Цифрово́й аудиоформа́т — формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях.
Аудиофа́йл (файл, содержащий звукозапись) — компьютерный файл, состоящий из информации об амплитуде и частоте звука, сохранённой для дальнейшего воспроизведения на компьютере или проигрывателе.
Разновидности цифровых аудиоформатов
правитьСуществуют различные понятия звукового формата.
Формат представления звуковых данных в цифровом виде зависит от способа квантования аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования:
Зачастую разрядность квантования и частоту дискретизации указывают для различных звуковых устройств записи и воспроизведения как формат представления цифрового звука (24 бита/192 кГц; 16 бит/48 кГц).
Формат файла определяет структуру и особенности представления звуковых данных при хранении на запоминающем устройстве ПК. Для устранения избыточности аудиоданных используются аудиокодеки, при помощи которых производится сжатие аудиоданных. Выделяют три группы звуковых форматов файлов:
- аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF
- аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC)
- аудиоформаты со сжатием с потерями (MP3, Ogg)
Особняком стоят модульные музыкальные форматы файлов, созданные синтетически или из семплов заранее записанных живых инструментов. Они в основном служат для создания современной электронной музыки (MOD). Также сюда можно отнести формат MIDI, который не является звукозаписью, но с помощью секвенсора позволяет записывать и воспроизводить музыку, используя определённый набор команд в текстовом виде.
Форматы носителей цифрового звука применяют как для массового распространения звуковых записей (CD, SACD), так и в профессиональной звукозаписи (DAT, минидиск).
Для систем пространственного звучания также можно выделить форматы звука, в основном являющиеся звуковым многоканальным сопровождением к кинофильмам. Такие системы имеют целые семейства форматов, созданные двумя крупными конкурирующими компаниями — Digital Theater Systems Inc. (DTS) и Dolby Laboratories Inc. (Dolby Digital).
Также форматом называют количество каналов в системах многоканального звука (5.1; 7.1). Изначально такая система была разработана для кинотеатров, но впоследствии была расширена для систем домашнего кинотеатра.
Некоторые виды цифрового звука в сравнении
править| Название формата | Разрядность, бит | Частота дискретизации, кГц | Число каналов | Скорость потока данных с диска, кбит/с | Степень и тип сжатия |
|---|---|---|---|---|---|
| CD | 16 | 44,1 | 2 | 1411,2 | 1:1 без потерь |
| Dolby Digital (AC3) | 16-24 | 48 | 6 | до 640 | ~12:1 с потерями |
| DTS | 20-24 | 48; 96 | до 8 | до 1536 | 3:1 с потерями |
| DVD-Audio | 16; 20; 24 | 44,1; 48; 88,2; 96 | 6 | 6912 | 1:1 без потерь |
| DVD-Audio | 16; 20; 24 | 176,4; 192 | 2 | 4608 | 1:1 без потерь |
| MP3 | 16-24 | до 48 | 2 | до 320 | ~11:1 с потерями |
| AAC | 16-24 | до 96 | до 48 | до 512 | с потерями |
| AAC+ (SBR) | 16-24 | до 48 | 2 | до 320 | с потерями |
| Ogg Vorbis | до 32 | до 192 | до 255 | до 500 | с потерями |
| WMA | до 24 | до 96 | до 2 | до 768 | 2:1, есть версия без потерь |
Таблица сравнения
править| Возможности | FLAC | WavPack | TAK | Monkey’s Audio | OptimFROG | ALAC | WMA | Shorten | LA | TTA | MPEG-4 ALS | MPEG-4 SLS | Real Lossless |
| Кодирование | быстро | очень быстро | очень быстро | быстро | медленно | быстро | средне | очень быстро | очень медленно | быстро | средне | медленно | медленно |
| Декодирование | очень быстро | быстро | очень быстро | средне | медленно | быстро | быстро | очень быстро | медленно | быстро | быстро | медленно | очень быстро |
| Сжатие[a] | 55,7 % | 55,7 % | 53,9 % | 53,7 % | 53,2 % | 56,7 % | 57,1 % | 60,9 % | 52,1 % | 55,3 % | 55,1 % | ? | 55,4 % |
| Гибкость[b] | очень хорошо | очень хорошо | очень хорошо | очень хорошо | очень хорошо | плохо | плохо | плохо | средне | плохо | очень хорошо | плохо | плохо |
| Обработка ошибок | да | да | да | нет | да | да | нет | нет | да | да | да | ||
| Поиск | да | да | да | да | да | да | да | да | да | да | да | да | да |
| Теги | Vorbis tags | ID3/APE | APEv2 (exp.) | ID3/APE | ID3/APE | iTunes | ASF | нет | ID3v1 | ID3 | да | да | собственные |
| Аппаратная поддержка | очень хорошо | ограниченно | нет | ограниченно | нет | хорошо | ограниченно | ограниченно | нет | ограниченно | нет | нет | нет |
| Программная поддержка | очень хорошо | хорошо | средне | хорошо | средне | средне | хорошо | очень хорошо | плохо | средне | плохо | плохо | плохо |
| Гибрид/lossy (без потерь) | нет | да | нет | нет | да | нет | нет | нет | нет | нет | нет | да | нет |
| ReplayGain | да | да | да | нет | да | отчасти | нет | нет | нет | да | да | да | нет |
| RIFF-чанки | да | да | да | да | нет | да | да | нет | |||||
| Потоковое воспроизведение | да | да | да | нет | да | да | да | нет | нет | да | да | да | |
| Поддержка Pipe | да | да | да | да | да | да | да | да | да | нет | нет | ||
| Открытый исходный код | да | да | нет | да | нет | да | нет | да | нет | да | да | да | нет |
| Многоканальность | да | да | да | нет | нет | да | да | нет | нет | да | да | да | нет |
| Высокое разрешение | да | да | да | да | да | да | да | нет | нет | да | да | да | нет |
| Поддержка ОС | Кроссплатформенный | Кроссплатформенный | Win/Linux Wine | Кроссплатформенный | Win/Mac/Linux | Кроссплатформенный | Win/Mac | Кроссплатформенный | Win/Linux | Кроссплатформенный | Кроссплатформенный | Кроссплатформенный | Win/Mac/Linux |
- ↑ Коэффициент сжатия вычисляется как отношение размера после сжатия к размеру до сжатия, умноженное на 100 %. Таким образом, чем меньше значение, тем лучше.
- ↑ Под гибкостью понимается число доступных пользователю вариантов кодирования (быстро/слабое сжатие, медленно/сильное сжатие и все промежуточные варианты).
Указанные в таблице скорости кодирования и декодирования, а также коэффициент сжатия, получаются при использовании стандартных настроек кодировщика.
Список цифровых аудиоформатов
править
Кодирование без потерь
правитьФорматы без сжатия
править- AIFF
- AU
- CDDA — формат, используемый в аудио-CD
- DSD — формат, используемый в SACD
- DXD — качество цифровой звукозаписи DXD по многим параметрам превосходит не только другие ИКМ-форматы, но и DSD.
- IFF-8SVX — Interchange File Format
- IFF-16SV
- RAW — необработанные («сырые») замеры без какого-либо заголовка или синхронизации
- WAV — Microsoft Wave (Waveform audio format); разработан совместно с IBM
- FLAC (.flac) — свободный кодек из проекта Ogg
- Lossless Audio (.la)
- Lossless Predictive Audio Compression (LPAC; .pac)
- Apple Lossless (.m4a)
- Monkey's Audio (.ape)
- OptimFROG (.ofr)[1]
- RKAU (.rka)[2]
- Shorten (.shn)
- TTA — True Audio, свободный кодек
- TAK (.tak) — Tom’s lossless Audio Kompressor
- WavPack (.wv)
- Windows Media Audio 9 Lossless (.wma)
- ADX — формат звука с максимальным битрейтом 1 Гбит/с
- PXD (.pxd) — формат компании PXD Media. Один из первых аудиокодеков без потерь (1997). Используется в музыкальных конструкторах EJAY и других.
Кодирование с потерями
править- MP2 — MPEG-1/2 Layer 2 (Musicam)
- MP3 — MPEG-1/2/2.5 Layer 3
- Vorbis — проект Ogg, свободный, похож по принципам на MP3
- Speex — проект Ogg, свободный, сжатие голоса, низкий битрейт
- Opus — проект Ogg, свободный, передача звука по сети; основан на технологиях кодеков CELT и SILK.
- GSM-FR — GSM Full Rate, изначально для сотовых телефонов
- G.723.1 — один из базовых кодеков речевой IP-телефонии
- G.729 — эффективный узкополосный речевой кодек IP-телефонии
- Windows Media Audio (WMA)
- AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding, часто в контейнере MPEG-4
- Musepack — Musepack (MPC)
- TwinVQ — Yamaha TwinVQ (VQF)
- RealAudio (RA, RM)
- OTS Audio File — похож на MP3
- SWA — Macromedia Shockwave Audio; сжатие как в MP3 с дополнительными заголовками для Macromedia Director[3]
Другие форматы
править- GYM — лог чипа Genesis YM2612
- IMF (id Music File) — создан id Software, содержит лишь байты, передаваемые чипу OPL2
- IT — модуль Impulse Tracker, добавлены сжатые инструменты, действия на отпускание ноты, и др.
- MID, MIDI (Musical Instrument Digital Interface) — обычно просто ноты и управляющие инструкции, но изредка и дампы семплов)
- MT2 — модуль MadTracker, сочетает свойства IT и XM
- MNG — звуковое сопровождение (BGM) для игр серии Creatures[англ.], начиная с Creatures 2[4]
- MOD — модули Soundtracker и Protracker для семплов и мелодии
- MusicXML
- NSF (NES music)
- NIFF
- ORG (Organya) — формат, придуманный разработчиками игры Cave Story
- PSF — PlayStation sound format
- PTB (Power Tab Editor tab)
- S3M — модуль ScreamTracker 3, чуть больше эффектов и отдельной колонкой громкости
- SPC — звуковой формат Super Nintendo Entertainment System
- STF — файл проекта StudioFactory, содержит все необходимые патчи, семплы, треки и установки для воспроизведения файла
- SYN — файл проекта SynFactory, содержит все необходимые патчи, семплы, треки и установки для воспроизведения файла
- VGM (Video Game Music) — лог нескольких чипов
- XM — модуль Fast Tracker, добавлены инструменты
- YM — формат звукового чипа Atari ST/Amstrad CPC YM2149
Форматы плейлистов
правитьСуществуют как общепринятые (стандартные) форматы плейлистов, так и разработанные для конкретного медиаплеера. Однако нередко форматы второго типа становятся популярными и стандартными.
Наиболее популярные форматы плейлистов:
- Advanced Systems Format (.asx) — Windows Media Metafile — XML-подобный формат файла,[5] представленный в Windows Media Player.
- B4S — базирующийся на XML формат плейлиста Winamp3.
- FPL — плейлист плеера foobar2000.
- M3U (.m3u, .m3u8) — текстовый формат, изначально появился в Winamp, затем появилась его поддержка и в других плеерах.
- PLS — формат, используемый первоначально в плеере Light Alloy.
- Real Audio Metafile — только для файлов формата Real Audio.
- SMIL — XML-подобный формат, рекомендованный Консорциумом W3C; распространяется как на аудио-, так и на видеоформаты.
- VLC — собственный формат плейлиста в проигрывателе VLC.
- Windows Media Player Playlist (WPL) — список воспроизведения Windows Media Player, начиная с 9 версии.
- XSPF — открытый XML-формат, рассчитанный на переносимость и кроссплатформенность; разработан Xiph.Org.
- ZPL — формат плейлиста в Zoom Player.
- AIMPPL, AIMPPL4, PLC — форматы плейлистов плеера AIMP. (PLC : AIMP 1.52 - 2.60, AIMPPL : AIMP 3.00 - 3.60, AIMPPL4 : 4.00 - 5.02, начиная с 5.03 стандартным форматом плейлистов стал открытый формат плейлистов XSPF, на мобильной версии AIMP ранее также фигурировал формат AIMPBPL)
См. также
правитьПримечания
править- ↑ OptimFROG Lossless Audio Compression. Дата обращения: 19 марта 2011. Архивировано 25 ноября 2012 года.
- ↑ Архивированная копия. Дата обращения: 19 марта 2011. Архивировано из оригинала 19 ноября 2005 года.
- ↑ В чём разница между MP3 и SWA? Дата обращения: 19 марта 2011. Архивировано 26 ноября 2005 года.
- ↑ Редактор и плеер
- ↑ Lucas Gonze, Matthias Friedrich, Robert Kaye. XSPF Version 1 (англ.). Xiph.Org (2005). Дата обращения: 23 мая 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
Ссылки
править- List of audio and music file formats
- Форматы звуковых файлов. Часть 1
- Форматы звуковых файлов. Часть 2
- Форматы звуковых файлов. Часть 3
- Форматы
- Lossless comparison — сравнение кодеков без потерь (англ.)
Для улучшения этой статьи желательно:
|