ATRAC

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ATRAC3plus格式標誌

Adaptive Transform Acoustic CodingATRAC,自適應聽覺轉換編碼)為Sony公司於1992年所開發之音訊有损数据压缩技術,也是相關技術名詞之總稱。除了Sony本身,其他MiniDisc製造商如SharpPanasonic等,也有各自研發自家的ATRAC编解码器


Sony 在2007年9月11日發佈的Walkman,S600F/S700F系列繼續支持SonicStage和ATRAC音频格式 而Sony 對次決定解釋為"为了考虑到各个地区的市场特性,所作出的规格决定。"[1]

關於名稱[编辑]

Sony研發ATRAC初版(為避免混淆,稱作ATRAC1)後,又接續開發了相關的有損壓縮技術ATRAC2ATRAC3ATRAC3plus、以及無損的ATRAC Advanced Lossless。事實上,這五種壓縮技術除了名稱類似外,彼此之間並不盡相同。

另外,ATRAC2、ATRAC3名稱末尾的數字,經常會被誤解為ATRAC的版本號,事實上該數字是編碼技術名稱的一部分。由於Sony先前將自家生產的ATRAC1編解碼器依照版本命名為「ATRAC Version 1~ATRAC Version 4.5」,因此經常會與前述名稱混淆。ATRAC3不是ATRAC1的最新版本,ATRAC Version 3、ATRAC3、ATRAC3plus是三種全然不同的東西。

Sony於2005年秋季將這些技術名詞總稱為ATRAC,希望就此結束命名上的混亂局面。

ATRAC1[编辑]

概要[编辑]

ATRAC1,通常记作ATRAC。為減輕運算處理負擔,ATRAC1編碼時先使用兩次QMF (Quadrature Mirror Filters),將輸入的音訊分割為三個子頻帶;第一次分離出高頻(11.025~22.05kHz),第二次分離剩餘的中低頻(0~5.5125kHz、5.5125~11.025kHz)。子頻帶再於MDCT(Modified Discrete Cosine Transform,變址離散餘弦變換)切割分塊,並依據人耳對音頻的敏感度而調整資料塊的分配量,也是所謂的自適應。壓縮時,ATRAC根據聽覺心理學,忽略人耳聽覺極限之外的音訊,以及被大音量屏蔽的細小聲音,以達到資料壓縮的目的。ATRAC1沒有明定如何流量分配等細節,便於日後微調改善音質。

用於MiniDisc[编辑]

音樂MiniDisc所採用的ATRAC1規格,分為立體聲(292kbps)及單聲道(146Kbps)兩種格式。

初代MiniDisc錄放音機所使用的ATRAC1晶片稱為ATRAC Version 1。由於早期MiniDisc讀寫錯誤率較高,故在碟片上寫入兩份同樣的資料作為備份;ATRAC Version 1實際上只用了規格一半的流量來紀錄音樂,因而音質不佳、充滿噪音。因為這件事情使得大眾對於ATRAC的音質有著不好的成見,對於ATRAC的普及化推廣具有頗大的影響,並使其在眾家解碼器之中變得惡名昭彰。但Sony、Sharp等製造商仍不斷各自改進ATRAC1晶片版本與編碼技術,至今各家編碼音質均相當優異,一般人已不易分辨ATRAC1與PCM之間的差異。

用於SDDS劇院系統[编辑]

ATRAC格式同時也被Sony Cinema Products Corporation所開發之劇院音響系統SDDS(Sony Dynamic Digital Sound)所採用。SDDS可收錄5.1或7.1聲道,合計最大流量達1280Kbps,比起定位相同的杜比數位(Dolby Digital)與數位劇院系統(DTS)音質要好。但由於混音設備昂貴,因此SDDS並不如其他5.1聲道規格來的普及。

ATRAC2[编辑]

ATRAC2為Sony於1994年所發表,主要用於MD Data上之音訊規格。壓縮比高達10:1或20:1,可於MD DATA碟片上播放/錄製長達148分鐘的立體聲音訊。ATRAC2於編碼上捨棄了傳統ATRAC1的觀念,使用了PQF(Polyphase Quadrature Filters,多級正交濾波器)代替QMF,將音訊拆為4個子頻帶,並抽出音樂中的音調單獨編碼,最後使用霍夫曼編碼增加壓縮率。也因此ATRAC2無法相容於ATRAC1,該規格也隨著MD DATA在市場的失敗而消失。


ATRAC3/ATRAC3plus[编辑]

概要[编辑]

1999年Sony所發表的格式。一般多認為是由於受到MP3、AAC等新式壓縮格式的衝擊,才推出的因應方案。用途較ATRAC1、ATRAC2更加廣泛。

ATRAC3以ATRAC2為部份技術基礎,並可相容ATRAC1的立體聲與單聲道模式,意圖與當時逐漸流行的MP3格式相抗衡。ATRAC3使用QMF,將音訊分割為0~2.75625kHz、2.75625~5.5125kHz、5.5125~11.025kHz、11.025~22.05kHz等4個子頻帶,並可抽出音樂中的音調,另行較低壓縮率的編碼。ATRAC3位元率分為132kbps(LP2)、105kbps、66kbps(LP4)3種。其中66kbps使用選擇性的Joint Stereo,以彌補流量的不足。但ATRAC3也浪費了將近10%的流量於相容ATRAC1之上。ATRAC3 LP2可錄製約162分鐘的音樂於一般MD碟片上,而LP4則可錄製約324分鐘的音樂。

隨後,Sony在2002年時發表更高壓縮率的ATRAC3plus,子頻帶切割多達16組,並會自動選擇最佳壓縮模式。這與ATRAC3、ATRAC1都不相容,不過發表後經常與ATRAC3配套使用。ATRAC3plus最初僅設計為低流量之用,只提供64kbps、48kbps兩種高壓縮流量,但自2004年起開始追加低壓縮、高音質的流量,逐漸取代ATRAC3。目前最新版的SonicStage提供48、64(Hi-LP)、96、128、160、192、256(Hi-SP)、320、352kbps等多種流量可轉換。

音質爭議[编辑]

一般認為132kbps的ATRAC3,音質近似相近流量的MP3。一份Sony提供的盲測報告[2](2003/02),指出132kbps ATRAC的音質甚至優於相近流量的MP3。

但在一份私人的雙盲測試報告[3](2004/05)中,比較了OggAAC、以及LAME VBR MP3多種格式的音質,結果卻是ATRAC3殿後。一般多批評評測者並未使用最佳品質的ATRAC3編解碼器。有人辯稱ATRAC多在電力有限的行動裝置上編製,因此難以進行負荷量較大的高音質壓縮。但事實上Sony幾乎在所有Hi-MD規格的手提播放器都使用上最高規格的TYPE S解碼器。

Sony另宣稱64kbps的ATRAC3plus音質近似CD,並有確實的第三方公證實驗室評級測試中得以證實。[4]

用於個人電腦[编辑]

ATRAC3及ATRAC3plus,可用於個人電腦之上,與較常用於視聽設備之中的ATRAC1不同。

第一款支援ATRAC3格式的電腦軟體,是Sony於1999年底發表的OpenMG Jukebox。OpenMG Jukebox是用來管理、傳輸數位隨身聽內音樂文件的軟體,可將CD音樂壓縮為ATRAC3,或將電腦內的WAVMP3檔案轉換為ATRAC3格式,以便傳入隨身聽。Sony後來接續推出的SonicStageConnect Player,也都具有同樣的功能。

同時,為搭配NetMD隨身聽的發售,其他廠商也各自推出相容軟體,如日本Justsystem的BeatJamKenwood的Mulia等。

第一款支援ATRAC3plus的軟體,則是被預先安裝在日版Vaio2002年秋季款內的SonicStage 1.5。當初只有64kbps、48kbps兩種低流量格式,比ATRAC3的3種壓縮量要高,相對地音質也低,因此不太受歡迎。不過,2.0版內隨即出現了256kbps,接著3.2版又追加了320kbps、192kbps、160kbps、128kbps、96kbps五種流量,最後3.3版新增了352kbps,比ATRAC3更能滿足高音質、低壓縮的廣泛需求。

ATRAC3檔案的原始副檔名為「aa3」,若經過OpenMG進行版權保護加密後,則會變成「omg」或「oma」。由於OpenMG Jukebox和早期的SonicStage無法關閉加密功能,因此罕以aa3副檔名呈現。即使SonicStage3.2版以及CONNECT Player均能生成不加密的音樂檔案,該副檔名仍舊與加密文件同為「oma」。

用於數位音樂播放器[编辑]

最早採用ATRAC3為播放格式的隨身聽,是1999年底發售的Sony Memory Stick隨身聽「NW-MS7」。使用附送的OpenMG Jukebox軟體,將CD、WAV、MP3轉換為ATRAC3後,再傳入內含MagicGate版權保護晶片的Memory Stick(MGMS)。理論上ATRAC3/ATRAC3plus的規格統一,存入Memory Stick後也能用於其他廠牌的相容產品之中。但Memory Stick本身推出了太多種格式,且ATRAC3plus遲至2003年才被採用,因此早期產品彼此間的相容性不太完整。

Memory Stick隨身聽發售翌年,索尼創設新的子品牌「Network Walkman」,推出一系列內建快閃記憶體、硬碟為載體的數位隨身聽。這些網路隨身聽幾乎只支援ATRAC3格式,直到2003年發售的NW-MS70D才又支援了ATRAC3plus。Sony同時也推出一系列新CD隨身聽,能播放內含ATRAC3/ATRAC3plus的CD-R/RW(ATRAC CD)。

用於其他裝置[编辑]

除了Sony旗下的隨身聽支援ATRAC3/ATRAC3plus外,Sony推出的CLIE PDA、PSPPS3VAIO Pocket、NETJUKE、PSX、在美推出的Mylo等非隨身聽品牌的產品,也多能播放ATRAC3/ATRAC3Plus。

某些Sony Ericsson日系NTT DoCoMoau等系統手機,也能透過Memory Stick播放ATRAC3或ATRAC3plus音樂。2005年京瓷於日本推出的WillcomPHS手機「WX310k」,則是很特別地使用miniSD卡來存放MP3/ATRAC3音樂。Sony Ericsson旗下的手機,如W800i等,雖能使用記憶卡播放MP3等格式,但尚無機種支援ATRAC3/ATRAC3Plus格式。

用於MiniDisc擴充規格[编辑]

MiniDisc自2000年開始,導入了可長時間錄音的規格「MDLP」,增加了ATRAC3 132kbps(LP2)、ATRAC3 66kbps(LP4)兩種模式。翌年,2001年登場的NetMD更實現了將電腦中的音樂傳輸入MD的功能,也能與Network Walkman共享ATRAC3檔案。於網路上也能直接下載、播放ATRAC3格式的音樂。

在2004年推出的擴充規格「Hi-MD」上,除了MDLP所用的2種格式,還加入ATRAC3 105kbps,以及ATRAC3plus的256kbps、64kbps、48kbps。同時ATRAC3plus 256kbps和64kbps,也分別被安上了Hi-SP、Hi-LP兩種名稱。

RealAudio8 與 ATRAC3[编辑]

RealNetworks公司旗下的音樂格式:RealAudio8,採用ATRAC3作為核心編碼器,同時也導入OpenMG版權加密技術。也因此該公司的軟體與網路隨身聽、NetMD等硬體相容。

RealAudio8的流量非常自由,可選擇352kbps、264kbps、176kbps、146kbps、132kbps、105kbps、94kbps、66kbps等設定。但ATRAC3將105kbps以上視為高流量,所以把94kbps、66kbps作為一般低流量用的選項。

於個人電腦上使用時,可選擇檔案是否加密。加密後的附檔名為「rmx」,未加密則為「rmj」。這些檔案與Sony旗下軟體所生成的ATRAC3並無直接相容性。但可以透過 Real Network 下載 plug-in 對應部份 NetMD 產品。

RealAudio10格式則改以AAC核心取代ATRAC3。

其他應用[编辑]

小型光碟UMD(Universal Media Disc)的音樂規格「UMD Audio」,以及影片規格「UMD Video」之中,採用ATRAC3plus作為音訊編碼。

ATRAC Advanced Lossless[编辑]

ATRAC Advanced Lossless在2005年9月的A&VFesta2005中發表,是ATRAC家族中唯一的無失真壓縮規格,簡稱AAL。

該格式可同時包含無失真壓縮、破壞性壓縮兩部份。破壞壓縮部份可使用ATRAC3、ATRAC3plus等格式,而無失真部份則是將原始音訊進行可逆性的無損壓縮。除了傳送整個AAL檔案至隨身聽外,也可以只取出較小的ATRAC3/ATRAC3plus部分。

AAL壓縮率約為30~80%,由於AAL同時內含有破壞性壓縮的音訊,因此破壞壓縮所使用的格式也會影響AAL的壓縮量。

AAL首度於2005年11月1日發表的SonicStage 3.3版所支援。可以傳送完整AAL資料給完全支援AAL的音樂播放器,也可以只傳送ATRAC3/ATRAC3plus的部份。硬體方面,SONY至2006年10月發表之NW-S700F、NW-S600才完全支援AAL。

參見[编辑]


外部鏈接[编辑]

註釋[编辑]

  1. ^ 各地域の市場特性を考慮して製品仕様を決めているため[1]