Информация о различных форматах кодирования и оцифровывания аудио

Ответить на тему
 

nigga22480 ®

Стаж: 7 лет 5 месяцев

Сообщений: 211

Симпатии: 13

Информация о различных форматах кодирования и оцифровывания аудио    Существует множество форматов цифрового кодирования аудио. Большинство аудиофайлов получены в процессе извлечения информации, записанной на Audio-CD. Я рассмотрю наиболее распространенные из них, которые чаще других встречаются в сети.
    Извлечённые данные могут быть сохранены в формате без сжатия (WAV), сжаты с потерями в такие форматы, как MP3, Ogg Vorbis, или сжаты без потерь (lossless).
Записями меньшего объёма легче обмениваться в файлообменных сетях, и сжатие позволяет более эффективно использовать дисковое пространство.
СЖАТИЕ АУДИО ДАННЫХ С ПОТЕРЯМИ
Сжатие данных с потерями — это метод сжатия данных, когда распакованный файл отличается от оригинального, но достаточно близок к оригиналу.
Компрессоры, основанные на идее кодирования с потерями качества, преследуют две цели: закодировать аудио так, чтобы сжатые данные занимали как можно меньший объем памяти и звучали при этом как можно более близко к оригиналу. Способы, которыми достигаются эти две цели могут быть различны, однако все они в результате приводят к тому, что закодированные данные уже не являются оргинальным сигналом, а лишь похоже звучат при воспроизведении (декодировании). Это связано с тем, что в процессе кодирования данные "упрощаются" - из них выбрасываются ненужные слабослышимые или замаскированные детали, а также используются другие методы "облегчения" данных.
MP3
На данный момент MP3 является самым известным и популярным из распространённых форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями. Он широко используется в файлообменных сетях для оценочной передачи музыкальных произведений. Формат может проигрываться практически в любой популярной операционной системе, на практически любом портативном аудио-плеере, а также поддерживается всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров.
Формат MP3 поддерживает двухканальное кодирование (стерео).
При создании MP3 можно использовать три типа битрейта: постоянный (CBR), переменный (VBR) и усредненный (ABR).
MP3 CBR
CBR расшифровывается как Constant Bit Rate, то есть Постоянный битрейт, который задается пользователем и не изменяется при кодировании произведения. Таким образом каждой секунде произведения соответствует одинаковое количество закодированных бит данных (даже при кодировании тишины). CBR может быть полезен для потоков мультимедиа данных по ограниченному каналу; в таком случае кодирование использует все возможности канала данных. Для хранения данный режим кодирования не является оптимальным, так как он не может выделить достаточно места для сложных отрезков исходного произведения, при этом бесполезно тратя место на простых отрезках. Повышенные битрейты (выше 256 кбит/c) могут решить данную проблему, выделив больше места для данных, но зато и пропорционально увеличивая размер файла.
MP3 VBR
VBR расшифровывается как Variable Bit Rate, то есть Варьирующийся Битрейт или Переменный Битрейт, который динамически изменяется программой-кодером при кодировании, в зависимости от насыщенности кодируемого аудиоматериала и установленного пользователем качества кодирования (например, тишина закодируется с минимальным битрейтом). Этот метод MP3-кодирования является самым прогрессивным и до сих пор развивается и улучшается, так как аудиоматериал разной насыщенности может быть закодирован с определенным качеством, которое обычно выше, чем при установке среднего значения в методе CBR. Плюс к тому, размер файла уменьшается за счет фрагментов, не требующих высокого битрейта. Минусом данного метода кодирования является сложность предсказания размера выходного файла. Но этот недостаток VBR-кодирования незначителен в сравнение с его достоинствами. Также минусом является то, что VBR считает «незначительной» звуковой информацией более тихие фрагменты, таким образом получается, что если слушать очень громко, то эти фрагменты будут некачественными, в то время как CBR делает с одинаковым битрейтом и тихие, и громкие фрагменты. Формат VBR постоянно улучшается, благодаря постоянному совершенствованию математической модели кодеков, в частности после выхода обновленной версии свободного mp3-кодека lame (версия 3.98), кодирование с переменным битрейтом, по заявлению самих разработчиков, качественно лучше CBR и тем более ABR.
MP3 ABR
ABR расшифровывается как Average Bit Rate, то есть Усредненый Битрейт, который является гибридом VBR и CBR: битрейт в кбит/c задается пользователем, а программа варьирует его, постоянно подгоняя под заданный битрейт. Таким образом, кодер будет с осторожностью использовать максимально и минимально возможные значения битрейта, так как рискует не вписаться в заданный пользователем битрейт. Это является явным минусом данного метода, так как сказывается на качестве выходного файла, которое будет немного лучше, чем при использовании CBR, но намного хуже, чем при использовании VBR. С другой стороны, этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (может быть любым числом между 8 и 320, против исключительно кратных 16 чисел метода CBR) и вычислять размер выходного файла.
MP3 является лидером по распространённости, но при этом не является лучшим по техническим параметрам. Существуют форматы, позволяющие добиться большего качества при одинаковом размере файла, такие как Vorbis, AAC. Также в формате MP3 отсутствует режим кодирования без потерь, желательный для профессионального использования. При этом MP3 вполне подходит (с профессиональной точки зрения) для распространения демонстрационных композиций или иных способов «раздачи» своей музыки из-за повсеместной распространённости проигрывателей.
Ogg Vorbis
Ogg Vorbis по умолчанию использует переменный битрейт, при этом значения последнего не ограничены какими-то жёсткими значениями, и он может варьироваться даже на 1 kbps. При этом стоит заметить, что форматом жёстко не ограничен максимальный битрейт, и при максимальных настройках кодирования он может варьировать от 400 kbps до 700 kbps. Такой же гибкостью обладает частота дискретизации — пользователям предоставляется любой выбор в пределах от 2 кГц до 192 кГц.
WMA
Windows Media Audio — лицензируемый формат файла, разработанный компанией Microsoft для хранения и трансляции аудио-информации.
Номинально формат WMA характеризуется хорошей способностью сжатия, что позволяет ему «обходить» формат MP3 и конкурировать по параметрам с форматами Ogg Vorbis. Но как было показано независимыми тестами, а также при субъективной оценке качество форматов всё-таки не является однозначно эквивалетным, а преимущество даже перед MP3 однозначным, как это утверждается компанией Microsoft. Особенно стоит отметить, что ранние версии формата (или его реализации) имели проблемы на низких скоростях потока. Также многие меломаны и владельцы цифровых плееров недолюбливают формат WMA за низкую стойкость к ошибкам. Если при кодировании/передаче файла WMA некоторая часть его повреждается, то воспроизведение файла становится невозможным, как после места повреждения, так и за несколько десятков секунд до него. (Для сравнения: при повреждении файла формата MP3, его всё ещё можно воспроизвести от начала до самого места повреждения, затем пропустить несколько секунд и воспроизвести дальше до конца; иногда же ошибки в несколько байт в файле MP3 бывают на слух малозаметны или не заметны вообще.) Однако данный формат постоянно развивается, так что можно предполагать, что качество будет оптимизироваться.
Другие форматы аудио файлов, использующие методы сжатия c потерей качества:
* AAC, AAC+ — существует в нескольких вариантах, определённых спецификациями MPEG-2 и MPEG-4
* eAAC+ — формат, предлагаемый Sony, как альтернатива AAC и AAC+
* Musepack
* ADPCM
* ATRAC
* Dolby AC-3
* DTS
* MP2
* VQF
СЖАТИЕ АУДИО ДАННЫХ БЕЗ ПОТЕРЬ
Сжатие без потерь (англ. Lossless data compression) — метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия диаметрально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь.
Сжатие без потерь используется, когда важна идентичность сжатых данных оригиналу.
Наиболее распространенные форматы: FLAC и Monkey’s Audio (.ape).
FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec — свободный аудио-кодек без потерь) — популярный свободный кодек для сжатия аудио. В отличие от кодеков с потерями Ogg Vorbis, MP3, FLAC не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции. На сегодня формат FLAC поддерживается многими аудиоприложениями..
Monkey’s Audio — популярный формат кодирования цифрового звука без потерь. Распространяется бесплатно вместе с открытым исходным кодом и набором программного обеспечения для кодирования и воспроизведения, а также плагинами к популярным медиаплеерам. Файлы Monkey’s Audio для хранения аудио используют расширение .ape.
Другие форматы аудио файлов, использующие методы сжатия без потерь качества:
* Apple Lossless — ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
* Audio Lossless Coding — также известен как MPEG-4 ALS
* Direct Stream Transfer — DST
* Dolby TrueHD
* DTS-HD Master Audio
* Meridian Lossless Packing — MLP
* OptimFROG
* RealPlayer — RealAudio Lossless
* Shorten — SHN
* TAK — Tom’s verlustfreier Audio Kompressor
* TTA — True Audio Lossless
* WavPack — WavPack lossless
* WMA Lossless — Windows Media Lossless


Последний раз редактировалось: nigga22480 (2010-10-28 21:34), всего редактировалось 1 раз

Создавать темы 28-Окт-2010 10:15

[Профиль]  [ЛС] 
Показать сообщения:    
Ответить на тему

Текущее время: 18-Окт 21:55

Часовой пояс: UTC + 5



Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы