第27期(90年5月)│公務人力發展中心發行 │發行人:王漢源 各期電子報           訂閱/取消電子報
MP3的感想---張一清

         MP3最近很熱門,不知道的話好像落伍了。

         說起MP3不禁讓我從CD開始想起,在1980年代初期, SONY公司與Philips公司共同發表了CD規格。CD在推出時是以LP黑膠唱片為主要對手,它的體積很小,直徑只有12公分,便於攜帶,所以稱為Compact Disc,簡稱CD。

         CD以數位方式的科技錄製音樂,與傳統的LP、錄音帶等類比方式不一樣,多次複製或多次讀取後其音質仍不變,雖然當時被批評為CD的聲音非常冰冷生硬,但在當時是很大的優點,號稱讀第一次與讀第一千萬次其音質仍然不變。

         我們生活上的聲音是由於空氣的震動,一連串的聲音是因為一連串空氣的震動,不同的震動頻率便有聲音不同的高低,為了紀錄一連串聲音震動所產生的音樂,CD的技術是在將一秒中劃分成44100個更小的時間片段,我們稱之為取樣頻率,每秒鐘取樣44100次;每次取樣以16個bits記錄了聲音的高低,有人稱之為取樣量,就是將頻率高低由最高至最低劃分成2的16次方,共65536等分,紀錄本次取樣應為多高的頻率。這就是我們時常看到的44.1K Hz/16 bit的規格,如同微積分一樣,取樣頻率越高便可越忠實地還原圖形,呈現原來的聲音。至於一片CD應該儲存多久的聲音呢?SONY認為這是劃時代的科技,所以要以劃時代的音樂為準,於是選擇了貝多芬的第九號交響曲「合唱」為基準,所以一片CD所能儲存的音樂最長就是74分鐘了(現在有所謂80分鐘的超長片則不是當初所定的規格)。當時的LP、錄音帶都無法在一片當中完整錄製合唱交響曲,無法一口氣聽完這首我很喜歡的音樂而需要換片讓我印象深刻。

         既然CD是以數位方式儲存資料,所以也可以儲存一般資料,讓電腦使用,一片CD的容量約為650MB∼680MB,相當於四百多片磁碟片的容量。因為CD的規格為只能讀取,所以在電腦上又稱為CD-ROM(CD-Read Only Memory;唯讀記憶體)。

         我第一次看到CD-ROM是在約十多年前世貿的展覽,其轉速只有一倍速,一台叫價將近兩萬元,但龐大的資料儲存量及隨機的存取,卻讓我感到一個新世代的來臨。

         CD的規格是沒有經過壓縮的,因為當初制定規格時便已認為這樣的儲存容量非常大,所以不需壓縮,但當CD-ROM由音樂、資料的應用,很快的發展影音多媒體的應用時,發現影片的需求空間非常大,CD-ROM的容量儲存很快的就應付不了了,所以電腦界便使用了許多種壓縮的技術,想辦法提昇畫面與聲音的品質,其中有一個格式現在大家所常用的VCD(Video CD),其規格稱為MPEG-1(Motion Picture Experts Group),MPEG是影像標準制定委員會的簡稱,專門為數位影像及數位聲音壓縮制定標準,因此MPEG也成為影像、聲音壓縮標準的代稱。MPEG-1的聲音壓縮分作三層(Layer),第三層壓縮比率最高,約可壓縮為原來的10分之1,所以原來一首歌曲若需40∼50MB的儲存空間,經壓縮後只需4∼5MB,非常方便網路上的流傳,於是這幾年大受歡迎,這種只壓縮聲音資料的技術簡稱MP3(MPEG-1 Layer3)。

         由於大家對影音品質的要求越來越高,由MPEG-1所發展出來的VCD也漸漸讓大家不甚滿意,於是MPEG制定了MPEG-2規格,資料儲存量更大,畫質更好,聲音更漂亮,功能更多,也就是大家所熟悉的DVD(Digital Versatile Disc),DVD所發展出來的產品更多,在此不贅述。

         個人認為,MP3只是影音(或電腦)發展史上的一個旁支而已,由CD發展到VCD,再到DVD,科技的進步,真是一日千里。當年被認為劃時代的進步,很快的會被後起的技術所超越。CD如此,VCD如此,MP3亦是如此。

(作者為本中心研究組技士)

民國86年1月創刊,95年2月起改版為電子報  
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