为什么从解码MP3编码的FLAC比MP3大？

为了比标题更精确，假设我有一个320 kbps的MP3文件。如果我将其解压缩，那么从逻辑上讲，每秒钟音频中除了大约320 kb以外的所有数据都应该是冗余数据，可以压缩掉。因此，当我将解压缩的文件编码为FLAC或任何其他无损编解码器时，为什么它这么大？

与此相关的是，理论上是否有可能从解压缩的WAV中无损恢复源mp3音频？（我知道mp3本身是有损的。我在问是否有可能重新编码而不会造成任何进一步的损失。）

编辑：让我澄清相关的问题，以及其背后的理由。假设我有一个从MP3文件解压缩的wav（并假设由于某种原因我自己没有mp3）。如果我不想再失去任何质量，可以使用FLAC或任何其他无损编码器对其进行重新编码，并获得更大的文件以保持相同的质量。或者，我可以再次将其重新编码为mp3，并获得与原始文件相同的大小，但丢失更多数据。显然，这些情况都不是理想的。我既可以具有原始大小，也可以具有原始质量，但不能同时具有两者（我的意思是原始mp3的质量，而不是原始无损音源）。我的问题是：我们可以两者兼得吗？从理论上讲是否有可能从有损解压缩数据中恢复有损压缩数据，而又不会损失更多？

如果有可能，我可以想象一种无损压缩算法，该算法可以使用FLAC压缩音频。然后，它还会扫描音频以查找先前有损压缩的任何迹象，如果检测到，则将其无损压缩为原始有损文件。然后，它将保留较小的文件。

FLAC大于相同数据的MP3的原因是因为它们编码不同。:) MP3只是对感知信息进行编码，而FLAC仅以更紧凑的格式存储每个数据斑点。

• 将WAV转换为FLAC就像将BMP转换为PNG。
  • 相同的像素，但像ZIP文件一样无损压缩成较小的尺寸。
• 将WAV转换为MP3就像将BMP转换为JPEG。
  • 而不是存储确切的像素，它实际上存储的是生成带有颜色波纹的正方形的指令，这些颜色看上去像原始像素。

同样，MP3只是存储用于生成波纹的指令，这些波纹加在一起后听起来就像原始的一样。但是真实信号与生成信号（误差信号）之间的差异由随机的噪声伪像组成，例如JPEG锯齿。然后，当您以FLAC之类的完美主义者格式存储该文件时，它需要存储所有这些锯齿，并且随机噪声很难无损压缩，因此会增大文件的大小。（真正的随机噪声是不可压缩的。无损压缩文件时，您将消除多余的重复模式，使其看起来更像随机噪声。）

我敢打赌，如果将JPEG转换为PNG，则会看到与将MP3转换为FLAC时一样的大小增加，因为完美主义者无损编解码器需要记住原始bmp中没有的所有锯齿和瑕疵。

这个比喻不是完美的，因为音频更像是一张照片，而不是线条图，但它有助于使想法更清晰：

原始BMP大小：29 kB

PNG尺寸：629 B

JPEG大小：1.7 kB

从JPEG创建的PNG：6.2 kB

解码MP3时，无论哪种比特率，您都将获得标准的1411kbps / 44100Hz 16bit（或任何来源）的PCM音频，该音频具有有损编码过程的所有明显和不明显的效果，此格式对于播放和编码/重新编码，在您的计算机，MP3播放器等上播放任何编解码器的任何文件时，都会对其进行解压缩。

FLAC编码器不在乎它压缩的音频是来自解码的MP3还是全新的CD，它只会减小源文件的大小而不会更改音频数据，从而可以完全恢复源，一个无损的过程。

用MP3制成的FLAC文件听起来完全像MP3，用CD音轨制成的FLAC文件听起来完全像CD。

要回答第二部分，如果您从MP3转换回WAV，然后选择无损编码器，则完成后应该有一个质量相同的文件。

至于为什么FLAC比MP3大，您将采用一种压缩率更高的格式，将其解压缩，然后使用效率较低的压缩工具将其重新压缩（尽管播放质量更高）。

这有点像问为什么将JPG转换为PNG会变得更大-您正在[部分]解压缩文件，然后以无损方式重新压缩。像PNG一样，FLAC并非针对空间进行了优化，而是针对质量进行了优化。

mp3要求解码器可播放，解码器的结果是原始音轨的近似值（通常来自CD），因此解码器会添加数据使其可播放（这不是废话）。所得近似值的比特率与原始轨道相同。如果不对mp3进行解码，则该信息将毫无意义，因此无法转换为其他任何信息（除非非常相似的编码，如立体声mp3到2X mono-mp3）。与FLAC和mp3几乎不相似。当对FLAC进行解码时，结果不是编码为FLAC的原始数据的近似值，而是完全相同。