強調低流量高品質的 mp3PRO
2001/06/21刊出
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前言
mp3PRO －－－ 一個明顯與 MP3 有關係，但似乎又帶有增強意味的東西，已經悄悄的出現了。在幾個月前，我們網站有提過這則新聞，現在，真的有東西可以用了，我們趕快來檢視一下 mp3PRO 到底有多 PRO..... :)
本篇要感謝網友在討論區的經驗分享，這一篇才能迅速形成。
mp3PRO 標榜的是在低流量時（64Kbps）仍然能夠提供近似 CD 音樂品質的水準。關於這樣的廣告詞，可能會因為每個人對於「CD 品質」的認知與感受而有所不同，也許有人在聽過 mp3PRO 後會認同這句廣告，當然也會有人無法認同。無論如何，這樣的廣告詞已經明確的告訴我們，mp3PRO 一定有強過 MP3 之處。
mp3PRO 這個格式相容於 MP3，舊有的 MP3 播放軟體應該都能播放，只是播放出來的品質，將無法享受 mp3PRO 帶來的優勢，因為藏在 mp3PRO 編碼中的特殊資料在一般 MP3 播放軟體中無法解讀，必須以 mp3PRO 專用的播放程式，才能將 mp3PRO 的威力完全發揮出來。
準備工作
為了驗證 mp3PRO 在 64Kbps 時的播放水準，所以我們要準備一段 CD 品質的音樂做為樣本，並且從這份樣本中製作出 64Kbps 的 MP3 與 WMA，然後用耳朵辨認，甚至取得他們播放時（或可以說解壓縮後）的資料，以軟體來觀察與分析他們被破壞的程度，則更為嚴謹與客觀。
而由網友在討論區分享的經驗中得知，使用 LAME 來壓縮 64Kbps 的 MP3 時，添加上 「-b 64 -q 0 --resample 44100 --lowpass 12」這樣的參數，可以有效改善 MP3 在 64Kbps 的播放品質。這些參數的意義包括設定成 64Kbps、以最高品質壓縮、強制取樣為 44100（否則預設 64Kbps 的取樣率為 22050）、12Khz 以上的高頻才予以忽略。我使用 LAME 3.88 beta 版進行普通 MP3 檔案的製作，播放時採用 Winamp，並且以內建的 MPEG 解碼核心來播放，而非一般認知中播放品質更佳的其他解碼核心。
mp3PRO 則是去 Coding Technologies 網站下載回 mp3PRO 的免費試用版。此試用版包括 player 與 encoder，但 encoder 部分是只能製作出 64Kbps 的 mp3PRO，但其實 mp3PRO 的重點也就是在此啊！
在 WMA 方面，我去下載了最新的 Microsoft Media Encoder Utility 8，注意，這與 LAME 一樣，都是 command prompt 模式的操作環境，對於最近幾年才開始接觸電腦的人來說，是一種非常痛苦的操作模式。LAME 已經有許多 frontend 程式可套用，藉著視窗介面來減緩 command 指令的操作，而最新的 WMA 8 則可能也已經有玩家開發出了 frontend，但是我沒有去尋找就是了。播放 WMA，我採用 Media Player 7，並且已經更新成最新版。
由於我沒有找到可以將 mp3PRO 與 WMA 直接轉換成 WAVE 檔的工具，所以我採用 CardDeluxe 專業音效卡，直接將數位輸出接至數位輸入，然後這些播放軟體的輸出裝置就選擇 CardDeluxe Digital Output，錄音時選擇 CardDeluxe Digital Input，這樣就可以得到完整的 wave 資料，也免除了一般娛樂用途音效卡不但會經過 SRC，還可能因為音量設定不正確，以致於就算是數位傳輸來錄音，卻會錄下音量不同的版本，造成仍然不是原汁原味的遺憾。我知道其實有一些類似 virtual cable 這類的軟體，可以讓你音效卡播出的數位聲音直接轉錄成 wave 檔，但因為這種軟體會在系統中安裝虛擬裝置，而增加電腦的軟體複雜性，所以我不考慮安裝使用。
圖形比較觀察
我們以 Cool Edit 來錄製並且用 Spectrum 功能來圖形化觀察。
原始 wave 檔
MP3 64K，LAME 預設 64K 設定，Winamp 播放
MP3 64K，LAME 與網友推薦的最佳化參數，Winamp 播放
mp3PRO 64K，以 mp3PRO 專用軟體播放
mp3PRO 64K，以 Winamp 播放
WMA 64K，Media Player 7 播放
觀察圖形時請注意右邊那些 5000、10000 的數字，那是表示聲音頻率。凡是格式上為 22Khz 取樣頻率的，那麼他的最高聲音頻率則是 11Khz。事實上在 PCM 取樣技術中，想要量化 X 頻率的聲音，那麼每秒就至少要取樣 X * 2 次才行。因此，44100Hz 取樣頻率的 PCM 資料，它能表示出的聲音頻率最高到 22050Hz 為止。換句話說，我們的 CD 也同樣只能記錄到最高 22050Hz 頻率的聲音。
首先我們可以看到原始的 MP3 64Kbps，聲音在不到 9000Hz 的地方，就已經全部被忽略了。這樣的聲音聽起來就是高頻少了一堆，細節減少，有點快要接近電話品質的聲音了。
而使用網友推薦的參數所製作出的 MP3 64Kbps，則的確如我們設定，是到了 12Khz 左右的地方才開始忽略以上的高頻。
mp3PRO 則是在近 17Khz 的地方開始衰減。
但是 mp3PRO 如果給 Winamp 播放，由於 Winamp 不能完全正確解讀 mp3PRO 格式，所以還是當成 22Khz 取樣頻率的檔案來解碼，而最高頻率當然也只能到 9Khz 附近就被忽略了。
WMA 大致上是在 16Khz 的地方開始衰減。
不過，請仔細比對一開始的原始檔案圖形，不要說是 15Khz 以上的聲音，就算是 18Khz 以上的聲音都還是有相當的比例。這些失真壓縮格式，免不了要在高頻部分做文章，只是看誰的文章寫的漂亮罷了。就圖形來比較，以 mp3PRO 專用軟體播放的 mp3PRO，以及 WMA，是最為接近原始檔案的。WMA 比起 MP3 還有個特色，那就是 WMA 比較沒有「齊頭式的衰減」，大致上是比較能夠按照原始資料做均衡的衰減與刪除，而 mp3PRO 則是在衰減以外的範圍內，盡量保持原本的資料，這是稍微不太一樣的地方。
聽覺感受
以耳機來監聽這些樣本的聲音，發現那些以 22Khz 取樣頻率為基準的樣本，其實可以不用比了，是明顯輸一大截，因此，我們的重點擺在這幾個上：
MP3 64K，LAME 與網友推薦的最佳化參數，Winamp 播放
mp3PRO 64K，以 mp3PRO 專用軟體播放
WMA 64K，Media Player 7 播放
針對 64Kbps 所提出的 LAME 最佳化參數，所聽到的結果，又明顯輸給其他兩者。原因出在這仍是普通的 MP3，不是針對 64Kbps 這樣的流量而設計（還記得嗎？MP3 剛出現時，是 112Kbps 為主，後來稍微提高到 128Kbps 並且成為主流），所以強行將高頻壓縮進去的結果，只會造成細節的減少，以及高頻的嚴重變形。這樣的高頻聽起來相當不舒服，破破爛爛的。
所以真正要拼高下的，是 mp3PRO 與 WMA。其實用耳朵去聽，感受上不如看圖形那麼的強烈，但是從圖形上看來，mp3PRO 能夠保有比較多的高頻細節，而實際聆聽時，也還是能夠勉強發現這個特性。因此，mp3PRO 是略微勝出沒錯的，但我個人覺得，這並非是壓倒性的勝利，只靠聽覺去辨認的話，也許不是每個人都聽得出來 mp3PRO 與 WMA 在 64Kbps 時的差異。
不過，由於圖形化的證據，所以可以充分相信，mp3PRO 是略優於 WMA 的。
總結
mp3PRO 有一個隱憂就是，64Kbps 的 MP3，到底可以在哪些場合發揮呢？我個人認為在網路上傳遞自己的作品是一個不錯的途徑，畢竟傳遞 128Kbps 的 MP3 當然不如傳遞 64Kbps 的 MP3/mp3PRO 要來得輕鬆。但除此之外呢？64Kbps 的 mp3PRO 即使比 WMA 好上一點點，但是其聲音品質在我聽來，還是與 CD 品質有段差距。
而且目前採用記憶體的 MP3 隨身聽中，尚未聽說有支援 mp3PRO 格式的機種出現，但是能夠播放 WMA 的隨身聽則已經有幾款上市了。原本 64Kbps 這樣的 MP3，可以讓那些寸土寸金的 MP3 隨身聽，多塞入一倍時間的 MP3，但是卻因為無法完全正確解讀 mp3PRO 格式，而只能解成 22Khz 的 MP3，那這樣所聽到的品質，實在是令人無法接受，使得 mp3PRO 變成英雄無用武之地了。
雖然我對 mp3PRO 的未來感到憂心，但是 mp3PRO 的確是個好東西，未來可以發展與影響到什麼地步，值得我們密切注意。
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