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OGG 格式（开放格式）

OGG（Ogg Vorbis）是开源免费的音频容器格式，由 Xiph.Org 基金会于 2000 年发布。它采用基于 Bark 尺度的 MDCT 频段分割和矢量量化技术，音质在 160kbps 码率下接近 AAC，支持多声道（最高 255 轨）和动态比特率，无专利限制，被游戏开发（如《Minecraft》）和网络电台广泛采用，但硬件兼容性较弱。

格式简介​

OGG 是一个开放的、免费的音频容器格式，通常与 Vorbis 音频编码一起使用（称为 Ogg Vorbis）。OGG 格式由 Xiph.Org 基金会开发，完全开源且无专利限制，是开源音频格式的重要代表。

OGG 文件扩展名为 .ogg 或 .oga（Ogg Audio），MIME 类型为 audio/ogg 或 application/ogg。OGG 格式在开源社区和游戏开发中广泛使用。

技术特点​

核心特性​

  • 开源免费：完全开源，无专利限制
  • 高质量压缩：Vorbis 编码提供高质量有损压缩
  • 多声道支持：支持最多 255 个声道
  • 动态比特率：支持 VBR（可变比特率）
  • 流式支持：支持流式传输和播放
  • 元数据支持：支持 Vorbis 注释

Vorbis 编码​

OGG 容器通常使用 Vorbis 音频编码：

  • 有损压缩：使用心理声学模型进行有损压缩
  • 质量设置：质量级别 0-10（-1 到 10）
  • 比特率范围：通常 32kbps 到 500kbps
  • 采样率：支持 8kHz 到 192kHz

OGG 容器​

OGG 是一个通用容器，可以包含：

  • Vorbis：音频编码（最常见）
  • Opus：现代音频编码
  • FLAC：无损音频编码
  • Speex：语音编码
  • Theora：视频编码

文件结构​

OGG 文件由多个页（Page）组成：

[OGG 页 1]               # 包含 BOS（Beginning of Stream）标记
  - 页头
  - 段表
  - 段数据
[OGG 页 2]               # 包含数据包
  - 页头
  - 段表
  - 段数据
...
[OGG 页 N]               # 包含 EOS（End of Stream）标记

页结构​

每个 OGG 页包含：

  • 捕获模式：4 字节标识 "OggS"
  • 版本：版本号
  • 页类型：BOS、EOS、继续标志
  • Granule Position：时间戳
  • 序列号：流的序列号
  • 页校验和：CRC32 校验
  • 段表：段长度列表
  • 段数据：实际数据

使用场景​

适用场景​

  • 游戏开发：游戏音效和背景音乐（如 Minecraft）
  • 网络电台：在线音频流媒体
  • 开源项目：需要开源音频格式的项目
  • 音频分发：开源软件和内容分发
  • 语音通信：使用 Speex 编码的语音通信

优缺点​

优点：

  • 完全开源，无专利限制
  • 高质量压缩，音质优秀
  • 支持多声道和动态比特率
  • 支持流式传输
  • 文件体积相对较小

缺点：

  • 硬件兼容性较弱（某些设备不支持）
  • 不如 MP3/AAC 普及
  • 某些播放器可能不支持
  • 编码速度相对较慢

代码示例​

Python 读取 OGG​

from pydub import AudioSegment

# 读取 OGG 文件
audio = AudioSegment.from_file("audio.ogg", format="ogg")
print(f"时长: {len(audio) / 1000} 秒")
print(f"采样率: {audio.frame_rate} Hz")
print(f"声道数: {audio.channels}")

Python 转换 OGG​

from pydub import AudioSegment

# 转换为 OGG
audio = AudioSegment.from_file("input.wav", format="wav")
audio.export("output.ogg", format="ogg", bitrate="192k")

命令行工具​

# 使用 ffmpeg
ffmpeg -i input.wav -c:a libvorbis -q:a 5 output.ogg

# 使用 oggenc（Vorbis 编码器）
oggenc -q 5 input.wav -o output.ogg

# 使用 oggdec（解码器）
oggdec audio.ogg -o audio.wav

JavaScript 处理 OGG​

// 在浏览器中播放 OGG（需要浏览器支持）
const audio = new Audio('audio.ogg');
audio.play();

// 使用 Web Audio API
const audioContext = new AudioContext();
fetch('audio.ogg')
    .then(response => response.arrayBuffer())
    .then(arrayBuffer => audioContext.decodeAudioData(arrayBuffer))
    .then(audioBuffer => {
        console.log(`采样率: ${audioBuffer.sampleRate} Hz`);
        console.log(`时长: ${audioBuffer.duration} 秒`);
    });

相关工具​

  • 播放器：
    • VLC Media Player：跨平台播放器
    • Foobar2000：Windows 音频播放器
    • Audacious：Linux 音频播放器
  • 编码工具：
    • oggenc：Vorbis 编码器
    • oggtools：OGG 工具集
    • FFmpeg：支持 OGG 编码
  • 音频编辑器：
    • Audacity：支持 OGG 导入导出
  • 编程库：
    • Python: pydub、mutagen
    • C/C++: libvorbis、libogg
    • JavaScript: 浏览器原生支持（部分）

相关链接​

参考​