Цифровые аудиоформаты

Цифровой аудиоформат — 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.

Аудиофайл (файл, содержащий звукозапись) — компьютерный файл, состоящий из информации об амплитуде и частоте звука, сохранённой для дальнейшего воспроизведения на компьютере или проигрывателе.

Разновидности цифровых аудиоформатов

Существуют 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:

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 от двух крупных конкурирующих компаний — 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

Название форматаКвантование, битЧастота дискретизации, кГцЧисло каналовСкорость потока данных с диска, кбит/сСтепень и тип сжатия
CD1644,121411,21:1 без потерь
Dolby Digital (AC3)16-24486до 640~12:1 с потерями
DTS20-2448; 96до 8до 15363:1 с потерями
DVD-Audio16; 20; 2444,1; 48; 88,2; 96669121:1 без потерь
DVD-Audio16; 20; 24176,4; 192246081:1 без потерь
MP316-24до 482до 320~11:1 с потерями
AAC16-24до 96до 48до 512с потерями
AAC+ (SBR)16-24до 482до 320с потерями
Ogg Vorbisдо 32до 192до 255до 500с потерями
WMAдо 24до 96до 2до 7682:1, есть версия без потерь

Таблица сравнения

ВозможностиFLACWavPackTAKMonkey’s AudioOptimFROGALACWMAShortenLATTAMPEG-4 ALSMPEG-4 SLSReal Lossless
Кодированиебыстроочень быстроочень быстробыстромедленнобыстросреднеочень быстроочень медленнобыстросреднемедленномедленно
Декодированиеочень быстробыстроочень быстросреднемедленнобыстробыстроочень быстромедленнобыстробыстромедленноочень быстро
Сжатие*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**очень хорошоочень хорошоочень хорошоочень хорошоочень хорошоплохоплохоплохосреднеплохоочень хорошоплохоплохо
 
Обработка ошибокдададанетда данетнетдадада 
Поискдадададададададададададада
ТегиVorbis tagsID3/APEAPEv2 (exp.)ID3/APEID3/APEiTunesASFнетID3v1ID3дадасобственные
Аппаратная поддержкаочень хорошоограниченнонетограниченнонетхорошоограниченноограниченнонетограниченнонетнетнет
Программная поддержкаочень хорошохорошосреднехорошосреднесреднехорошоочень хорошоплохосреднеплохоплохоплохо
Гибрид/lossy (без потерь)нетданетнетданетнетнетнетнетнетданет
ReplayGainдададанетдаотчастинетнетнетдададанет
RIFF-чанкидада дада нетдаданет   
Потоковое воспроизведениедададанетдададанет нетдадада
Поддержка Pipeдададададададададанет  нет
Открытый исходный коддаданетданетданетданетдададанет
Многоканальностьдададанетнетдаданетнетдададанет
Высокое разрешениедададададададанетнетдададанет
Поддержка ОСКроссплатформенныйКроссплатформенныйWin/Linux WineКроссплатформенныйWin/Mac/LinuxКроссплатформенныйWin/MacКроссплатформенныйWin/LinuxКроссплатформенныйКроссплатформенныйКроссплатформенныйWin/Mac/Linux

* Коэффициент сжатия вычисляется как отношение размера после сжатия к размеру до сжатия, умноженное на 100 %. Таким образом, чем меньше значение, тем лучше.

Указанные в таблице скорости кодирования и декодирования, а также коэффициент сжатия, получаются при использовании стандартных настроек кодировщика.

** Под гибкостью понимается число доступных пользователю вариантов кодирования (быстро/слабое сжатие, медленно/сильное сжатие и все промежуточные варианты).

Список цифровых аудиоформатов

Кодирование без потерь

Форматы без сжатия

  • 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

Форматы со сжатием звука без потерь

  • PXD (.pxd) - формат компании PXD Media. Один из первых аудиокодеков без потерь (1997). Используется в музыкальных конструкторах EJAY и других.

Кодирование с потерями

Другие форматы

  • 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[en], 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 — Portable Sound Format
  • 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

Существуют 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, PLC — форматы плейлистов плеера AIMP.

См. также

Примечания

Ссылки