .aiff、.aif、.aifc (壓縮後的擴展名)，由 Apple 所開發的編碼格式，檔案容量稍大於 ALAC (無損壓縮)編碼格式。
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC (Advanced Audio Coding)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .aac、.mp4、.m4a，一種基於 MPEG-2 的音訊編碼技術，由 Fraunhofer IIS、Dolby Laboratories、AT&T、SONY、Nokia 等公司合作開發，壓縮比高達 18:1，也有說法是 20:1。
TTA (True Audio)
TTA (True Audio)是一種開放的實時無損壓縮編碼格式，副檔名為 .tta，基於自適應預測過濾的無損壓縮技術，與其他格式相比，具有同等或更好的壓縮率。
ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding)
ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .aa3、.omg、.oma。
西元 1992 年，消費性電子大廠 SONY 開發出 ATRAC 編碼技術，除了第一版的 ATRAC1，後來陸續開發 ATRAC2、ATRAC3、ATRAC3plus 等有損壓縮編碼技術，僅有 SonicStage、x-アプリ、Music Center for PC 才支援本格式，直到今天，ATRAC 已淡出舞台。
AAL (ATRAC Advanced Lossless)
AAL (ATRAC Advanced Lossless)是 ATRAC 眾多分支中，唯一一個含無損壓縮的編碼格式，具有無損壓縮、有損壓縮兩個部份；前者是將原始音訊進行可逆性的無損壓縮編碼，後者採用ATRAC3、ATRAC3plus 等有損壓縮編碼。
一般 AAL 的壓縮率約為 30～80%，因為內含有損壓縮的部分，所以有損壓縮使用的編碼格式也會影響 AAL 的壓縮率。
MP3 (Moving Picture Experts Group Audio Layer III)
MP3 (Moving Picture Experts Group Audio Layer III)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .mp3，亦是使用率最高的有損壓縮格式。
由於 MP3 運用人類聽覺心理，將極高頻與極低頻的音訊消除，極大降低資料量，最高位元率為320Kbps，壓縮比高達 1:10 甚至是 1:12。因為檔案容量極小，有利於網路傳輸。
那有損格式與無損格式的差別在哪呢？請先閱讀下方的「數位音源小教室」，再來瀏覽內文，才不會被專有名詞搞得「霧煞煞」。
數位音源小教室
有損壓縮(Lossy compression)又稱破壞性壓縮，捨棄對於人耳聽覺不敏感的音訊資料，犧牲音訊品質來減少資料量，提高檔案壓縮比，大幅減少檔案容量。
無損壓縮(Lossless compression)又稱非破壞性壓縮，將音訊檔案壓縮後，可以無損失還原成原始音訊資料。
無損無壓縮係指不壓縮的原始音訊資料，播放音訊檔案時，不必經過壓縮還原的過程。
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WAV (Waveform Audio Format)
WAV (Waveform Audio Format)是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .wav，亦是最廣泛使用的無損無壓縮編碼格式。由 Microsoft 與 IBM 公司合作開發，受到主流的 Windows 平台及其應用程式的廣泛支援。
WAV 支援多種壓縮算法、位元深度及採樣頻率，唯檔案容量大，不利於網路傳輸，而且無法編輯 ID3 標籤是一大缺點。
WMA (Windows Media Audio)
WMA (Windows Media Audio)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .wma，由 Microsoft 公司所開發，以減少資料流量來達到更高的壓縮比(1:18)，僅有 MP3 編碼格式一半的檔案容量。
WMA 受到數位版權管理技術 DRM (Digital Rights Management)所保護，防止使用者複製檔案，並且限制播放時間與次數，甚至硬體必須獲得授權，以有效地遏阻盜版。
此外，此格式從 WMA9 版本開始導入無損壓縮編碼 － Windows Media Audio 9 Lossless，最高支援5.1 聲道的音訊規格。
FLAC (Free Lossless Audio Codec)
FLAC (Free Lossless Audio Codec)是無損壓縮編碼格式，副檔名為 .flac，作為開放原始碼的音訊壓縮編碼，可在無授權的情況下使用，其編碼及解碼均未受到軟體專利保護。
雖然 FLAC 的壓縮比不及 APE 來得高，卻擁有跨平台、解壓縮耗資源較低、開放原始碼等優勢，成為最常使用無損壓縮格式之一。
APE (Monkey's Audio)
Monkey's Audio 是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .ape。Monkey s Audio 亦指壓縮與解壓縮 APE 檔案的軟體，壓縮率可達 55%。
APE 是開放原始碼的編碼格式，因為授權協議並非自由軟體，而是準自由軟體(Semi-free Software)，相較更自由的 FLAC 等無損壓縮編碼格式，受到其他軟體的支援較少。
ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
ALAC (Apple Lossless Audio Codec)是無損壓縮編碼格式，副檔名為 .m4a，由 Apple 公司開發，最高壓縮率可達 40%～60%。
AIFF (Audio Interchange File Format)
AIFF (Audio Interchange File Format)是無損無壓縮編碼格式，副檔名為 .aiff、.aif、.aifc (壓縮後的擴展名)，由 Apple 所開發的編碼格式，檔案容量稍大於 ALAC (無損壓縮)編碼格式。
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC (Advanced Audio Coding)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .aac、.mp4、.m4a，一種基於 MPEG-2 的音訊編碼技術，由 Fraunhofer IIS、Dolby Laboratories、AT&T、SONY、Nokia 等公司合作開發，壓縮比高達 18:1，也有說法是 20:1。
TTA (True Audio)
TTA (True Audio)是一種開放的實時無損壓縮編碼格式，副檔名為 .tta，基於自適應預測過濾的無損壓縮技術，與其他格式相比，具有同等或更好的壓縮率。
ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding)
ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .aa3、.omg、.oma。
西元 1992 年，消費性電子大廠 SONY 開發出 ATRAC 編碼技術，除了第一版的 ATRAC1，後來陸續開發 ATRAC2、ATRAC3、ATRAC3plus 等有損壓縮編碼技術，僅有 SonicStage、x-アプリ、Music Center for PC 才支援本格式，直到今天，ATRAC 已淡出舞台。
AAL (ATRAC Advanced Lossless)
AAL (ATRAC Advanced Lossless)是 ATRAC 眾多分支中，唯一一個含無損壓縮的編碼格式，具有無損壓縮、有損壓縮兩個部份；前者是將原始音訊進行可逆性的無損壓縮編碼，後者採用ATRAC3、ATRAC3plus 等有損壓縮編碼。
一般 AAL 的壓縮率約為 30～80%，因為內含有損壓縮的部分，所以有損壓縮使用的編碼格式也會影響 AAL 的壓縮率。
MP3 (Moving Picture Experts Group Audio Layer III)
MP3 (Moving Picture Experts Group Audio Layer III)是有損壓縮編碼格式，副檔名為 .mp3，亦是使用率最高的有損壓縮格式。
由於 MP3 運用人類聽覺心理，將極高頻與極低頻的音訊消除，極大降低資料量，最高位元率為320Kbps，壓縮比高達 1:10 甚至是 1:12。因為檔案容量極小，有利於網路傳輸。