Обробка зображень та мультимедіа. Лабораторна №5 Старобор Ігор

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук

Формати аудіофайлів

Аудіо (lat. audio “чую”) – звук, що записано на звуковому носії; рідше під цим терміном розуміють запис та відтворення звуку, звукозаписуюча та звуковідтворююча апаратура.
Слух людини сприймає звукові сигнали від 16 Гц до 20 кГц (як виключення до 22 кГц).Людський голос знаходиться в діапазоні 300-4000 Гц.
Існує три основні групи аудіофайлів:

  • Аудіо формати без втрат
  • Аудіо формати з втратами
  • Інші формати

Аудіо формати без втрат

Без стиснення

  • AIFF - формат аудіо файлів, що застосовується для зберігання звукових даних на персональних комп'ютерах і на інших електронних аудіопристроях
  • AU - простий формат аудіофайлів, уведений Sun Microsystems. Формат був поширений на NeXT системах і на ранніх веб-сторінках
  • CDDA - стандарт для аудиоCD
  • IFF-8SVX Interchange File Format
  • IFF-16SV
  • RAW
  • WAV - Microsoft Wave (Waveform audio format). Розроблено разом з IBM

Із стисненням

  • FLAC (вільний кодек із проекту Ogg)
  • Lossless Audio (.la)
  • Lossless Predictive Audio Compression LPAC (.pac)
  • Apple Lossless (M4A)
  • Monkey's Audio (APE)
  • OptimFROG (.ofr)
  • RKAU (.rka)
  • Shorten (SHN)
  • TTA True Audio, вільний кодек
  • WavPack (.wv)
  • Windows Media Audio 9 Lossless (WMA)

Аудіо формати з втратами

  • MP2 (MPEG Layer 2)
  • MP3 (MPEG Layer 3)
  • Speex (Проект Ogg, стиснення голосу, низький битрейт)
  • Vorbis (Проект Ogg, вільний і схож ий за принципом на MP3)
  • GSM (GSM Full Rate, для сотових телефонів)
  • Windows Media Audio (WMA)
  • AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) - Advanced Audio Coding (часто в контейнірі MPEG-4)
  • Musepack - Musepack (MPC)
  • TwinVQ - Yamaha TwinVQ (VQF)
  • RealAudio (RA, RM)
  • OTS Audio File (нагадує на MP3)
  • SWA - Macromedia Shockwave Audio (стиснення як в MP3 з додатковими заголовками для Macromedia Director)

Інші формати

CUST (DeliPlayer custom sound file format)

  • MID, MIDI (Musical Instrument Digital Interface) —просто ноты та інструкції керування, рідше дампы семплов)
  • GYM лог чипу GenesisYM2612
  • VGM (Video Game Music) лог декількох чипів
  • PSF Portable Sound Format
  • NSF (NES music)
  • MOD (Soundtracker і Protracker модулі для семплів та мелодії)
  • PTB (Power Tab Editortab) S3M (модуль ScreamTracker 3,)
  • XM (модуль Fast Tracker, добавлено інструменти)
  • IT (модуль Impulse Tracker, добавлено інструменти, дії на відпущення нот, та ін.)
  • MT2 (модуль MadTracker комбінує властивості IT и XM)
  • MNG (BGM для ігр серії Creatures, пичинаючі з Creatures 2; доступен редактор и плеер)
  • PSFPlayStation sound format. SPCSuper Nintendo Entertainment System sound file format.
  • STF StudioFactory project file. It contains all necessary patches, samples, tracks and settings to play the file.
  • SYN SynFactory project file. It contains all necessary patches, samples, tracks and settings to play the file.
  • NIFF
  • MusicXML
  • YM (Atari ST/Amstrad CPC YM2149 sound chip format)

Музикальні композиції в некомпресованому формат

Назва Розмір Формат
Human 9Mb mp3
Faster car 9Mb mp3
Time in a bottle 6Mb mp3

Audio track.png


Композиції з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.

Назва композиції Тривалість Бітрейт(формат mp3) Вага оригіналу
128kbps 192kbps 256kbps 320kbps
Human 3:19 3Mb ♪♫♪♬♩ 5Mb ♪♫♪♬♩ 6Mb ♪♫♪♬♩ 8Mb ♪♫♪♬♩ 9Mb
Faster car 3:47 3Mb ♪♫♪♬♩ 5Mb ♪♫♪♬♩ 7Mb ♪♫♪♬♩ 9Mb ♪♫♪♬♩ 9Mb
Time in a bottle 2:42 2Mb ♪♫♪♬♩ 4Mb ♪♫♪♬♩ 5Mb ♪♫♪♬♩ 6Mb ♪♫♪♬♩ 6Mb

Порівняння

Порівняння можливостей деяких форматів

Можливості FLAC WavPack TAK Monkey’s Audio OptimFROG ALAC WMA Shorten LA TTA MPEG-4 ALS MPEG-4 SLS Real Lossless
Кодування швидко дуже швидко дуже швидко швидко повільно швидко середнє дуже швидко дуже повільно швидко середнє повільно повільно
Декодування дуже швидко швидко дуже швидко средне повільно швидко швидко дуже швидко повільно швидко швидко повільно дуже швидко
Стиснення* 55,7 % 55,7 % 53,9 % 53,7 % 53,2 % 56,7 % 57,1 % 60,9 % 52,1 % 55,3 % 55,1 %  ? 55,4 %
Гнучкість** дуже добре дуже добре дуже добре дуже добре дуже добре погано погано погано середнє погано дуже добре погано погано
 
Обробка помилок так так так ні так   так ні ні так так так  
Поиск так так так так так так так так так так так так так
Теги Vorbis tags ID3/APE APEv2 (exp.) ID3/APE ID3/APE iTunes ASF ні ID3v1 ID3 так так особисті
Апаратна підтримка дуже добре обмежено ні обмежено ні хорошо обмежено обмежено ні обмежено ні ні ні
Програмна підтримка дуже добре добре средне добре середнє середнє добре дуже добре погано середнє погано погано погано
Гібрид/lossy (без втрат) ні так ні ні так ні ні ні ні ні ні так ні
ReplayGain так так так так так частково ні ні ні так так так ні
RIFF-чанки так так   так так   ні так так ні      
Потоковое відтворення так так так ні так так так ні   ні так так так
Підтримка Pipe так так так так так так так так так ні     ні
Відкритий вихідний код так так ні так ні так ні так ні так так так ні
Багатоканальність так так так ні ні так так ні ні так так так ні
Висока якість так так так так так так так ні ні так так так ні
Підтримка ОС Багатоплатформовий Багатоплатформовий Win/Linux Wine Багатоплатформовий Win/Mac/Linux Багатоплатформовий Win/Mac Багатоплатформовий Win/Linux Багатоплатформовий Багатоплатформовий Багатоплатформовий Win/Mac/Linux

* Коефіцієнт стиснення обчислюється як відношення розміру після стиснення до розміру до стиснення, помножене на 100%. Таким чином, чим менше значення, тим краще.

Зазначені в таблиці швидкості кодування і декодування, а також коефіцієнт стиснення, виходять при використанні стандартних налаштувань кодувальника.

** Під гнучкістю розуміється число доступних користувачеві варіантів кодування (швидко / слабке стиснення, повільно / сильне стиснення і всі проміжні варіанти).

Деякі види цифрового звуку в порівнянні

Назва формату Квантування, біт Частота дискретизації, кГц число каналів Швидкість потоку даних з диска, кбіт / с Ступінь і тип стиснення
CD 16 44,1 2 1411,2 1:1 без втрат
Dolby Digital (AC3) 16-24 48 6 до 640 ~12:1 з втратами
DTS 20-24 48; 96 до 8 до 1536 3:1 з втратами
DVD-Audio 16; 20; 24 44,1; 48; 88,2; 96 6 6912 1:1 без втрат
DVD-Audio 16; 20; 24 176,4; 192 2 4608 1:1 без втрат
MP3 16-24 до 48 2 до 320 ~11:1 з втратами
AAC 16-24 до 96 до 48 до 512 з втратами
AAC+ (SBR) 16-24 до 48 2 до 320 з втратами
Ogg Vorbis до 32 до 192 до 255 до 500 з втратами
WMA до 24 до 96 до 2 до 768 2:1, є версія без втрат

Порівняння звукових форматів без втрат

Назва формату Розширення файлу Квантування, біт Частота дискретизації, кГц Число каналів Ступінь стиснення/упаковки Призначення Випуск
ShortenРозробка формату і кодеків зупинена. .shn 16 44.1 2 3:1 - 5:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 1994, Tony Robinson
WavPack .wv 8; 16; 24; 32 6 - 192 В англійській версії Wikipedia заявлені непідтверджені частоти дискретизації 1 Гц - 16.777216 МГц 1 - 256 1.4:1 - 3.3:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 1998, Conifer Software
Meridian Lossless Packing (MLP) .mlp до 24 до 192 1; 2; 5.1; 6.0; 8.0 ~2:1, стиснення без втрат DVD-Audio 1998, MERIDIAN
RK Audio (RKAU) .rka 16 44.1 2 2:1, стиснення без втрат, стиснення з незначними втратами зберігання звукових даних на ПК 2000, Malcolm Taylor, RK Software
FLAC .flac 4 - 32 1Гц - 655.350 кГц с шагом 1 Гц 1 - 8 1.4:1 - 4:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК, звуковий супровід до HD-відео, медіаплеєри 2000, Josh Coalson
Monkey’s Audio .ape 16; 24 8; 11.025; 12; 16; 22.05; 24; 32; 44.1; 48; 96 2 1.4:1 - 4:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2000+, Matthew T. Ashland
OptimFROG .ofs до 32 до 192 2 1.4:1 - 4:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2001, Florin Ghido
Lossless Predictive Audio Coder (LPAC) .pac 8; 16; 20; 24 до 192 2 1.5:1 - 4:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2002, Tilman Liebchen, Marcus Purat, Peter Noll
LosslessAudio (LA) .la 16 48 2 1.4:1 - 3.3:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2002, Michael Bevin
Windows Media Audio 9 Lossless .wma 16; 24 8; 11.025; 16; 22.05; 32; 44.1; 48; 88.2; 96 до 6 1.7:1 - 3:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2003, Microsoft
Apple Lossless (ALAC, ALE) .m4a 16; 24 44.1; 48; 88.2; 96; 192 до 6 1.7:1 - 2.5:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК, медіаплеєри iPod 2004, Apple Inc.
RealAudio Lossless (RAL, ralf) .rmvb 16 и др. 44.1 и др. 2 н/д, стиснення без втрат Потокове мультимедіа 2004, RealNetworks
True Audio (TTA) .tta 8; 16; 24 0–4 ГГцНепідтверджені дані, взяті з англійської версії Wikipedia 65535 1.4:1 - 3.3:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2004, Олександр Джурик
DTS-HD Master Audio (DTS++, DTS HD) - до 24 до 192 до 8 Число каналів обмежено носієм. Теоретично формат підтримує понад 2000 2:1 - 4:1 , стиснення без втрат Blu-ray Disc, HD DVD , PlayStation 3 2004, Digital Theater System.
Direct Stream Transfer (DST) DSD 1 64*44.1; 128*44.1; 256*44.1 2, 5.1 стиснення без втрат DSD-поток при производстве SACD 2005, MPEG-4 ISO/IEC 14496-3:2001/Amd 6:2005
Dolby TrueHD .mlp до 24 до 192 до 14 2:1 - 4:1 , стиснення без втрат Blu-ray Disc, HD DVD 2005, Dolby Laboratories
ATRAC Advanced Lossless (AAL) .aa3; .oma; .at3 16 44.1 2 1.25:1 - 3:1, стиснення без втрат Мінідиск плеєры, PlayStation Portable , Playstation 3 2006, Sony
MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS) .m4a 8; 16; 20; 24; 32 44.1; 48; 88.2; 96; 192; (384) до 65536 1.5:1 - 4:1, стиснення без втрат музичні інтернет-магазини, Потокове мультимедіа, дискові формати високого розділення, плеєри, архівні системи, професійне студійне виробництво, звуковий супровід до MP4-відео 2006, MPEG ISO/IEC 14496-5:2001/Amd 10:2007/Cor 3:2009
MPEG-4 Scalable to Lossless (SLS), HD-AA .m4a 8; 16; 20; 24 44.1; 48; 88.2; 96; 192 2, 5.1 1.5:1 - 4:1, стиснення без втрат, містить потік aac (стиснення з втратами, 128 кбит/с) музичні інтернет магазини, Потокове мультимедіа, дискові формати високого розділення, звуковий супровід до MP4-відео, плеєри iPod / iPhone 2007, MPEG ISO/IEC 14496-5:2001/Amd 10:2007
Tom's lossless Audio Kompressor (TAK) .tak 16; 24 до 192 2 1.4:1 - 3.3:1, стиснення без втрат зберігання звукових даних на ПК 2007, Thomas Becker

Порівняння звукових форматів без стиснення

Назва формату Розширення файлу Квантування, біт Частота дискретизації, кГц Число каналів Ступінь стиснення/упаковки Призначення Випуск
AIFF .aiff; .aif 8; 16; 24; 32 11,025; 22,05; 24; 32; 44,1; 48; 96; 192 1; 2; 3; 4; 6 1:1; без стиснення зберігання звукових даних на ПК 1988, Apple
WAVE (WAV) .wav 8; 16; 24; 32 11,025; 22,05; 24; 32; 44,1; 48; 96; 192 1; 2; 3; 4; 6 1:1; без стиснення зберігання звукових даних на ПК 1991, Microsoft и IBM
DSD .dff 1 64*44.1; 128*44.1; 256*44.1 2, 5.1 1:1; без стиснення, можливе стиснення DST SACD 1998, Sony і Philips
Digital eXtreme Definition (DXD) DXD 24; 32 384 2, 5.1 1:1; без стиснення професійне виробництво SACD 2004, Sony

Висновок

Прослухавши файли різниці не знайшов, крім їх розміру, проте здається, що може буди гірша якість, але через не найкращу звукову систему цього не помітно.

Посилання

owncloud.kspu.kr.ua
uk.wikipedia.org
uk.wikipedia.org