Что это за файл — FLAC?

Музыка изменилась с появлением MP3, формата файлов для закодированной музыки, который не занимал много места на жестком диске. Хотя MP3 стал доминирующим форматом, аудиофилы не поклонники MP3, потому что этот конкретный метод сжатия приводит к потере качества.

Если вы искали альтернативу средства музыки, которые не влияют на качество звука, вы могли встретить FLAC. FLAC — это аббревиатура от Free Lossless Audio Codec. Средний размер файла FLAC примерно в шесть раз превышает размер MP3, а это означает, что вы не сможете уместить столько песен на жесткий диск, но компромисс — это полностью несжатая музыка. Подумайте только, каждая нота будет воспроизведена точно так же, как и была записана.

Стандартный MP3 обычно удаляет фрагменты записи, не слышимые человеческим ухом. Хотя это немного упрощает, дело в том, что любое сжатие действительно влияет на окончательную запись, то есть песня с качеством компакт-диска, сжатая в MP3, будет звучать иначе. FLAC по-прежнему является сжатым форматом, но он не жертвует деталями исходной записи. Сегодня большинство устройств Windows, а также операционных систем Android воспроизводят файлы FLAC без какого-либо дополнительного программного обеспечения. Устройства iOS изначально не поддерживают FLAC, однако существуют сторонние приложения, которые будут воспроизводить файлы FLAC.



FLAC vs MP3 — Руководство для начинающих

FLAC против MP3… Сражайтесь! Если вы читаете этот пост, я уверен, что у вас есть несколько вопросов. Какой формат лучше? Когда использовать каждый формат? Или, может быть, вам просто любопытно и вы хотите улучшить свое понимание. Какова бы ни была причина, мы рассмотрим все это в этой статье.

Файлы FLAC — это формат кодирования без потерь, который сохраняет полное качество звука CD с размером файла вдвое меньше, чем WAV . Это делает FLAC хорошей «золотой серединой» для аудиофилов. Файлы MP3 имеют немного меньшее качество, но намного меньше по размеру, что делает их лучшим вариантом для обмена, потоковой передачи и загрузки на портативные устройства.

  • Что такое файл FLAC?
  • Как файлы FLAC кодируются
  • Что такое файл MP3?
  • Как кодируются файлы MP3
  • Проблемы со сжатием MP3
  • Плюсы и минусы FLAC
  • Плюсы и минусы MP3
  • Какой из них лучше?
  • Общие альтернативные форматы
  • Резюме

Что такое файл FLAC?

FLAC или аудиокодек со свободными потерями — это аудиоформат без потерь, созданный для поддержания высокого уровня качества звука, но с долей размера файла по сравнению с WAV .

Аудиоисточники, закодированные в FLAC, можно уменьшить до 50–70% от их первоначального размера, хотя окончательный размер зависит от того, сколько аудиоданных сжимается..

Файлы FLAC используют рейтинг от 0 до 8, который определяет уровень сжатия, при этом 8 является сильно сжатым.

Хотя качество между 0 и 8 остается относительно одинаковым, кодировка и время декодирования значительно увеличивается, и более высокие уровни сжатия могут быть более требовательными к процессору.

«Качество» FLAC определяется «частотой дискретизации» и «битовой глубиной». Частоты дискретизации начинаются с 22 050 Гц, 32 000 Гц, 44 100 000 Гц, 48 000 Гц, 88 200, 96 000 Гц и доходят до 192 000 Гц, а размер битов обычно составляет от 8 до 32 бит.

Поскольку файлы FLAC не содержат потерь, они могут быть довольно большой по сравнению с MP3. Размер файла может довольно сильно варьироваться в зависимости от того, какой уровень сжатия используется, но одноминутный аудиоклип с использованием стандартной частоты дискретизации и битовой глубины будет около 9 МБ, что намного меньше, чем файл WAV.

Человек может слышать частоты от 20 Гц (очень низкая частота басов) до 20 кГц (частота очень высокого тона), и файлы FLAC предназначены для захвата всего этого диапазона.

По этим причинам файлы FLAC становятся популярным выбором среди меломанов и аудиофилов.

Как кодируются файлы FLAC

Файлы FLAC кодируются в 3 этапа.

  • Сначала аудиоданные разбиваются на отдельные блоки.
  • Затем на каждый блок ссылаются с математическим прогнозом.
  • И, наконец, сигнал восстанавливается с использованием математического предсказания.

Blocking. Аудиоданные разбиваются на множество блоков, которые могут отличаться по размеру. Размер блока обычно определяется многими факторами, включая частоту дискретизации, звуковые характеристики во времени и т. Д.

В случае стереопотоков кодер будет создавать средние и побочные сигналы на основе среднего и разницы (соответственно) левого и правого каналов. Затем кодировщик передаст лучшую форму сигнала на следующий этап.

Прогноз. Блок проходит этап прогнозирования, на котором кодировщик пытается найти математическое описание звукового сигнала. Это описание обычно намного меньше, чем сам исходный сигнал.

Поскольку методы прогнозирования известны как кодировщику, так и декодеру, в сжатый поток необходимо включать только параметры предсказателя.

Остаточное кодирование. Во время кодирования предсказатель описывает кодирование, чтобы восстановить сигнал. Если предсказатель не описывает сигнал точно, разница между исходным и предсказанным сигналами должна быть закодирована без потерь.

Что такое файл MP3?

MP3 — это цифровой аудиоформат, разработанный компанией Moving Picture Experts Group для воспроизведения качества звука компакт-диска, но с гораздо меньшим размером файла.

Файлы MP3 также называют слоем MPEG 3 файла с одинаковым форматом.

Размер сжатого файла MP3 может составлять всего 10% от исходного размера файла WAV. Это означает, что с помощью сжатия MP3 файл размером 50 МБ WAV может быть сжат до 5 МБ.

Чтобы уменьшить размер файла, необходимо удалить некоторые исходные аудиоданные. Этот процесс называется «Сжатие с потерями», и побочным результатом этого сжатия является небольшая потеря качества звука.

FLAC против MP3

Так как же алгоритм узнает, какие звуки нужно удалить? Что ж, это сводится к процессу, называемому Temperal Noise Shaping.

Доступны различные варианты битрейта MP3, такие как 48, 56, 64, 96, 192, 256 320 кбит/с (килобит в секунду).

Битрейт означает, сколько данных хранится в секунду. Например, песня со скоростью 256 кбит/с из iTunes будет иметь 256 килобит данных, сохраняемых каждую секунду.

Другими словами, чем выше битрейт, тем больше данных обрабатывается и тем выше качество. Чем ниже битрейт, тем меньше данных обрабатывается и тем ниже качество.

Файлы FLAC без потерь обычно имеют скорость 1024 кбит/с, по сравнению с MP3, которая может быть максимум 320 кбит/с.

MP3 может также использовать два разных типа сжатия MP3 (кодирование) — постоянный битрейт или переменный битрейт.

Постоянный битрейт точно соответствует то есть постоянный битрейт для всего аудиоклипа. Это означает, что если файл MP3 имеет постоянный битрейт 192 кбит/с, сжатие будет 192 кбит/с для всего аудиоклипа.

Variablebitrate — это более продвинутый тип сжатия, при котором битрейт будет непрерывно меняться с течением времени в зависимости от того, где, по мнению алгоритма кодирования, требуется большее или меньшее сжатие. Если алгоритм считает, что определенные части песни могут быть сжаты до 96 кбит/с, а другие — до 320 кбит/с, он может сделать это соответственно.

Как кодируются файлы MP3

Мы упоминали ранее, что потерянные или удаленные данные определяются процессом формирования временного шума, но что именно?

Формирование временного шума использует алгоритм, который может принять решение о том, какие частоты удалить из сигнала, и удаляет только те частоты, которые едва слышны человеческому уху.

Эти алгоритмы диктуют правила сжатия.

На фоне сигнала есть множество разных частот и данных, которые человеческое ухо не может легко услышать. Их можно удалить из аудиосигнала без значительного изменения звука, но при этом можно обеспечить хорошее сжатие.

Теперь мы знаем, что человеческое ухо может слышать диапазон частот от 20 Гц до 20 кГц. Сжатие MP3 может уменьшить этот диапазон до 20–18 кГц или даже меньше.

MP3 — 18 кГц
WAV — 20 кГц

Для среднего слушателя это уменьшение, вероятно, не слышно, но для опытного звукорежиссера или продюсера потеря динамического диапазона просто недопустима.

Все разные алгоритмы имеют немного разный характер, поэтому вполне возможно обрабатывать один и тот же звук с помощью разных алгоритмов MP3, которые звучат немного по-разному.

Проблемы со сжатием MP3

Поскольку из аудиосигнала происходит потеря данных, это сжатие может вызвать определенные проблемы.

  • Слабые низкие частоты и субчастоты

Одной из многих проблем кодирования MP3 является его способность превращать камень в камень. — сплошная басовая линия в беспорядок на гибких дисках.

Это потому, что низкочастотные сигналы довольно длинные, поэтому разница в амплитуде в коротком окне анализа, в котором работает кодировщик, очень мала, а это означает, что низкие частоты не будут полностью цикл в нужное время Для циклического анализа алгоритма.

Существуют гораздо лучшие форматы кодирования, которые позволяют более надежно сохранять низкие частоты и субчастоты, например, формат AAC. Проверьте « Общие альтернативные форматы » в конце этой статьи.

  • Уменьшенный динамический диапазон

Уменьшение динамического диапазона происходит, когда алгоритм сжатия удаляет частоты, которые человеческое ухо не может слышать.

Средний человек способен воспринимать динамический диапазон от 20 Гц до 20 кГц.

Сжатие MP3 обычно удаляет все, что превышает 18 кГц, поскольку эти более высокие частоты не так заметны.

Чем выше сжатие и ниже битрейт, тем больше уменьшение динамического диапазона.

  • Добавлен нежелательный шум

Поскольку алгоритмы кодирования полагаются на неспособность уха слышать определенные частоты, шум может иногда создаваться как побочный продукт этого кодирования, который находится на том же месте, что и удаленные частоты.

Этот добавленный шум может быть очень трудно услышать среднему слушателю, но его легко увидеть при ближайшем рассмотрении с помощью анализатора спектра.

  • Требуемые звуки удалены.

Алгоритмы, используемые для сжатия, должны следовать набору правил, и эти правила говорят им, что удалить, а что оставить на месте.

Это нормально при определенных обстоятельствах, но поскольку входной сигнал постоянно отличается, алгоритм может иногда удалять звуки, которые слышит слушатель.

Вот почему некоторые разработчики создают свои собственные алгоритмы сжатия звука.

  • Изменение уровней громкости сигнала

Поскольку кодирование MP3 удаляет определенные частоты, это может, в свою очередь, заставить другие частоты казаться намного громче, чем они были предназначены.

Громкость этих частот не увеличивается, только наше чувственное восприятие заставляет наш разум думать, что эти частоты громче, чем они есть на самом деле.

Это называется «воспринимаемый объем» и представляет собой сложное явление, не совсем понятное экспертам.

  • Double Speak

Другая проблема, которая может возникнуть при кодировании MP3, — это ошибки синхронизации звука.

Как правило, этот артефакт более заметен на вокале и может давать звук одного голоса. как будто он был многослойным, двухгусеничным или роботизированным.

Эти артефакты более заметны при более низком битрейте MP3.

Плюсы и минусы FLAC — FLAC против MP3

  • Высокое качество звука

Одна из причин того, что FLAC становится все более популярным, — это высококачественный формат MP3.

Поскольку формат FLAC не содержит потерь, он сохраняет все качество и информация из исходной записи.

  • Меньший размер файла

Другой причиной является меньший размер файла размер по сравнению с WAV. Размер FLAC можно уменьшить до 50–70%.

Минусы

  • Большой размер файла

По сравнению с MP3 файлы FLAC могут быть довольно большими по размеру. MP3 с размером файла 10 МБ будет масштабироваться до 50 или 60 МБ в формате FLAC.

Этот размер можно уменьшить с помощью более высоких уровней сжатия, хотя более высокий уровень сжатия требует большей мощности процессора для обработки.

  • Использует больше ЦП

Чем выше уровень сжатия, тем больше ресурсов компьютера будет использоваться. Это нормально, если вы используете ноутбук или другое устройство, подключенное к электросети.

С другой стороны, использование FLAC на портативных устройствах может существенно повлиять на срок службы батареи.

  • Нелегко поделиться

Хотя файлы FLAC малы по сравнению с WAV, они все же велики по сравнению с MP3, что делает их довольно сложно делиться.

  • Не подходит для портативных устройств

Файлы FLAC значительно больше чем MP3, и файлы большего размера быстро заполнят жесткий диск или портативное устройство.

Ниже приведены расчеты того, сколько песен может поместиться на устройство 64 ГБ.

  • MP3 — 8000 песен
  • FLAC — 1600 песен

Плюсы и минусы MP3 — FLAC против MP3

Плюсы

  • Маленький размер файла

MP3-файлы составляют всего 20% от размера файлов FLAC.

Это делает их чрезвычайно эффективными, когда нужно хранить большие объемы на небольшом устройстве или ноутбуке.

  • Очень легко делиться

Небольшой размер файла позволяет легко делиться MP3.

  • Подходит для портативных устройств

Из-за небольшого размера файла MP3 они являются одним из лучшие варианты, когда вы хотите хранить большое количество файлов на небольшом портативном устройстве.

Минусы

  • Низкое качество звука

Максимальное качество битрейта MP3 составляет 320 кбит/с.

Это очень низкое качество по сравнению с FLAC 1024 кбит/с, но, тем не менее, усреднителю будет сложно заметить разницу.

‘KBPS относится к размеру файла, но по-прежнему является достойным представлением качества звука.

  • Слабый нижний предел

Одной из самых серьезных проблем с кодированием MP3 является возможность вырезать звуковой образец из его низких частот или низких частот.

Это может сделать сжатый звук версии полностью отличается от оригинала.

  • Уменьшенный динамический диапазон

Уменьшенный динамический диапазон более заметен в MP3-файлах с более низким битрейтом.

MP3-файлы со скоростью 320 кбит/с по-прежнему будут поддерживать справедливый динамический диапазон, но все же не как файлы FLAC.

Что один лучше? FLAC против MP3

На этот вопрос есть окончательный ответ, поскольку каждый формат служит той цели, для которой он был предназначен.

MP3 обычно используются для обмена музыкой, загрузки музыку на портативные устройства или загрузите свою музыку на свой веб-сайт, поскольку это увеличивает время загрузки страницы.

Файлы FLAC находятся посередине между MP3 и WAV. Они хороши своим качеством, но размер файла может быть довольно большим.

  • Если место на жестком диске не проблема, я бы определенно выбрал FLAC, поскольку качество звука делает прослушивание музыки гораздо более приятный опыт.
  • Если вам не хватает места на жестком диске, то MP3 будет лучшим вариантом, поскольку размер файла небольшой, а качество остается приличным.

Общие альтернативные форматы

  • WAV

Файлы WAV — это аудиоформат без потерь, который сохраняет высочайшее качество звука.

Размер файла может составлять 1000% от размера файла MP3.

Размер файла MP3 размером 10 МБ будет рассчитан как 100 МБ в формате WAV.

Файл OGG — это сжатый аудиофайл, который по размеру похож на файл MP3, но сохраняет лучшее общее качество кодирование с переменным битрейтом.

Это делает его популярным форматом для потоковых сервисов, таких как Spotify и Google Play Music.

Резюме — FLAC против MP3

Ну вот и все. Я надеюсь, что эта статья о FLAC и MP3 помогла вам получить четкое представление о файлах FLAC и MP3, а также о том, как они обрабатываются и используются.

Теперь вы можете использовать эти знания, чтобы принять более обоснованное решение. в каком формате использовать в будущем.

Хотите узнать больше об аудиоформатах?

  • WAV против MP3 — Руководство для начинающих
  • WAV против FLAC — Руководство для начинающих

Хотите научиться сочинять музыку? Зарегистрируйтесь на наш бесплатный курс Ableton для начинающих и начните учиться!

Как всегда, удачи и удачной работы.

Оцените статью
logicle.ru
Добавить комментарий