MP3 Decoder(mpg123、MAD、Lilith、Nullsoft)的比較

討論MP3、WAV、MIDI、WMA甚至其他數位音訊的播放、製作、轉換等。

版主: DearHoney

TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

Summer 這首曲子的前兩分鐘,Lame 3.92 壓縮成 CBR 320kbps Stereo 的 MP3,再使用下列的 Decoder 解碼
Winamp 的 plug-in:
Shibatch mpg123 plug-in v1.18y ot30 Paladin 兄的修改版本
MAD plug-in 0.14.2b

Lilith 內建的 MP3 Decoder

統一用 Lilith 的 File Converter 轉換輸出成 16Bit 的 PCM Wave 檔。

對齊以後,用 WaveLab 的 Audio file comparer 比較器,輸出兩個 Wave 檔之間的差異檔案 Delta file。因為差異音量很小,輸出差異檔案時有放大 30dB。

Summer 這首曲子很簡單,沒有什麼高頻,應該不難壓。
這三個 Decoder 都按照 ISO 的標準做,照理說音質應該都一樣。
不過不知道是不是心理作用,我覺得 mpg123 和 MAD 聽起就是不一樣。
(難道後置處理有做什麼手腳?)
結果比較解出來之後的三個檔案,還真的給他不一樣...
MAD 16Bit 輸出時因為有加 dither,所以不一樣還可以理解,但是我聽不太出來的 Lilith 和 mpg123 居然也不一樣,......

以下是將差異檔案壓成 MP3 放上來給大家聽聽看。壓成 MP3 之後有點失真,不過大體上相當接近。
原來的 Summer(部分)壓成 128kbps 的 MP3 作為參考對照的依據
http://home.pchome.com.tw/health/sncugxyh/Track02_.mp3
原始 Wave 檔 和 壓成 320kbps MP3 之後用 mpg123 解碼的 Wave 檔 之間的 差異檔案
亦即
原始 Wave 和 320kbps MP3 之間,究竟有何不同的檔案
http://home.pchome.com.tw/health/sncugx ... mpg123.mp3
請注意音量有放大 30dB。原始音量的情況下,我把聲音開到最大,單獨聽這個差異檔案,都有點快聽不太到,更別提如果是原來的 MP3 裡面還有其他聲音的遮蔽效應,這些壓縮後產生量化雜訊能不能被聽出來,我沒有把握。

mpg123 解碼的 Wave 檔 和 Lilith 解碼的 Wave 檔 的差異檔案
http://home.pchome.com.tw/health/sncugx ... lilith.mp3
原來還是有差。
中間有一些奇怪的,不正常的壓縮瑕疵的聲音,不知道是誰有問題。

mpg123 解碼的 Wave 檔 和 MAD 解碼的 Wave 檔 的差異檔案
http://home.pchome.com.tw/health/sncugx ... 23-mad.mp3
背景很大的沙沙沙的雜音,是因為 MAD 加上的 dithering 的緣故。
但是除了這個雜音之外,整首曲子的樂音、主體旋律聽得真清楚,這兩個 Decoder 真的差這麼多?(MAD 有用 dithering,比較可能不太公平)

這些差異音量都非常的小聲,單獨聽我都聽不出來,實在很難想像混進去聽以後還能分出他們的差異,但是實際上聽的時候我又會覺得有差.....真玄,難道聽不到聲音還是會影響我們腦袋對聲音作的判斷?......
<!-- Edit Notice Start -->

<font size=-1>[ 這篇文章在 2002-05-03 04:24 被 TMNEXT 編輯過 ]</font><!-- Edit Notice End -->
TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

補上圖
左斜的軸是頻率,由低頻到高頻,Log 分佈(低頻頻帶比較寬一點,越高頻越密集)
右斜的軸是時間,整張圖是各個頻率的差異量隨時間的變化圖,越低越平坦代表差異量越小
原始 Wave 對 mpg123 MP3 的差異量圖
圖檔
其他兩個 Decoder 的圖看起來差不多,就不貼了

mpg123 對 Lilith 解碼的差異量圖
圖檔
差異主要集中在 44Hz 到 1.2KHz 的地方

mpg123 對 MAD 解碼的差異量圖
圖檔
11KHz 以後高起來的差異量(粉紅色的部分)是因為 MAD 加上的 dithering(Type 是 Triangular dither)在高頻有很高的 noise 量(而 mpg123 沒有)的緣故。
撇開高頻的部分,mpg123 對 MAD 的差異量圖,在 44Hz 到 1.2KHz 的之間差異量,和 mpg123 對 Lilith 的差異量 看起來還真像啊,難道....

Lilith 對 MAD 解碼的差異量圖
圖檔
喔喔,果然 44Hz 到 1.2KHz 之間很平坦(差異量小)。
(注意到圖上高頻的部分差異量很高嗎?因為這種圖是相對比較值,其實 Lilith 對 MAD 在高頻的差異量和 mpg123 對 MAD 差不多,但是因為 Lilith 和 MAD 在中低頻的差異量太低,所以相對的高頻的差異量就顯得比較高,這種圖是相對顯示,大家在拿不同圖之間來比較時要考慮到這點)

呵呵呵...我原先以為 mpg123 和 Lilith 差不多,結果反而是 Lilith 和 MAD 比較接近(除去 dithering 的影響的話),mpg123 和其他兩者較為不同。...我的聽覺有問題.... T_T
(其實裝上 Lilith 之後,我也懶得注意去聽,隨便聽聽之下,所以猜錯是應該的...)
(好吧,我死要面子 :P ....盲目測試我沒把握分得出來.... -_-;;)

再次提醒
1. 這些差異量非常的小,是否能讓人感覺到差異,知覺上分辨得出來,我不確定。
2. 這個測試只代表 Summer 這首曲子的情況,也許其他首曲子的差異更明顯,更容易聽出來,或是相反,更不明顯,更聽不出來也說不一定。\r
3. 差異真的很小,聽不出來就算了,不必太計較。換喇叭換音效卡換訊源,會有更立竿見影的效果。

不同 Decoder 音質確實不一樣。(這個好像不用這次實驗來證明... ^^;;)
JamesT
神人
文章: 1347
註冊時間: 2001-01-04 08:00

文章 JamesT »

有沒有考慮到 sample offset 的問題?
TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

<!-- BBCode Quote Start --><FONT COLOR=GREEN>
有沒有考慮到 sample offset 的問題?
</FONT><!-- BBCode Quote End -->
有,比較前有先對齊,開頭、後段各對齊一次。
三個 Deocder 都很聽話,中間沒有 drop frame 的情況,開頭的 offset 也都一樣(這個 offset 好像是由 Encoder 產生的?)。不過其中有一個(我忘了是哪一個)最後面會多解出幾個 sample,不過是靜音,影響不大,我就懶得刪了 ^^;;(WaveLab 比較的時候會提出警告,兩個檔案不一樣長,取比較短的那個為準,所以產生的 Delta file 也會自動把後面多出來的靜音砍掉)

補上 Lilith 對 MAD 差異量的 MP3
其實也不用下載了,聽起來的聲音就是只剩下沙沙沙很小聲的雜音(相差的 dithering 的部分)。其他的樂音部分的旋律(中低頻),好像可以看到有一點點跳動,但是音量實在太低太低了(可能在 -120dB 以下),即使我音量開到最大聲,還是什麼都聽不到。所以 MAD 和 Lilith 解出來真的非常接近,除去 dithering 的話,可能幾乎一樣。
http://home.pchome.com.tw/health/sncugx ... th-mad.mp3
TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

剛剛擺了一個大烏龍,不知道有沒有人看到 :P

測試 Winamp 2.80 內建的 Nullsoft MPEG Audio Decoder(向 Fraunhofer IIS 買的 Decoder)和 mpg123 比較,結果
差異檔案的頻譜
圖檔
上面是放大 30dB 的結果
全頻域差異量幾乎都在 -100dB 以下(這還是放大 30dB 的結果)
把音量開到最大,還是什麼都聽不到
勉強說要聽到什麼,大概只有一點點很細微的沙沙沙的聲音。
(這還是直接聽那個放大 30dB 之後的差異檔案)

Project Mayhem 最近剛好也在討論 Top Quality Decoders,
有人說他可以很清楚的分辨 Nullsoft、MAD、mpg Decoder 的不同,
好可怕...
http://www.hydrogenaudio.org/forums/sho ... eadid=1670

我也越來越不相信自己的耳朵了... -_-...
JamesT
神人
文章: 1347
註冊時間: 2001-01-04 08:00

文章 JamesT »

那人該不會是有絕對音感吧...... [XD]
JY
神人
文章: 827
註冊時間: 2001-12-06 08:00
來自: RF雜訊事記
聯繫:

文章 JY »

<!-- BBCode Quote Start --><FONT COLOR=GREEN>
那人該不會是有絕對音感吧...... [XD]
</FONT><!-- BBCode Quote End -->
絕對敗耳還差不多... [b14]
TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

兩年以前,因為 MP3 Lab 的這一篇測試
http://www2.ocn.ne.jp/~mp3lab/exp_lab/exppage22.html
當時 Audioactive Player 被評定為音質最好的 Player
所以好像蠻多人用
網頁上測試的是 2.06a 版,後來出了一個 2.06c 版,
據說是完全採用 Fraunhofer IIS 的 Decoder(原來是兩間公司共同開發)
一般音值的評價是 2.06c 版的聲音比較堅硬冰冷一點,
不像 2.06a 版那樣溫柔好聽(包括 MP3 Lab 的站長也如是說),
所以很多人還是堅持用原來的 2.06a 版不換。

這件事讓我印象很深刻,所以藉這次這個機會,我順便測試了一下這兩個版本究竟有何不同。
結果.... 又是令人驚愕的結果
(我好像是專門來打擊人對自己耳朵的信心一樣... ^^;)
(先聲明,這完全是巧合,我事先也不知道結果是這樣)
兩個版本解出來的檔案完全一模一樣,sample to sample,沒有一個 sample 不一樣。

所以差異檔案就不用附了,自己產生一個靜音檔聽就是了 :P

再來是和 Nullsoft 2.80 版的比較
總共只有 3587 個 sample 不同(16Bit 44.1KHz 的 PCM 一秒鐘有 44100 個 sample,差 3587 個 sample 大概只有 1/12 秒,而且這些差異的 sample 是分散的,不是連續的),大部分時間差異量都為 0。差異量不為 0 的地方,極~~極為短暫,而且差異音量在 -150dB 以下(平均 sample 值差不到 1)。
這種差異我想就是蝙蝠也聽不出來吧? :)

接下來是作 Shibatch mpg123 1.18 版(Shibatch 做的原版)和おたちゃん的 1.18y ot30 改惡版的比較...
IOWA
初學者
文章: 7
註冊時間: 2002-04-07 08:00

文章 IOWA »

to TMNEXT:
非常感謝您所做的測試,我也想試看看自己是否能聽出這些decoder的不同,
但我從Project Mayhem中所找到http://privatewww.essex.ac.uk/~djmrob/mp3decoders/裡面的Shibatch mpg123 1.18及 1.18y ot30 ,和Audio Activeplayer的link都失效了!可否請您告訴我在哪裡還可以下載,感機不盡! 另外在這個站所做的測試中,mpg123 plugin似乎評價還比Mad plugin要高,您認為如何呢?
TMNEXT
神人
文章: 271
註冊時間: 2002-01-02 08:00
來自: 人畜同樂促進會

文章 TMNEXT »

Audioactive Player 在
http://www.audioactive.com/download/default.htm

Shibatch 本家的 mpg123 1.18 在
http://shibatch.sourceforge.net/

1.18y ot30 作者的首頁
http://www.aikis.or.jp/~otachan/
但是請下載 Paladin 大大修改過的版本
請搜尋這個討論區就可以找到

那個網站上有寫 mpg123 比較好嗎?不知道是寫在哪裡我找不到 ^^;
可否明示?
回覆文章