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楼主: wfhtony

[软件] FLAC更新1.5.0版本,已正式支持多线程编码

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发表于 2025-2-16 21:59 | 显示全部楼层
Jet.Black 发表于 2025-2-13 20:08
完全不存在的,根据IEEE754标准,单精度32位浮点数,是由23位有效数和8位指数组成。

32位整数的有效位 ...

并非如此。
根据IEEE 754标准,32位(单精度)浮点数由1位符号、23位尾数和8位指数组成,但并不意味着其有效位为23位。其尾数开头还有一个隐含的整数部分“1”(次正规数除外),因此单精度32位浮点数的有效位实际上是24位。
而且,32位整数的精度固定为1;而32位浮点数的精度是离散的,会随着数值的增加而减小,不能完全与24位整数的精度等同。
如果将32位整数缩放至数字音频使用的[−1,1]区间,其精度会被换算为1/(2³¹−1)≈4.656612875×10⁻¹⁰。而32位浮点数在[−1,1]区间内在极其靠近0的范围中的最小间隔(unit in the last place, ULP)是可以小于前者的。具体而言,这个范围是32位浮点数的实际指数E∈[−126,−8](只讨论正规数范围内的情况),−126是IEEE 754标准规定的32位浮点数指数的下限,此时32位浮点数的ULP为2⁻¹²⁶⁻²³=2⁻¹⁴⁹≈1.4013×10⁻⁴⁵;而当E=−8时,其ULP为2⁻⁸⁻²³=2⁻³¹≈4.656612873×10⁻¹⁰,2⁻³¹<1/(2³¹−1),这也是32位浮点数的ULP小于32位整数精度的最大指数值。
综上所述,32位浮点数在一定范围内的精度是高于32位整数的。
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发表于 2025-2-16 22:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 霓虹灯鱼 于 2025-2-16 22:15 编辑
wfhtony 发表于 2025-2-13 20:16
咱的意思是:
如果你的主要目的只是听音乐,收的资源正好是32bit浮点的话,那转成32bit整数完全没问题,因 ...

我赞同您的观点。32位浮点音频更多是作为音频录制和制作过程中的素材格式而存在(此时音频中可能会出现高于0 dBFS的信号,因而不能直接转换为32位整数音频),音乐成品(不太可能存在高于0 dBFS的信号)以32位浮点格式呈现的情况极少,主要出现于使用SoundCloud的“Download”功能下载独立音乐人的乐曲时(由于SoundCloud的“Download”功能提供的是作者上传的原音频文件,而部分音乐人直接将DAW输出的32位浮点WAV音频上传到了SoundCloud)。因此对于普通听众而言,将收集到的32位浮点格式音乐转换为32位整数格式基本上也不会出现听感恶化的问题。当然,对于“无损”强迫症而言,可以使用WavPack格式——目前应该还是对32位浮点音频的兼容性最好的压缩音频格式——压缩32位浮点音频以方便存档和添加元数据,我个人也一直使用WavPack存档下载到的32位浮点音频。
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发表于 2025-2-16 22:16 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-16 21:59
并非如此。
根据IEEE 754标准,32位(单精度)浮点数由1位符号、23位尾数和8位指数组成,但并不意味着其有 ...

浮点数本质就是用牺牲精度来扩大数据范围。

非要在某个区间内强调浮点数那零点几的精度,损失精度时候几十几百反而不在乎了。

在通常情况下,16位整数对应32位单精度浮点数,32位整数对应64位双精度浮点数。

非要32位整数和32位单精度浮点数比精度也是神奇。

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发表于 2025-2-16 23:07 | 显示全部楼层
Jet.Black 发表于 2025-2-16 22:16
浮点数本质就是用牺牲精度来扩大数据范围。

非要在某个区间内强调浮点数那零点几的精度,损失精度时候几 ...

我没有否认浮点数牺牲精度以扩大范围的特点。我这则回复主要是为了反驳您的论点
32位整数的精度永远高于32位浮点数
因而不得不对两者进行比较。
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发表于 2025-2-16 23:19 | 显示全部楼层
日日夜夜 发表于 2025-2-16 06:57
想了下之前确实是我说的不够严谨,严格来说应该是你球目前没有在产的符合 “任意数据长度的浮点数”(可 ...

实际上,录音师选择32位浮点音频的主要原因并不是它的动态范围大得远超地球所能产生所有声音,而是它能保留0 dBFS以上信号的特点。如果在录音时记录到了意料不到的惊人动态,且增益又设置得过高,整数音频就只能记录到硬削波导致的一连串失真,而32位浮点音频则能保留其原本的声音。这对于音乐表演录音可能无关紧要(因为其动态范围往往不会超出录音师所预测的值),但对于变数颇多的野外录音却显得尤为实用——这也是被视为野外录音“行业标准”的Sound Devices便携录音机早在6年前就开始拥抱32位浮点格式的原因。当然,目前并没有任何一款支持32位浮点格式的录音机能达到32位浮点音频理论上的动态范围,不过使用者也没法证明就是了……
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发表于 2025-2-16 23:21 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-16 23:07
我没有否认浮点数牺牲精度以扩大范围的特点。我这则回复主要是为了反驳您的论点因而不得不对两者进行比较 ...

也行吧,能了解浮点数数值越大精度越低的特点就行了。

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发表于 2025-2-17 07:17 来自手机 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-16 23:19
实际上,录音师选择32位浮点音频的主要原因并不是它的动态范围大得远超地球所能产生所有声音,而是它能保留0 dBFS以上信号的特点…
首先你一定误解我的意思了,我从未说32bit float才可以记录地球上的一切声音,而是24bit的0dBFS刚好用于记录正常人声的情况下,32bit float依旧能记录地球大气内的声音。就算是8bit一样能记录核爆声的,顶多不怎么清晰罢了
事实上,32bit float能记录0 dBFS以上信号并不是一个其内禀特性,而是人为的,众所周知在目前普及的录音系统中0dBFS就是带表音频峰值,而32bit float录音标准则是依旧把0dBFS定义为带符号24bit整数adc的音频峰值,那么它自然可以记录>0dBFS的信号了。同样24bit理论上一样可以记录16bit模式下>0dBFS的信号,但规范不是这个规范,24bit的0dBFS对应的含义和16bit的0dBFS是一致的的。
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发表于 2025-2-17 10:52 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-16 22:13
我赞同您的观点。32位浮点音频更多是作为音频录制和制作过程中的素材格式而存在(此时音频中可能会出现高 ...

问一下,32位浮点音频和32位整点音频,怎么区别呢?
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发表于 2025-2-17 13:27 | 显示全部楼层
日日夜夜 发表于 2025-2-17 07:17
首先你一定误解我的意思了,我从未说32bit float才可以记录地球上的一切声音,而是24bit的0dBFS刚好用于记 ...

我赞同您所说的“32bit float能记录0 dBFS以上信号并不是一个其内禀特性,而是人为的”观点。的确,32位浮点音频将0 dBFS定义为有符号整数格式音频的满量程是一种向前兼容的人为设计。不过,目前32位浮点格式最大的优点就在于您提到的“24bit的0dBFS刚好用于记录正常人声的情况下,32bit float依旧能记录地球大气内的声音”,可以使录音前调整增益的过程变得不再必需,而且也使突发的高响度信号不至于失真。另外,出于效率考量,目前主流的数字音频工作站(DAW)几乎全部默认使用32位浮点格式进行音频处理,可以与32位浮点录音无缝衔接,这也是其得以快速普及的一个重要原因。
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发表于 2025-2-17 13:34 | 显示全部楼层
凤舞夜月 发表于 2025-2-17 10:52
问一下,32位浮点音频和32位整点音频,怎么区别呢?

依据您的过往发言,我假定您仍在使用Foobar2000,在Foobar2000中区分32位浮点音频和32位整数音频非常简单。在音频文件的“属性”中的“详细信息”选项卡内,“采样比特”一栏能够显示出音频文件的位深度。在这一栏中,32位浮点音频会显示为“32 (floating-point)”,而32位整数音频会显示为“32 (fixed-point)”。
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发表于 2025-2-17 15:25 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-17 13:34
依据您的过往发言,我假定您仍在使用Foobar2000,在Foobar2000中区分32位浮点音频和32位整数音频非常简单 ...

那我知道了,感谢回复。谢谢
除此之外,并没有说什么浮点强于整数或者整数强于浮点的说法吧?
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发表于 2025-2-17 16:39 | 显示全部楼层
凤舞夜月 发表于 2025-2-17 15:25
那我知道了,感谢回复。谢谢
除此之外,并没有说什么浮点强于整数或者整数强于浮点的说法吧?
...

市面上能见到的无损音乐几乎全部都是整数格式。对于普通听众而言,没有任何把整数音频转换为浮点音频的必要;万一真的遇到了浮点音频格式的音乐,将其转换为整数格式以方便存档和播放也未尝不可。
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发表于 2025-2-17 17:18 | 显示全部楼层
霓虹灯鱼 发表于 2025-2-17 16:39
市面上能见到的无损音乐几乎全部都是整数格式。对于普通听众而言,没有任何把整数音频转换为浮点音频的必 ...

那就好,如果绝大多数都是整数,洗版换成FLAC格式就完美了。
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发表于 2025-2-20 23:29 来自手机 | 显示全部楼层
日日夜夜 发表于 2025-2-16 06:57
想了下之前确实是我说的不够严谨,严格来说应该是你球目前没有在产的符合 “任意数据长度的浮点数”(可 ...

确实。我觉得32bit录音机也是有损的但其实用不到那个动态范围
不过好处是比24bit更不可能爆音。
之前用过一阵zoom f6,还是很省心的

—— 来自 鹅球 v3.3.96
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