Музыкальные audio форматы

Музыкальные audio форматы.
В мире музыки существует огромное количество музыкальных форматов их
модификаций и версий, созданных гигантами музыкальной индустрии и
небольшими компаниями, получившими общественное признание в электронном
мире.
Для этих целей были разработаны различные физические методы хранения
аудиоданных, например: виниловые пластинки, магнитная лента, компакт-диски,
DAT, MD (минидиск), DVD или преобразование нот в музыкальных форматах
(MIDI), точно таким же образом появилось множество различных компьютерных
методов хранения аудиоданных - digital: OGG, Mp3, Flac, Wav форматов.
Невозможно рассмотреть и обсудить все звуковые форматы, кодеки их
достоинства и недостатки, по этому в своей статье мы постараемся рассказать о
наиболее популярных расширениях audio files, с которыми Вам, возможно,
придется работать.
Почему мы не можем использовать какой ни будь один универсальный
формат кодирования аудио-файлов?
Потому, что для реализации различных функций необходим свой формат.
Например: для воспроизведения CD в дисководе компакт-дисков, для записи
музыки или звуковых эффектов в видеоиграх, для записи дорожки фильма или
видеоклипа, для проигрывания в мобильных телефонах или передачи файлов
через Интернет, кроме того, существует ряд операционных систем получивших
наибольшее распространение в мире. В их число входят: Amiga, Macintosh, NEXT
и персональные компьютеры с операционной системой Windows. Кроме того
работа dj, звукорежиссера, cj, видеоинженера или простого любителя музыки достаточно сильно отличаются по своей сути. Для этого может потребоваться,
чтобы Ваши аудиоданные были сохранены своим способом. Например, звук для
компакт-диска должен быть сохранен с использованием разрядности 16 бит и
частоты сэмплирования 44,1 кГц. Однако для загрузки звука через Интернет нам
лучше использовать другую разрядность и частоту сэмплирования, поскольку
каждая минута 16-битного, 44-килогерцевого звука занимает примерно 10 Мбайт,
т.е. средний трэк продолжительностью 5 минут составит 50 "метров" - это
слишком большой объем данных для среднестатистического пользователя. В
этой статье представлена краткая информация о самых популярных музыкальных
форматах.
AA (Audible Audio Book File)
AA (Audible Audio Book File) - формат является закрытым, разработан
компанией Audible. Применяется, для записи аудиокниг, которые продаются через
сервисы Audible и iTunes. Существует возможность замедлять или ускорять
скорость прослушивания файлов - digital pitch, возможность оставлять закладки
при прослушивании аудио книг, защита файлов, при доставке звуковых записей
посредством internet.
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC (Advanced Audio Coding) - формат аудио-файла с меньшей потерей
качества при кодировании, чем Mp3 при одинаковых размерах. Кодирование
музыки без потерь качества оригинала с помощью профиля ALAC. AAC семейство алгоритмов аудио кодирования MPEG4. В отличие от гибридного
набора фильтров mp3, AAC использует MDST технологию (модифицированное
косинусное преобразование) - это значит, что слушатель получает более лучшее
качество звука, чем при MP3 кодировании с таким же или меньшим битрейтом.
Возможные расширения AAC файлов: .m4a . m4b .m4p.
AIFF
AIFF - Это формат аудиоданных для платформы Apple Macintosh. Формат .aiff
поддерживает 8бит и16-битные mono и stereo. Если файлы этого формата
содержат заголовок Mac-Binary (тексты, фото, информацию о правообладателе,
единый номер и т.п.), в этом случае файл будет иметь расширение .snd.
Аудиофайл с расширением .snd можно прослушать с помощью программы Sound
Forge. "Форж" конечно откроет такой файл, но распознает его, как формат
Macintosh Resource, на качестве звучания - это не отразится.
APE (Monkey's Audio)
APE - (Monkey's Audio), разработчик Мэтью Т. Эшланд - формат цифрового звука
без потерь качества (lossless). Кодек Monkey's Audio выпускается только для
платформы Microsoft Windows, хотя существует ряд неофициальных кодеков для
MacOS, Linux, BeOS. Файлы Monkey's Audio используют следующие расширения:
.ape - для хранения аудио и .apl - для хранения метаданных. Данный формат не
является свободным, т.к. лицензия на него серьезно ограничивает
распространение .ape files.
DTS
DTS - Digital Theater System , по сути - это Dolby Digital, а точнее его
конкурент. Формат DTS использует минимальный уровень сжатия, чем Dolby, так
что фактически он звучит лучше, что доказывают на практике DVD диски, на
которых записаны дорожки в DTS или в DD формате. DTS в домашних
кинотеатрах используется максимальный битрейт 1,536 kbps (full bitrate), такой
звук более качественный, чем AC-3 format от Dolby Digital. DTS - использует 6
свободных аудио дорожек и поддерживает систему распределения звука 7.1, при
таком битрэйте DTS 4.0 - будет звучать также объемно, как и "Долби" 5.1.
FLAC
FLAC - (Free Lossless Audio Codec ). В отличие от кодеков с потерями - Mp3,
Ogg и AAC, не удаляет никакой информации из аудиопотока и предназначен для
прослушивания музыки на высококачественной Hi-Fi, Hi-End аппаратуре и для
архивирования профессиональной аудио-коллекции. В настоящее время формат
FLAC поддерживается многими аудио плейерами и музыкальными приложениями.
Чтобы хранить основные типы метаданных, базовый декодер использует теги
ID3v1 и ID3v2, поэтому их можно свободно добавлять и редактировать.
MIDI
MIDI - (Musical Instrument Digital Interface ), в отличие от других форматов,
MIDI хранит не цифровой звук, а наборы команд: проигрываемые ноты, ссылки на
инструменты, параметры звука. Удобство формата MIDI, заключается в
использовании устройства, производящего аранжировку по обозначенным
аккордам. Миди файлы, как правило, имеют на несколько порядков меньший
размер, чем оцифрованный звук такого же качества. Формат MIDI - универсален и
разработан так, чтобы любой секвенсор мог читать и записывать данные без
потерь. При этом, непонятная другим программным приложениям информация
MIDI - не приводит к недоразумениям, а просто игнорируется. Мидюшный формат
минусовки позволяет сохранять информацию об используемом инструменте,
темпе, обозначении размера, информацию о музыкальных ключах, названии трека
и паттернов и их количестве.
MP3
MP3 - (MPEG Layer версия 3) На данный момент, MP3 является самым
популярным форматом цифрового кодирования музыки. MP3 является форматом
сжатия с потерями, то есть часть звуковой информации, согласно
психоакустической модели, ухо человека воспринять практически не может
удаляется из исходного файла - безвозвратно. До сих пор не утихают споры по
поводу качества Mp3…Во-первых, качество полученного MP3 зависит не только от
битрейта сжатого файла, но и от версии используемой кодирующей программы кодека. Многие музыкальные гурманы, предпочитают сжимать музыку с
"максимальным качеством" - 320kbps, либо переходить на другие форматы,
например FLAC, где битрейт в среднем ~1000 kbps. На данный момент MP3
является лидером по общепризнанности, но при этом не является
профессиональным, по техническим параметрам, форматом. Профессиональные
музыканты и dj уже давно не используют треки с битрейтом менее 320kbps.
MOD
MOD - формат разработан для платформы Amiga. Каждый файл MOD
содержит оцифрованные записи real звучания инструментов, так называемые
сэмплы, чем-то похож на структуру MIDI. Cj или композитор, пишущий в формате
MOD, применяет программу, называемую трэкером, в которой указывает, какой
именно инструмент, в какое время, какой нотой и октавой должен прозвучать - эта
последовательность нот записывается в список - трек, а несколько параллельно
звучащих треков образуют блок, называемый паттерном. Совокупность паттернов
образует модуль - файл в формате MOD, с расширением .mod. Одна линейка
трекера соответствует одному реальному каналу, в котором cj может проиграть
или отредактировать пронумерованные ноты. Нотам могут назначаться
различные "орнаментами" - например: тремоло, глиссандо и т.д..
OGG
OGG - Vorbis был разработан в 2002 г. коллективом Xiphophorus, как
альтернатива всем платным лицензионным аудио форматам. Ogg Vorbis
совместим со всеми популярными платформами. Формат не ограничивает
пользователя только двумя аудиоканалами (левый и правый), он поддерживает
до 255 отдельных каналов с частотой дискретизации до 192 кГц и разрядностью
до 32 бит, поэтому Vorbis великолепно подходит для кодирования 6-канального
звука DVD-Audio для домашнего кинотеатра.
TTA
TTA - True Audio - бесплатный, аудио кодек, осуществляющий сжатие
музыкальных файлов без потерь в режиме реального времени. Кодек основан на
адаптивных предсказывающих фильтрах и обладает всеми улучшенными
характеристиками, как и большинство современных кодеров. Сжатый размер
файлов будет на 30 % - 70 % меньше, чем original music file. TTA формат
поддерживает тэги ID3v1 и ID3v2. Используя True Audio кодек, можно разместить
до 20 audio CD на одном DVD-R диске.
VQF
VQF - (Interleave Vector Quanization) - разработан в Японии и основывается
на технологии TwinVQ. Если сравнить VQF и MP3, то первый формат на 30-50%
будет "компактнее", при одинаковом качестве звука. Это дает VQF - значительное
преимущество перед MP3 форматом. Но процесс при кодировании,
декодировании (decoder) VQF, занимает примерно на 30% больше ресурсов
процессора PC, чем Mp3 аудио.
WAV
WAV - (Microsoft Wave) - не менее популярен чем MP3, но wave файлы не
имеют сжатия. Звук сохраняется в моно или стерео с частотой дискретизации 44,1
КГц, 8 или 16 бит.
WMA
WMA - (Windows Media Audio) разработанный компанией Microsoft, как
альтернатива mp3. Многие меломаны недолюбливают формат WMA за большое
количество ошибок различного рода, формат WMA постоянно развивается и
улучшается. Например, в новых версиях этого расширения добавлены сложные
алгоритмы кодирования звука без потерь (lossless), многоканальное кодирование
объемного звука - это очень перспективное свойство, для WMA т.к. файлы могут
содержать еще и видео данные. Файлы обозначены расширением .wma и .asf.