Ogg 簡介


kewang
Outline
    音訊壓縮簡介
●


    Ogg
●


    Ogg Vorbis
●


    與其他壓縮格式比較
●




                      2
音訊壓縮簡介
    音訊壓縮通常都是拿來用在希望有高音質和低檔
●

    案大小的音樂上面
    主要的目的就是希望能在最少的位元數達到最清
●

    晰的音樂




                        3
音訊壓縮簡介
    一般 CD 播放器的取樣頻率通常都是
●

    44.1kHz ,而位元數為 16 位元,所以在尚未壓
    縮時的單聲道位元率為

     44.1∗1000∗16=705600=705.6kbps


    ...
音訊壓縮簡介
    由於音訊訊號的資料特性,用傳統的 LZ77 或是
●

    RLC(run length code) 之類的壓縮方式很難達
    到高壓縮率
    不過人耳可以聽到的頻率範圍主要是在 20Hz 到
●

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音訊壓縮簡介




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音訊壓縮簡介
    音訊壓縮分為無損壓縮 (lossless) 以及有損壓縮
●

    (lossy) 兩種
    無損壓縮:資料在經過壓縮之後,資訊不受損
●

    失,而且解壓縮可以完全回復原始的資料
    最有名的無損壓縮包...
音訊壓縮簡介
    有損壓縮:將比較不重要的資訊壓縮掉,犧牲一
●

    些品質來減少資料量,使壓縮比提高。所以無法
    還原為與原始資料相同的資料
    最出名的有損壓縮格式包括 JPEG 和
●

    JPEG2000
  ...
音訊壓縮簡介
    有損壓縮的一個優點就是在某些情況下能夠獲得
●

    比任何已知無損壓縮的檔案大小小得多,同時又
    能滿足系統的需要
    有損壓縮經常用於壓縮音訊、影像以及影音。有
●

    損影音壓縮能達到比音訊或者影...
Ogg




      10
Ogg
    Ogg 是一個開放標準的數位檔案格式,這個檔案
●

    格式提供了許多串流影音以及高品質的多媒體
    Ogg 也包含了許多開放格式的音訊、影音、文字
●

    ( 字幕 ) 和檔案本身的資訊 (metadata)
...
Ogg
    Ogg 為一個容器,可容納下列檔案格式
●


    音訊編解碼器
●


        有損壓縮: Vorbis, Speex
    –

        無損壓縮: FLAC
    –

    文字編解碼器
●

...
Ogg




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Ogg

                                   支援VBR 可變動影片率
    檔案格式             開發公司                           字幕
.asf, .wma, .w...
Ogg

                     有損壓縮
            MP3   WMA                        AAC
                        RealAudio   Vorbis...
Ogg

                      無損壓縮
            APE   FLAC    ALAC   SHN   WV
QuickTime   ?      是         是   ?     ?
   AVI ...
Ogg Vorbis




             17
Ogg Vorbis
    Vorbis 是一個類似於 MP3 的開放有損音訊壓縮
●

    格式,全名應為 Ogg Vorbis ,但一般人都直接
    稱為 Ogg ,而把 Vorbis 省略
    由於使用了比 MP3 更加先進...
Ogg Vorbis
    Vorbis 使用了 VBR 和 ABR 方式進行編碼,理論
●

    上 Vorbis 帶來的音樂可以比採用 CBR 方式的
    MP3 有更好的聲音表現
    Vorbis 的位元率縮放功能,可以在不...
Ogg Vorbis
    最大特點是使用向前適應演算法結構 (forward
●

    adaptive algorithm format) 。在文件格式已經
    固定下來後還能對音質進行明顯的改善
    現在新版本的 Ogg V...
Ogg Vorbis




             21
Ogg Vorbis
    MDCT 和 FFT
●


        求得在時域上的特徵參數
    –

    Psycho-Acoustic Model
●


        心理聲學模型,將人類無法聽到頻率範圍以外的聲音
   ...
Ogg Vorbis
    Channel Coupling
●


        將左右聲道的資料轉換為 magnitude 以及角度的格
    –
        式,主要是透過左右聲道的 correlation ,來降低資
    ...
與其他壓縮格式比較




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與其他壓縮格式比較




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與其他壓縮格式比較




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與其他壓縮格式比較

            160kbps Ogg


            320kbps MP3




                     27
與其他壓縮格式比較




            28
與其他壓縮格式比較




            29
與其他壓縮格式比較
    低位元率 ( 小於 64kbps) :在 48kbps 的位元率
●

    時,會比 WMA 以及 LC-AAC 的音質還要好;
    而與專業版的 WMA 相同;比 HE-AAC 的音質差
    低至中位元...
Reference
    DearHoney - 我自己做的MP3 OGG頻譜分析
●


    Vorbis from Wikipedia
●


    Ogg from Wikipedia
●




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  1. 1. Ogg 簡介 kewang
  2. 2. Outline 音訊壓縮簡介 ● Ogg ● Ogg Vorbis ● 與其他壓縮格式比較 ● 2
  3. 3. 音訊壓縮簡介 音訊壓縮通常都是拿來用在希望有高音質和低檔 ● 案大小的音樂上面 主要的目的就是希望能在最少的位元數達到最清 ● 晰的音樂 3
  4. 4. 音訊壓縮簡介 一般 CD 播放器的取樣頻率通常都是 ● 44.1kHz ,而位元數為 16 位元,所以在尚未壓 縮時的單聲道位元率為 44.1∗1000∗16=705600=705.6kbps 而立體聲位元率為 ● 44.1∗1000∗16∗2=1411200=1.41Mbps 4
  5. 5. 音訊壓縮簡介 由於音訊訊號的資料特性,用傳統的 LZ77 或是 ● RLC(run length code) 之類的壓縮方式很難達 到高壓縮率 不過人耳可以聽到的頻率範圍主要是在 20Hz 到 ● 20kHz 之間,而原始的音訊訊號其實包括了很多 在這個頻率範圍之外的資料,所以我們必須將這 些頻率範圍之外的訊號移除 而這種利用人類感官的特性所作的壓縮方式,就 ● 叫做 perceptual coding 5
  6. 6. 音訊壓縮簡介 6
  7. 7. 音訊壓縮簡介 音訊壓縮分為無損壓縮 (lossless) 以及有損壓縮 ● (lossy) 兩種 無損壓縮:資料在經過壓縮之後,資訊不受損 ● 失,而且解壓縮可以完全回復原始的資料 最有名的無損壓縮包括 ZIP, RAR 等文件壓縮格 ● 式 無損音訊壓縮格式包括 APE, FLAC ● 7
  8. 8. 音訊壓縮簡介 有損壓縮:將比較不重要的資訊壓縮掉,犧牲一 ● 些品質來減少資料量,使壓縮比提高。所以無法 還原為與原始資料相同的資料 最出名的有損壓縮格式包括 JPEG 和 ● JPEG2000 有損音訊壓縮格式包括 AAC, MP3, Vorbis ● 8
  9. 9. 音訊壓縮簡介 有損壓縮的一個優點就是在某些情況下能夠獲得 ● 比任何已知無損壓縮的檔案大小小得多,同時又 能滿足系統的需要 有損壓縮經常用於壓縮音訊、影像以及影音。有 ● 損影音壓縮能達到比音訊或者影像好得多的壓縮 比 聲音能夠在沒有察覺品質下降的情況下實現 ● 10:1 的壓縮比;而影音能夠在沒有察覺品質下 降的情況下實現如 300:1 這樣非常大的壓縮比 有損影像壓縮能夠像有損音訊壓縮一般,得到原 ● 始大小的 1/10 ,但是品質下降更加明顯 9
  10. 10. Ogg 10
  11. 11. Ogg Ogg 是一個開放標準的數位檔案格式,這個檔案 ● 格式提供了許多串流影音以及高品質的多媒體 Ogg 也包含了許多開放格式的音訊、影音、文字 ● ( 字幕 ) 和檔案本身的資訊 (metadata) 11
  12. 12. Ogg Ogg 為一個容器,可容納下列檔案格式 ● 音訊編解碼器 ● 有損壓縮: Vorbis, Speex – 無損壓縮: FLAC – 文字編解碼器 ● Writ :包含字幕以及標題 – CMML :包含時間、標題以及文字格式 – 影音編解碼器 ● Theora, Tarkin, Dirac, OggUVS – 12
  13. 13. Ogg 13
  14. 14. Ogg 支援VBR 可變動影片率 檔案格式 開發公司 字幕 .asf, .wma, .wmv Microsoft 是 是 是 AVI Microsoft 是(透過第三方) 是 是 Flash Video Adobe Systems ? ? 是 MPEG Video File MPEG 是 是 是 Ogg Xiph.org 是 是 是 Apple Quicktime 是 是 是 RMVB RealNetworks ? 是 是 VOB MPEG 是(透過第三方) 是 是 14
  15. 15. Ogg 有損壓縮 MP3 WMA AAC RealAudio Vorbis QuickTime 是 是 ? 是 是 AVI 是 是 否 否 是 Ogg 是 是 ? 是 是 Matroska 是 是 是 是 是 MP4 是 否 否 否 是 15
  16. 16. Ogg 無損壓縮 APE FLAC ALAC SHN WV QuickTime ? 是 是 ? ? AVI 否 否 否 否 否 Ogg ? 是 ? ? 是 Matroska ? 是 ? ? 是 MP4 否 否 是 否 否 16
  17. 17. Ogg Vorbis 17
  18. 18. Ogg Vorbis Vorbis 是一個類似於 MP3 的開放有損音訊壓縮 ● 格式,全名應為 Ogg Vorbis ,但一般人都直接 稱為 Ogg ,而把 Vorbis 省略 由於使用了比 MP3 更加先進的聲學模型,同樣 ● 位元率下的 Ogg 格式比 MP3 格式聽起來更好一 些 18
  19. 19. Ogg Vorbis Vorbis 使用了 VBR 和 ABR 方式進行編碼,理論 ● 上 Vorbis 帶來的音樂可以比採用 CBR 方式的 MP3 有更好的聲音表現 Vorbis 的位元率縮放功能,可以在不用重新編碼 ● 的情況下調整位元率以及壓縮率 Vorbis 支援多聲道 (multi-channel) 的編碼,而 ● MP3 只能支援雙聲道 19
  20. 20. Ogg Vorbis 最大特點是使用向前適應演算法結構 (forward ● adaptive algorithm format) 。在文件格式已經 固定下來後還能對音質進行明顯的改善 現在新版本的 Ogg Vorbis 格式可以在未來的任 ● 何播放器上播放。因此,這種文件格式可以不斷 地進行大小和音質的改良,而不影響舊有的編碼 器或播放器 Ogg Vorbis 格式是完全免費、開放源碼且沒有 ● 專利限制的。 MP3 播放器生產商每年都要給德 國製造商一筆可觀的使用權利金。羊毛都是出在 羊身上的,使用了免費的格式無疑節省了消費者 的支出 20
  21. 21. Ogg Vorbis 21
  22. 22. Ogg Vorbis MDCT 和 FFT ● 求得在時域上的特徵參數 – Psycho-Acoustic Model ● 心理聲學模型,將人類無法聽到頻率範圍以外的聲音 – 濾除 Floor Mapping ● 產生頻譜包絡線,產生方式是以 LPC 所求得 – Remove Floor ● 減少量化誤差 (quantization error) – 22
  23. 23. Ogg Vorbis Channel Coupling ● 將左右聲道的資料轉換為 magnitude 以及角度的格 – 式,主要是透過左右聲道的 correlation ,來降低資 料量 Vector Quantization ● 向量量化 – 23
  24. 24. 與其他壓縮格式比較 24
  25. 25. 與其他壓縮格式比較 25
  26. 26. 與其他壓縮格式比較 26
  27. 27. 與其他壓縮格式比較 160kbps Ogg 320kbps MP3 27
  28. 28. 與其他壓縮格式比較 28
  29. 29. 與其他壓縮格式比較 29
  30. 30. 與其他壓縮格式比較 低位元率 ( 小於 64kbps) :在 48kbps 的位元率 ● 時,會比 WMA 以及 LC-AAC 的音質還要好; 而與專業版的 WMA 相同;比 HE-AAC 的音質差 低至中位元率 (64kbps 至 128kbps) :在 ● 80kbps 以及 96kbps 的時候,會比其他有損壓 縮 (LC-AAC, HE-AAC, MP3, MPC, WMA) 好 中位元率 (128kbps) :在 128kbps 的時候,大 ● 部分的格式 (MP3, WMA Pro, AAC) 是屬於平 手的狀態 高位元率 ( 高於 128kbps) :一般來說,高於 ● 128kbps 之後,聲音品質聽不太出來。不過整 體來說還是會高於 LC-AAC, MP3, MPC 30
  31. 31. Reference DearHoney - 我自己做的MP3 OGG頻譜分析 ● Vorbis from Wikipedia ● Ogg from Wikipedia ● 31
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