Xiph.Org基金会 —— 多媒体开源的先锋

 

「序」

        某日,我正在练习Java,试图用新学的Swing技术模拟PVZ。结果连音乐也播放不了!游戏所有音乐/音效都用后缀“.ogg”的文件保存  —- 而JDK原生库只支持wav、aiff等。本想找个第三方音乐库草草了事,却怀着好奇心,想挖掘这个文件后缀的前世今生。

 

        本文为全网首发Xiph基金会中文详细介绍。多多包涵,疏漏请指出,感谢你的支持!

        【原作者:神武竹 ? 未经允许,禁止转载】

 


「概述」

        Xiph.Org基金会是一个非盈利性的公司,成立于1994年位于美国马萨诸塞州萨默维尔市。Xiph维护众多开源多媒体项目,旨在保护互联网多媒体的基础(即音视频标准)免受私人利益集团(公司)的控制,使 互联网多媒体标准 公共化。它 支持、开发、维护 免费开放的协议和软件 ,为公众、开发者和商业市场提供开源服务。

        创始人 克里斯托弗·蒙哥马利(Christopher Montgomery 昵称蒙蒂Monty 网名xiphmont)生于1972年6月6日,马萨诸塞州理工学院电气工程和计算机科学学士、东京理工学院计算机工程硕士,自由开源主义者,原就职于Red Hat,2013年转至Mozilla(谋智)公司,2021年转业至Amazon亚马逊云科技。Ogg和Vorbis的主要开发人,以及Ghost、Thoera、Daala的维护者。

 

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Monty摄于2010年

        基金会的名称Xiph( /zif/ 或 /ksif/ )源自剑尾鱼(Xiphophorus):

 

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(新)

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xiph社区徽标

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vorbis徽标 Many-fish (好多鱼) 

 

        Vorbis 是一种通用有损压缩音频格式。适用于中高质量(8kHz-48.0kHz,16+ 位PCM)音频,使用可变/平均比特率,范围从16至128kbps/通道。Vorbis在中高比特率 >可能Tremor(震颤)。

        Vorbis 与 Ogg 、 Theora 共同特点是都采取向前兼容设计。任何老版本的文件都可以由新版解码器正常解析,而且为将来可能的改进留下充足空间。然鹅Vorbis规格 2 再未更新。如今,Xiph打算用更强的Opus代替所有有损音频格式。

        算法方面主要采用了MDCT、矢量量化VQ、哈夫曼编码、FFT等,屏蔽了人耳不可见的声音,提高压缩率。

        Vorbis有个反常的设计:它将解码必需的信息(码本、基底、残差)全部放在头部,没有任何类似mp3的静态概率模型。换句话说,见不到头部,后面的数据直接废了。其实无伤大雅,但招来不少非议。

        Vorbis设计了【Vorbis注释】存储音乐的基本信息(作者、演奏者、时长等),这套设计被一字不改套在了FLAC和Opus、Theora、Kate上。

 

FLAC

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Opus徽标 

          

        Opus是一款高度通用的有损音频编解码器。

        Opus特点是编解码极快、延迟极低,适用于网络的交互式语音和音频传输;音频质量又非常可观,可作为通用音频使用。

        Opus原为两个项目:Skype公司的SILK(偏向语音)和Xiph的CELT(偏向低延迟)。两家公司都大力支持互联网基础设施开源。于是互联网工程任务组(IETF)将两个技术集成为Opus,由两家合作开发。CELT技术原为Ghost项目(已废弃)的继承者。

        Opus得到了Google老哥WebM的大力支持,Xiph计划用它替代所有有损音频格式:包括Vorbis、Speex、mp3(这老东西还有人在乎、AAC,可谓野心勃勃了。

        Opus采用CELT(继承自Vorbis的MDCT技术)和SILK(Skype的LP线性预测技术)混合。8kHz以下(语音)用LP,8~20kHz的声音用MDCT,强强联手无缝切换,不仅音质极高,而且适用范围广,即“高度通用”。

 

Speex(淘汰)

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Daala徽标

 

(BBC曾开发一种视频格式Dirac支持Ogg容器,已没落)

 

Theora

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【软件】Icecast 2

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        从20世纪开始,唱片界进入资本垄断时代。唱片公司拼命控制音乐,从分发到复制 —- 当然不是为音乐家的利益,他们甚至试图把不遵守“规则”的音乐家统统挤出市场,剥夺其创作权利。1909年美国国会修改了版权法,保护音乐家的利益,遭到唱片公司的强烈反对。引用Monty的一句话: 

 

The copyright protects the record label, not the artist.

所谓版权,保护的是唱片公司,不是音乐家。

        一开始的唱片公司试图修改法律使唱片不属于版权范畴,如此一来卖出亿万唱片却不需要付给音乐家一分版税。当时个人难以复制唱片,所以他们很容易控制音乐的传播:你只能掏钱买他们的。随着互联网的兴起,从唱片到光盘,磁带到计算机文件,复制音乐越来越简单,唱片帝国崩溃了。取而代之的是另一个帝国:数字专利。

       直接关系到Xiph诞生的便是臭名昭著的 mp3版权事件。

       Thomson(汤姆逊)公司和Fraunhofer研究院控制着MPEG 3 中 音频格式(即mp3格式)的专利。当mp3已成为世界通用的音乐格式后,1998年9月,Fraunhofer研究院向多名MP3开发者寄信,声称他们的产品触犯了专利权。并宣布:

一切MP3格式的 编/解码器 必须得到Thomson公司和Fraunhofer研究院的授权。每个用mp3制作音乐的作曲家必须交纳专利金,音乐公司的每首mp3格式音乐被播放一次要交纳1%的版税。

从此各类民间mp3播放器绝迹(20世纪初我国毕竟盗版mp3播放器横行,无人在意),也导致了 mp3 和 Thomson 声名狼藉。刺激了Xiph的Ogg Vorbis、微软的Windows Media相继推出。

        过去的唱片公司 和 今日的互联网音乐公司,一个避开版权,一个利用版权。但在追逐利润、剥削音乐家方面,半斤八两。

        Xiph希望用开源标准和开放规格,让互联网的基础设施开放、免费化,保证互联网始终为公众服务,而非由公司左右一切。Xiph选择了开源音视频,因为此处尚无开源软件涉足。

        Monty相信:程序员或许可以改变世界,改变互联网的现状。

个人理解,基于【Xiph基金会官网介绍】??????


「后话」

       2010年,mp3的专利就过期了。而 mp3 专利事件催生出的Xiph至今不为国内熟知,尽管在国外开源平台上它深受欢迎。大部分数字音乐用户最多在乎一下音乐公司(比如我们只在乎QQ还是酷我、网易云,毫不在意音频数字专利问题,只有数字音乐爱好者才会去认真钻研音频格式。Ogg Vorbis背后的Xiph就更不为人知了。

        Xiph并非毫无作为,最负盛名的 Ogg Vorbis 作为多媒体领域开源向闭源下的第一封战书,其质量之高不仅得到了大量电台广播的青睐(美国加州大学广播、英国BBC广播等),而且众多游戏大作的音乐、音效里依然有Ogg的身影(如Minecraft,植物大战僵尸,侠盗猎车手,雷神之锤4,文明V等);FLAC更是无损音频的巅峰;Opus得到Google一臂之力,也是如日中天。

        Xiph创始人Monty的演讲词最令我震撼:很难想象在上世纪末,一个资本主义高度发达的国家,竟然诞生出如此政治化、如此批判性的开源宣言。

        Monty本人长期打工,开始在Red Hat,后转到Mozilla开发Dalaa,抽不出身管理基金会。2020年Mozilla裁员,有人愤愤不平认为Mozilla太不厚道,Monty表示  “这与Mozilla无关,我很解脱,我可以摆脱Daala开始新的工作了”  “我绝不后悔。Mozilla在10年里给这个永远资产负债的基金会如此丰厚的报酬,才使得Xiph仍然存在。”  “感谢各位的慰问,Xiph很好,愿开源多媒体坚持到底。” 然后转至亚马逊,目前只能在推特上找到他最近的踪迹。

        他的新个人博客网站 “将” 是montylab.com。今年5月13日Monty不幸感染新冠,已痊愈。

        彩蛋:Monty爱吃川菜酸辣汤;Monty的中国朋友老以为他叫“Monkey”;他的名字比较常见,经常因为重名而头疼;喜欢养鱼,尤其是剑尾鱼(现在你知道Xiph名称怎么来的了)。

        由于公益性质,Xiph基金会2002年就因资金短缺隐匿一时,二十年过去了,终究因为开源性质,Xiph发展极为缓慢。

        Ogg20年未更新;Ogg Skeleton 4规格完成于2012年,版本3代码居然2015年才完成;Ogg Index于2014年失去消息;Theora直接抛弃;官网网页链接失效、更新迟缓;上一个官方视频在2013年;最后新闻是2019年Monty在挪威演讲;只有FLAC、Opus、Icecast的更新不停,剩下的可想而知……

        或许Xiph注定是一个开源理想,或许是垄断趋势下的昙花一现,即使它在开源领域也不为我们熟知,但它依然是多媒体开源的里程碑,它所代表的开源精神依然值得 每个听数字音乐的人 脱帽

致敬

 

 

本文参考资料:

【Xiph基金会官方网站】主要页面:关于、新闻。

【Xiph基金会Wiki百科】主页 主要页面:成员名单、每月议会

【Xiph基金会邮件列表】Xiph的公开邮箱,里面有更详细的开发日记。

【关于OGG ACC MP3的质量问题 – 知乎】

【部分图片来源于网络】

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【原作者:神武竹 ? 未经允许,禁止转载】

来源:神武竹

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