WAV:无损
是微软公司开发的一种声音文件格式,它符合 PIFFResource Interchange File Format 文件规范,用于保存WINDOWS平台的音频信息资源,被WINDOWS平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持MSADPCM、CCITT A LAW等多种压缩算法,支持多种音频位数、采样频率和声道,标准格式的WAV文件和CD格式一样,也是44.1K的采样频率,速率88K/秒,16位量化位数,看到了吧,WAV格式的声音文件质量和CD相差无几,也是目前PC机上广为流行的声音文件格式,几乎所有的音频编辑软件都“认识”WAV格式。
这里顺便提一下由苹果公司开发的AIFF(Audio Interchange File Format)格式和为UNIX系统开发的AU格式,它们都和和WAV非常相像,在大多数的音频编辑软件中也都支持它们这几种常见的音乐格式。
MP3:流行
MP3格式诞生于八十年代的德国,所谓的MP3也就是指的是MPEG标准中的音频部分,也就是MPEG音频层。根据压缩质量和编码处理的不同分为3层,分别对应 “*.mp1"/“*.mp2”/“*.mp3”这3种声音文件。需要提醒大家注意的地方是:MPEG音频文件的压缩是一种有损压缩,MPEG3音频编码具有10:1~12:1的高压缩率,同时基本保持低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12KHz到16KHz高音频这部分的质量来换取文件的尺寸,相同长度的音乐文件,用*.mp3格式来储存,一般只有*.wav文件的1/10,而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小,音质好;所以在它问世之初还没有什么别的音频格式可以与之匹敌,因而为*.mp3格式的发展提供了良好的条件。直到现在,这种格式还是风靡一时,作为主流音频格式的地位难以被撼动。但是树大招风,MP3音乐的版权问题也一直是找不到办法解决,因为MP3没有版权保护技术,说白了也就是谁都可以用。
MP3格式压缩音乐的采样频率有很多种,可以用64Kbps或更低的采样频率节省空间,也可以用320Kbps的标准达到极高的音质。我们用装有Fraunhofer IIS Mpeg Lyaer3的 MP3编码器(现在效果最好的编码器)MusicMatch Jukebox 6.0在128Kbps的频率下编码一首3分钟的歌曲,得到2.82MB的MP3文件。采用缺省的CBR(固定采样频率)技术可以以固定的频率采样一首歌曲,而VBR(可变采样频率)则可以在音乐“忙”的时候加大采样的频率获取更高的音质,不过产生的MP3文件可能在某些播放器上无法播放。我们把VBR的级别设定成为与前面的CBR文件的音质基本一样,生成的VBR MP3文件为2.9MB。
MIDI:作曲家最爱
经常玩音乐的人应该常听到MIDI(Musical Instrument Digital Interface)这个词,MIDI允许数字合成器和其他设备交换数据。MID文件格式由MIDI继承而来。MID文件并不是一段录制好的声音,而是记录声音的信息,然后在告诉声卡如何再现音乐的一组指令。这样一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约5~10KB。今天,MID文件主要用于原始乐器作品,流行歌曲的业余表演,游戏音轨以及电子贺卡等。*.mid文件重放的效果完全依赖声卡的档次。*.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。*.mid文件可以用作曲软件写出,也可以通过声卡的 MIDI口把外接音序器演奏的乐曲输入电脑里,制成*.mid文件。
WMA:最具实力
WMA (Windows Media Audio) 格式是来自于微软的重量级选手,后台强硬,音质要强于MP3格式,更远胜于RA格式,它和日本YAMAHA公司开发的VQF格式一样,是以减少数据流量但保持音质的方法来达到比MP3压缩率更高的目的,WMA的压缩率一般都可以达到1:18左右,WMA的另一个优点是内容提供商可以通过DRM(Digital Rights Management)方案如Windows Media Rights Manager 7加入防拷贝保护。这种内置了版权保护技术可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等,这对被盗版搅得焦头乱额的音乐公司来说可是一个福音,另外 WMA还支持音频流(Stream) 技术,适合在网络上在线播放,作为微软抢占网络音乐的开路先锋可以说是技术领先、风头强劲,更方便的是不用象MP3那样需要安装额外的播放器,而 Windows操作系统和Windows Media Player的无缝捆绑让你只要安装了windows操作系统就可以直接播放WMA音乐,新版本的Windows Media Player7.0更是增加了直接把CD光盘转换为WMA声音格式的功能,在新出品的操作系统Windows XP中,WMA是默认的编码格式,大家知道Netscape的遭遇,现在“狼”又来了。WMA这种格式在录制时可以对音质进行调节。同一格式,音质好的可与CD媲美,压缩率较高的可用于网络广播。虽然现在网络上还不是很流行,但是在微软的大规模推广下已经是得到了越来越多站点的承认和大力支持,在网络音乐领域中直逼*.mp3,在网络广播方面,也正在瓜分Real打下的天下。因此,几乎所有的音频格式都感受到了WMA格式的压力。
RealAudio:流动旋律
RealAudio主要适用于在网络上的在线音乐欣赏,现在大多数的用户仍然在使用56Kbps或更低速率的Modem,所以典型的回放并非最好的音质。有的下载站点会提示你根据你的Modem速率选择最佳的Real文件。现在real的的文件格式主要有这么几种:有RA(RealAudio)、 RM(RealMedia,RealAudio G2)、RMX(RealAudio Secured),还有更多。这些格式的特点是可以随网络带宽的不同而改变声音的质量,在保证大多数人听到流畅声音的前提下,令带宽较富裕的听众获得较好的音质。
近来随着网络带宽的普遍改善,Real公司正推出用于网络广播的、达到CD音质的格式。如果你的RealPlayer软件不能处理这种格式,它就会提醒你下载一个免费的升级包。许多音乐网站 提供了歌曲的Real格式的试听版本。现在最新的版本是RealPlayer 11。
VQF:无人问津
雅马哈公司另一种格式是*.vqf,它的核心是减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩比,可以说技术上也是很先进的,但是由于宣传不力,这种格式难有用武之地。*.vqf可以用雅马哈的播放器播放。同时雅马哈也提供从*.wav文件转换到*.vqf文件的软件。 此文件缺少特点外加缺乏宣传,现在几乎已经宣布死刑了。
OGG:新生代音频格式
ogg格式完全开源,完全免费, 和mp3不相上下的新格式。 与MP3类似,OGGVorbis也是对音频进行有损压缩编码,但通过使用更加先进的声学模型去减少损失,因此,相同码率编码的OGGVorbis比MP3音质更好一些,文件也更小一些。另外,MP3格式是受专利保护的。发布或者销售MP3编码器、MP3解码器、MP3格式音乐作品,都需要付专利使用费。而OGGVorbis就完全没有这个问题。目前,OGGVorbis虽然还不普及,但在音乐软件、游戏音效、便携播放器、网络浏览器上都得到广泛支持。
FLAC:自由无损音频格式
FLAC即是Free Lossless Audio Codec的缩写,中文可解为无损音频压缩编码。FLAC是一套着名的自由音频压缩编码,其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3 及AAC,它不会破坏任何原有的音频资讯,所以可以还原音乐光盘音质。现在它已被很多软件及硬件音频产品所支持。FLAC是免费的并且支持大多数的操作系统,包括 Windows,基于Unix内核而开发的系统 (Linux, *BSD,Solaris,OSX,IRIX),BeOS,OS/2,Amiga。并且FLAC提供了在开发工具 autotools,MSVC,Watcom C,ProjectBuilder上的build系统。
APE:最有前途的网络无损格式
APE是目前流行的数字音乐文件格式之一。与MP3这类有损压缩方式不同,APE是一种无损压缩音频技术,也就是说当你将从音频CD上读取的音频数据文件压缩成APE格式后,你还可以再将APE格式的文件还原,而还原后的音频文件与压缩前的一模一样,没有任何损失。APE的文件大小大概为CD的一半,但是随着宽带的普及,APE格式受到了许多音乐爱好者的喜爱,特别是对于希望通过网络传输音频CD的朋友来说,APE可以帮助他们节约大量的资源。
作为数字音乐文件格式的标准,WAV格式容量过大,因而使用起来很不方便。因此,一般情况下我们把它压缩为MP3或 WMA 格式。压缩方法有无损压缩,有损压缩,以及混成压缩。MPEG, JPEG就属于混成压缩,如果把压缩的数据还原回去,数据其实是不一样的。当然,人耳是无法分辨的。因此,如果把 MP3, OGG格式从压缩的状态还原回去的话,就会产生损失。
然而APE压缩格式即使还原,也能毫无损失地保留原有音质。所以,APE可以无损失高音质地压缩和还原。当然,目前只能把音乐CD中的曲目和未压缩的WAV文件转换成APE格式,MP3文件还无法转换为APE格式。事实上APE的压缩率并不高,虽然音质保持得很好,但是压缩后的容量也没小多少。一个34MB的WAV文件,压缩为APE格式后,仍有17MB左右。对于一整张CD来说,压缩省下来的容量还是可观的。
APE的本质,其实它是一种无损压缩音频格式。庞大的WAV音频文件可以通过Monkey's Audio这个软件压缩为APE。很多时候它被用做网络音频文件传输,因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多,可以节约传输所用的时间。更重要的是,通过Monkey's Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”,Monkey''s Audio被誉为“无损音频压缩软件”。与采用WinZip或者WinRAR这类专业数据压缩软件来压缩音频文件不同,压缩之后的APE音频文件是可以直接被播放的。Monkey's Audio会向Winamp中安装一个“in_APE.dll”插件,从而使Winamp也具备播放APE文件的能力。同样foobar2000,以及千千静听也能支持APE的播放。
⑵ 请专家解释:WinRAR的压缩算法是基于哈夫曼算法的吗
注:哈夫曼和LZSS算法不是同一种算法,先用哈夫曼再用LZSS算法压缩后会发现经哈夫曼压缩后再用LZSS压缩文件会变大,具体原因不明
LZSS原理:
把编码位置置于输入数据流的开始位置。
在前向缓冲器中查找窗口中最长的匹配串
① Pointer :=匹配串指针。
② Length :=匹配串长度。
判断匹配串长度Length是否大于等于最小匹配串长度(MIN_LENGTH) ,
如果“是”:输出指针,然后把编码位置向前移动Length个字符。
如果“否”:输出前向缓冲存储器中的第1个字符,然后把编码位置向前移动一个字符。
如果前向缓冲器不是空的,就返回到步骤2。
例:编码字符串如表03-05-3所示,编码过程如表03-05-4所示。现说明如下:
“步骤”栏表示编码步骤。
“位置”栏表示编码位置,输入数据流中的第1个字符为编码位置1。
“匹配”栏表示窗口中找到的最长的匹配串。
“字符”栏表示匹配之后在前向缓冲存储器中的第1个字符。
“输出”栏的输出为:
① 如果匹配串本身的长度Length >= MIN_LENGTH,输出指向匹配串的指针,格式为(Back_chars, Chars_length)。该指针告诉译码器“在这个窗口中向后退Back_chars个字符然后拷贝Chars_length个字符到输出”。
② 如果匹配串本身的长度Length >= MIN_LENGTH,则输出真实的匹配串。
表:输入数据流
位置 1234567891011
字符 AABBCBBAABC
表:编码过程(MIN_LENGTH = 2)
步骤位置匹配串输出
11--A
22AA
33-- B
44BB
55--C
66B B(3,2)
78 A A B(7,3)
811CC
⑶ 作业调度的算法有哪些
作业调度的算法有:算法有先来先服务、最短作业优先算法、最高响应比优先算法、基于优先数调度算法。
1、算法有先来先服务
最简单的调度算法,按作业的先后顺序进行调度,只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短。
2、最短作业优先算法
最短作业优先算法是对先来先服务算法的改进,其目标是减少平均周转时间。对预计执行时间短的作业优先分派处理机。通常后来的短作业不抢先正在执行的作业。 只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。
3、最高响应比优先算法
最高响应比优先算法是对先来先服务方式和最短作业优先算法方式的一种综合平衡。最高响应比优先法调度策略同时考虑每个作业的等待时间的长短和估计需要的执行时间长短,从中选出相应比最高的作业投入执行。
4、基于优先数调度算法
优先数调度算法常用于批处理系统中。在进程调度中,每次调度时,系统把处理机分配给就绪队列中优先数最高的进程。它又分为两种:非抢占式优先数算法和抢占式优先数算法。
(3)进度压缩的算法扩展阅读:
作业调度是指按照时间周期(年、月、日、时、分、秒等)对作业进行分割,并根据业务需求、作业长度、存储管理及依赖性关系对作业的执行方式加以调度。主要任务是从作业后备队列中选择作业进入主存运行。作业调度的功能主要有以下几方面:
1、记录各作业在系统中的状态;
2、从后备队列中挑选一部分作业投入运行;
3、从被选中的作业做好执行前的准备工作;
4、在作业执行结束时,做善后处理工作。
进行作业调度有很多作业调度算法,这些作业调度算法要实现的目标是:
1、调度对所有作业都是公平合理的;
2、应使设备有较高的利用率(提供系统利用率);
3、每次运行尽可能多的作业(提高系统吞吐量);
4、较快的相应时间。
⑷ 行程长度编码的RLE 压缩算法的基本原理
RLE(Run- Length Encoding 行程长度编码)压缩算法是Windows 系统中使用的一种图像文件压缩方法, 其基本思想是: 将一扫描行中颜色值相同的相邻像素用两个字节来表示, 第一个字节是一个计数值, 用于指定像素重复的次数; 第二个字节是具体像素的值[2]。主要通过压缩除掉数据中的冗余字节或字节中的冗余位,从而达到减少文件所占空间的目的。例如, 有一表示颜色像素值的字符串RRRRRGGBBBBBB,用 RLE 压缩方法压缩后可用 5R2G6B 来代替,显然后者的串长度比前者的串长度小得多。译码时按照与编码时采用的相同规则进行, 还原后得到的数据与压缩前的数据完全相同。因此, RLE 是无损压缩技术。
⑸ 作业调度算法一道题的解析——FCFS算法
10.1时,①装入主存,主存:15k,85k空闲,计算:①,等待队列:空
10.3时,②装入主存,主存:15k,60k,25k空闲,计算:①,等待队列:②
10.4时,①完成计算,主存:15k空闲,60k,25k空闲,计算:②,等待队列:空
10.5时,③要装入主存,但由于内存不足,等待
10.6时,④装入主存,主存:10k,5k空闲,60k,25k空闲,计算:②,等待队列:④
10.7时,⑤装入主存,主存:10k,5k空闲,60k,20k,5k空闲,计算:②,等待队列:④,⑤
10.9时,②完成计算,主存:10k,65k空闲,20k,5k空闲,计算:④,等待队列:⑤
10.9时,③由于存在超过50k的空间,装入主存,主存:10k,50k,15k空闲,20k,5k空闲
计算:④,等待:⑤,③(此时按照先来先服务调度,⑤为先来的作业)
10.13时,④完成计算,主存:10k空闲,50k,15k空闲,20k,5k空闲,计算:⑤,等待队列:③
10.15时,⑤完成计算,主存:15k空闲,60k,25k空闲,计算:②,等待队列:空
10.19时,③完成计算,主存:100k空闲,计算:空,等待队列:空
因此,顺序为①②④⑤③