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音讯压缩的秘密：MP3和AAC背后隐藏了什么惊人的技术？
在数字音讯的世界中，音讯编码格式如MP3和AAC已经成为我们日常生活的一部分。这些格式不仅使我们能够方便地存储和传输音乐，还利用了错综复杂的技术，让我们几乎听不见压缩过程中所损失的音质。究竟这些格式背后隐藏了什么惊人的技术呢？
音讯编码格式的基本概念
音讯编码格式是一种用于存储或传输数字音讯的内容表示格式。这些格式能够有效地减少文件大小，便于在线流媒体传输。例如，MP3和AAC就是最常见的音讯编码格式，两者都使用了改进的离散余弦转换（MDCT）与感知编码算法。
音讯内容编码后通常包裹在一种容器格式中，这使得用户不会拥有一个原始的AAC文件，而是拥有一个.m4a音频文件，这是包含AAC编码音频的MPEG-4 Part 14容器。
有损与无损压缩格式之间的选择
音讯编码格式通常可以分为无损格式和有损格式。无损格式能够将音讯数据减少到代表声音所需的总数据量，但可以解码回原始、未压缩的形式。相较之下，有损格式则进一步降低了音讯的位解析度，这虽然能够显著减少数据量，但却导致无法恢复的音质损失。
大多数传输（串流）的音频通常使用有损音讯编码，因为较小的文件大小更方便分发。
技术演进的历史背景
音讯编码技术的历史可追溯到20世纪50年代，当时贝尔实验室提交了差分脉冲编码调变（DPCM）的专利。随着时间的推移，许多关于感知编码的技术被开发出来，这其中包括线性预测编码（LPC）以及在1980年代提案的编码激励线性预测（CELP）算法。
而大约在1974年，离散余弦转换（DCT）被发展出来，随后提供了现代音讯压缩格式如MP3和AAC所用的改进离散余弦转换（MDCT）的基础。
MP3与AAC的技术原理
MP3和AAC之所以能实现有效的音讯压缩，是因为它们利用了人耳对声音的感知特性，通过感知编码模型来移除不必要的数据。 MP3的主要特点是以数据流的形式存在，而AAC则被视为一种更为现代化且有效的编码格式，特别是在高比特率下，它能够提供更好的音质。
如同许多其他音讯编码格式，MP3与AAC都遵循感知编码的原则，试图以人耳无法察觉的方式去除音源中的某些数据。
音讯编码格式的未来展望
随着科技的进步，音讯编码格式将持续演变。新兴技术如圆形音讯以及更高效的无损压缩技术正逐渐受到关注。未来可能会出现更加高效的编码标准，提升音质的同时进一步减少所需的存储空间。
结论
了解MP3和AAC等音讯编码格式不仅有助于我们更好地欣赏音乐，也让人对其背后所隐藏的技术感到好奇。因此，音讯编码的演变和技术的进步不断挑战着我们对音质和存储便利性的理解，我们是否能期待未来有更多惊人的音讯技术出现呢？
