В нашей предыдущей статье о технических нюансах аудио файлов я рассказывал про дискретизацию и глубину звука. Сегодня же пройдемся по такой теме, как "несжатое аудио" Что это означает и с чем это едят? Давайте разбираться.
Как мы помним, аналоговый звук, который при цифровой звукозаписи для последующего хранения на компьютере или любых других цифровых гаджетах оцифровывается в аудиофайл — электронный "контейнер", в котором хранится вся информация о его технических характеристиках. и многие другие параметры. Все они там, внутри этого контейнера. Лежат и ждут. Чего ждут? Ждут, когда их распакуют и переведут обратно в аналоговый вид для того, чтобы прилететь волшебной мелодией в наши уши.
Формат аудиофайла зависит от способа квантования аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). Т.е каким способом звуковая аналоговая волна разбивается на участки и записывается в виде цифровых данных.
Распространение получили два вида квантования:
Импульсно-кодовая модуляция (PCM, большинство форматов от MP3 до FLAC)
Дельта-сигма-модуляция (Delta-sigma, формат DSD).
Основными параметрами цифрового звука являются разрядность квантования (или глубина звука) (бит) и частота дискретизации (кГц/МГц). Именно их мы видим в технических характеристиках файла и понимаем, способно ли наше устройство справиться с этим файлом, Например, 16 бит / 44,1 кГц. Это мы с вами проходили на прошлом уроке.
Когда мы говорим про "несжатое аудио", чаще всего мы немного лукавим. Правильнее будет называть это "сжатие без потери полезной информации" Существуют аудиоформаты совсем без сжатия (например, WAV, AIFF), но для экономии пространства и времени ( ой, физика какая-то пошла) , чаще аудиофайлы сжимают специальными кодеками. Дело в том, что в большинстве аудио файлов присутствует абсолютно избыточная и не воспринимаемая нами никак информация. И ее много. И она занимает место на хардах и флешках, нагружает процессор и забивает память.
Есть два основных способа сжатия данных:
Lossless — сжатие без потерь (FLAC, ALAC, APE)
Lossy — сжатие с потерями (MP3, Ogg, AAC)
Сжатие без потерь позволяет полностью восстановить исходную информацию, а сжатие с потерями восстанавливает информацию с определенными потерями и искажениями. Именно поэтому очень многие люди на слух способны отличить FLAC MP3 128 кбит/с. При сжатии до последнего, восстановление происходит с таким количеством потерь и искажений, что это становится ощутимо на слух. Как будто слушаешь музыку через заткнутую в ухо тряпочку, а потом ее вынимаешь. Многим из вас, я думаю, знакомо это ощущение. А вот с MP3 320кбит/с уже не ве так просто. Там тоже есть потери и искажения, но они уже с трудом воспринимаются на слух даже самым тренированным ухом. При этом места на диске MP3 320 занимает почти в 5 раз меньше. Напомню, что стандартный FLAC - это поток 1411 кбит/с.
Именно для этого и было придумано сжатие с потерями. Давайте просто посчитаем: 1 минута звучания FLAC файла - это 1411/8*60 равно примерно 10 Мб (мега БАЙТАМ), стандартный трек на 5 минут "весит" уже примерно 50 Мб. Альбом из 12 композиций 600 Мб. Кстати... Вы замечали, что стандартный музыкальный альбом это почти всегда 10-12 композиций? А почему? А потому что на CD больше не влезает. В стандартном CD 640 Мб объема данных.
Кодированный с потерями файл может очень сильно отличаться от кодированного без потерь, если сравнивать их на специальном оборудовании побайтно. Однако на слух, как я уже говорил выше, неподготовленное и не натренированное человеческое ухо разницу заметит только если сжатие будет уж слишком сильным. Почему же так происходит? Потому что все алгоритмы сжатия пишутся с учетом анатомических особенностей человеческого уха и с учетом восприятия человеком эффекта психоакустики. Проще говоря максимально отрезается и сжимается та информация в файле, которую мы на слух и другими органами воспринимаем хуже всего. Тот самый пресловутый "воздух" в треках, мелкие нюансы и дальние звуки. Да, это портит общий антураж трека, но его основная канва остается без изменений. Когда места в смартфоне под музыку мало то тут уж "либо шашечки, либо ехать", как говорится.
Примеры распространенных Lossy-форматов:
MP3 — определен спецификацией MPEG-1, пожалуй, все еще самый распространенный формат
Ogg Vorbis — отличается отсутствием патентных ограничений и более высоким качеством при одинаковом с MP3 битрейтом
AAC, AAC+ — существует в нескольких вариантах, определённых спецификациями MPEG-2 и MPEG-4, получил широкое распространение вместе с техникой Apple
eAAC+ — формат, предлагаемый Sony, как альтернатива AAC и AAC+
WMA — формат, разработанный Microsoft
Dolby AC-3
DTS
Теперь немного о "высоком". То бишь о форматах со сжатием без потерь. В былые времена, когда места было мало, а деревья были большими аудиоформаты сжатия без потерь использовались в основном в профессиональной индустрии для хранения файлов в которых потери были недопустимы. Простой люд не пользовался ими по причине той самой банальной - объем занимаемой на диске памяти. Напомню, первой поколение iPod имело объем хранилища на 5 или 10 Гб в зависимости от версии. На 7-15 альбомов во FLAC хватило бы. Ну так себе коллекция получалась, негусто. Но объемы памяти в гаджетах постоянно растут, и сейчас счет уже пошел на терабайты. Да и стриминговые сервисы масла в огонь тоже подливают. Те же Deezer и TIDAL уже давно и вполне успешно стримят FLAC форма. Кстати, кто не читал наш обзор основных стриминговых площадок в России, милости прошу сюда.
Примеры распространенных Lossless-форматов:
Free Lossless Audio Codec — FLAC — самый распространенный свободный формат
ALAC — Apple Lossless Audio Codec — вариант Apple
Audio Lossless Coding — также известен как MPEG-4 ALS
Direct Stream Transfer — DST
Dolby TrueHD
DTS-HD Master Audio
Meridian Lossless Packing — MLP
Monkey's Audio — Monkey’s Audio APE
WavPack — WavPack lossless
WMA Lossless — Windows Media Lossless
Начинать ли пользоваться lossless форматами или продолжать слушать старый - добрый MP3? Я вам так скажу: попробуйте. Послушайте любимый трек в обоих форматах. Проведите "слепой" тест прослушивания. Если в процессе "слепого" тестирования сможете безошибочно отличать FLAC от MP3, если в lossless услышите то, чего раньше в любимом треке не слышали, то да, переходите на сжатие без потерь. Если же все это не про вас, то оставайтесь на MP3. Ничего страшного и предосудительного в этом нет.
А я вам напоминаю: слушайте музыку, а не звук! И да прибудет с вами Сила!
