无损压缩（ALAC/APE/FLAC/WAV）

Posted 2023-03-31 dreamDay2016_11_11

ALAC、FLAC、APE 这些无损格式都是把 WAV 无损压缩了而已，原始 WAV 文件相同，音质也都没区别，只是不同的压缩算法，压缩率会有不同。

（一）ALAC

1.ALAC (Apple lossless audio codec) is an audio coding format, which is developed by Apple Inc. and used for lossless data compression of digital music. 苹果在Apache v2.0许可证下开源了“苹果无损音频编解码器（Apple Lossless Audio Codec，缩写ALAC）”。

2.ALAC container 一般是M4a，后缀是.m4a or .alac，属于可逆压缩的一种格式，因此为无损音频格式。(也就是解码后的wav 文件跟原始wav 一样)。

可以使用工具将APE/FLAC/WAV 转为ALAC，比如itunes.

Supported Audio info:ALAC supports up to 8 audio channels at 16, 20, 24, and 32-bit depth, with a maximum sampling rate of 384kHz.

3.应用场景：起初主要是compatible with Apple's most popular portable music player，现在也有很多厂商支援。

4.版权：free

（二）FLAC

1.FLAC, is an audio coding format for lossless compression of digital audio. It is very similar to MP3 files that are easier to recognize, but is compressed into a smaller file size without any quality loss or original audio data, thus making it "lossless".(lossless:将FLAC文件还原为WAV文件后，与压缩前的WAV文件内容相同.).后缀是.flac

FLAC is a musical file format that offers bit-perfect copies of CDs but at half the size. It is compatible with many phones, portable music players including the PonoPlayer and hi-fi components.

FLAC allows a maximum sampling rate and bit depth limitation ( 32 bit, 384 kHz).

2.容错性：传输出错，只影响当前packet.

3.硬件支持，只有整数运算，编解码较快。

4.平台：平台性优秀，几乎各个平台的版本。

5.版权：free，无损格式中的国际通用标准。

（三）APE

1.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，比Flac 出现早，应用比较广泛。APE作为传统无损,可以实现可逆转化，还原后的音乐文件与压缩前一模一样,文件比较大，packet size 也很大，一般的codec 32k 一下，APE 一个packet 会达到800K,1000K 这么大。

2.APE decoder的容错能力比较差，传输只要有bit 出错，就影响整个档案的播放，开发者可以优化后达到一个packet 内，当有bit 出错，只影响这一个packet 解码。

3.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。

4.官方只有windows 版本，普及度不如FLAC.

5.版权：个人作品，后面不好说是否会有版权问题。

（四）WAV

未压缩的digital audio, 不作过多说明。

Reference:ALAC VS FLAC: What Are the Differences and How to Convert

转：无损压缩和有损压缩

图像有损压缩与无损压缩

有损和无损压缩是两种数据压缩技术。 在本文的此处，您将了解什么是有损和无损压缩，它们的区别和用途。

什么是数据压缩？ (What is Data Compression?)

数据压缩是减小任何数据或文件的存储大小，以使其在磁盘上占用较少空间的过程。 它是一种修改，重组，编码和转换任何数据的模式或实例以减小其大小的技术。

简而言之，它将以最大程度减小文件大小的方式转换文件。 数据压缩也称为比特率降低或源编码。

检查下图：

转换或压缩以减小其尺寸而又不损失重建图像能力的图像的示例。

为什么需要数据压缩？

造成这种情况的主要原因有两个。

–存储–它有助于减少将数据存储在磁盘上所需的数据量

–时间–尺寸减小到一定程度，节省了数据传输时间

现在回到主要主题，主要有两种类型的数据压缩技术。 让我们讨论一下。

数据压缩技术 (Data Compression Techniques)

有损压缩 (Lossy Compression)

有损压缩是一种涉及消除特定数量数据的技术。 它有助于在没有任何明显注意的情况下大大减小文件大小。 同样，一旦压缩了文件，由于来自文件的数据将大大减少，因此无法将其恢复为原始格式。 当文件的质量不是很重要时，此技术会更加有用。 此外，它有助于节省磁盘上的大量空间来存储数据。

当文件的质量至关重要时，有损压缩是没有用的。 此外，如果记录上有任何进一步的分析要处理，这种方法也不理想。 此方法通常用于音频和视频压缩，这会导致大量数据丢失，甚至用户也无法识别它。

有损压缩的示例：JPEG图像

“由于使用了JPEG压缩方案，与原始图像(右)相比，压缩图像(左)显示出块状伪影。”

无损压缩 (Lossless Compression)

无损压缩是一种仅涉及消除一定量数据的技术。 此技术还有助于减小文件大小，但不会像有损压缩那样在很大程度上。 相反，在这种方法中，如果文件被压缩，则可以将其还原回其原始形式。 此外，数据的质量不会受到影响； 因此，尺寸减小不多。

当您希望减小尺寸以增加存储空间时，无损压缩将无用。 此外，如果要对文件执行任何进一步的分析，则无损压缩将无益。 通过仅消除不需要的数据，对于保持文件的原始性很有用。 此技术通常用于文本文件，敏感文档和机密信息。

无损压缩示例：PNG图像

“原始图像(左)与压缩图像(右)相同。 它由底部的相同图形表示，该图形显示两列图像中每列像素的灰度值相同。”

有损压缩与无损压缩之间的区别 (Difference between Lossy and Lossless Compression)

使用哪个？ (Which One to Use?)

尽管这两种都是数据压缩的类型，但是每种压缩在不同情况下都是有用的。 像，有损压缩有助于减小文件大小，这对那些在数据库上存储大量数据的用户有帮助。 因此，此技术在存储大小减小的数据时很有用。 同样，对于网页而言，这种较小的文件有利于更快地加载。

此外，压缩完成后，此过程将不允许对数据进行任何后续分析。 同样，该文件不能以其原始形式进行重组，因为它涉及数据丢失。

与有损压缩不同，无损压缩不涉及任何数据丢失。 既不会损害数据质量，也不会过度减少数据大小。 它保留了原始格式，因此可以还原，并且可以执行进一步的操作。 此方法对需要再次访问数据而不影响其质量的用户很有用。

最后的话 (Final Words)

有损压缩和无损压缩都以其独特的方式帮助压缩数据。 尽管有损压缩通过破坏数据来存储数据很有用，但无损压缩却没有。 无损压缩技术有利于保持数据的原始性，而无损压缩则不能。 两种方法都有助于数据库管理，从而相应地识别和压缩文件。