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什么是音频比特率?

音频比特率表示音频流每秒使用的数据量。了解 128 kbps 等数值对 MP3 和其他文件意味着什么。

audio-bitrate

音频比特率(audio bitrate,也写作 audio bit rate)是音频流每秒钟使用的数据量。音频比特率的单位是比特每秒(bit/s),1 千比特每秒(kbps)等于 1000 比特每秒。一个以 128 kbps 编码的 MP3 文件,每秒音频会使用 128000 个比特。

在一个视频文件中,音频流有自己的比特率,与画面(视频流)的比特率是分开的。整个文件的比特率 是另一个数值,因为它同时包含所有流。

该数值的格式

报告可以用比特每秒来显示音频比特率,例如 128000。也可以用千比特每秒,例如 128 kbps,或者用兆比特每秒,例如 1.41 Mbps。

典型值

  • 32 kbps 到 320 kbps:采样率为 32000、44100 或 48000 Hz 的 MP3,共 14 个固定档位
  • 8 kbps 到 160 kbps:采样率为 16000、22050 或 24000 Hz 的 MP3,适合语音的模式
  • 128 kbps:LAME MP3 编码器在 32000、44100 或 48000 Hz 立体声时的默认值,以及 FFmpeg 中 AAC 编码器的默认值
  • 64 kbps 到 128 kbps:Opus 规范中为立体声音乐推荐的范围
  • 1.41 Mbps:采样率 44100 Hz、16 位、立体声的未压缩音频,也就是音频 CD 的参数

对于立体声 MP3 音频,Mozilla 提供的 Web 开发指南建议比特率至少为 128 kbps。对于音乐,该指南建议在可能的情况下至少选择 192 kbps。

数值的来源

编码器在创建文件时,根据你或程序选择的设置来确定比特率。在 MP3 文件中,每个帧头部的 4 个比特以索引号的形式保存比特率。对于索引 0,报告会显示 free 而不是数字。

WAV 文件会保存每秒平均字节数,将这个值乘以 8 就是比特率。对于未压缩音频,比特率等于采样率乘以每个样本的位数再乘以声道数。所以 44100 Hz、16 位、2 声道对应每秒 1411200 比特,文件中会保存为每秒 176400 字节。

FLAC 文件本身不保存比特率,因此读取文件的程序会按需要计算并显示比特率。Ogg Vorbis 文件有名义比特率、最大比特率和最小比特率这些字段。Vorbis 规范把这些字段称为提示,因此实际比特率可能不同,而数值为 0 的字段没有意义。

恒定比特率和可变比特率

使用恒定比特率(CBR)时,文件中每一秒使用的数据量都相同。使用可变比特率(VBR)时,编码器会为每个帧决定使用多少比特,因此文件中的比特率会变化。

对于 VBR MP3,LAME 编码器会写入一个额外的头部,包含帧数和字节数。报告可以根据这个头部来计算平均比特率。如果没有这个头部,报告可能只能显示第一个帧的比特率。

对于没有该头部的 MP3 文件,报告可以根据文件大小和比特率来估算时长。如果比特率不正确,时长也会不正确。

它的重要性

MP3、AAC、Opus 和 Vorbis 使用有损压缩:编码器会丢弃或简化不容易被听到的声音。更高的比特率让编码器保留得更多,音质通常会更好,但文件也会更大。在 128 kbps 下,一分钟音频大约需要 960 KB;在 320 kbps 下,同一分钟大约需要 2.4 MB。

只在使用相同编码格式的文件之间比较比特率。在相同比特率下,通常认为 AAC 的音质比 MP3 更好。