Что за формат flac – Что лучше MP3 или FLAC и какой выбрать формат музыки

alexxlab 12.11.2018 Leave a comment

Содержание

Аудиоформаты MP3 и FLAC: используем грамотно

В этом посте я хочу рассказать о том, как получать наилучшие результаты при сжатии музыкального материала в форматы FLAC и MP3. В эпоху массового распространения стриминговых аудио- и видеосервисов эта тема может показаться малоактуальной, однако, как показывает практика, это не так. Во-первых, не все хотят быть зависимыми от сторонних ресурсов, которые в любой момент могут повести себя как угодно — от введения разнообразных ограничений на доступ к контенту до полного его удаления. Во-вторых, в мире есть множество мест, где интернет работает медленно, печально и с перерывами на обед. В-третьих, качество звучания при онлайн-прослушивании обычно вполне приемлемо для большинства пользователей, но искушенных слухачей с хорошей аппаратурой оно может ввергнуть в тоску. Учитывая все вышесказанное, можно полагать, что тема самостоятельного сжатия аудиозаписей для их хранения и прослушивания оффлайн останется актуальной ещё достаточно долго.

Так как в статье будут рассматриваться консольные приложения Windows, то предполагается, что читатель знаком с основами работы в командной строке под этой операционной системой.

Базовые понятия

PCM (pulse code modulation), она же ИКМ (импульсно-кодовая модуляция) — способ представления аналогового сигнала в цифровом виде. Работает это так: на вход устройства под названием АЦП (аналого-цифровой преобразователь) подаются электрические колебания, представляющие из себя аналоговый звуковой сигнал. АЦП с определенной частотой замеряет уровень этого сигнала и передаёт полученные значения наружу, где они сохраняются. Таким образом формируется массив данных, представляющий из себя последовательность значений амплитуды исходного сигнала. Описанный процесс называется «оцифровка». Основной проблемой хранения PCM-данных в «голом» виде является довольно большой их объём, поэтому для более рационального использования места на носителе используются различные алгоритмы сжатия цифрового звука.

WAV

— аудиоформат, стандартно использующийся для хранения несжатого PCM-аудио в Windows. Формат может содержать в себе и сжатые данные, но на практике подобное встречается крайне редко и, можно сказать, является моветоном. Проигрывание WAV-файлов требует минимум ресурсов системы, так как никакой дополнительной обработки информации для этого не требуется. Сохранение материала в этом формате почти всегда является промежуточным шагом при обработке звука в аудиоредакторах, CD-грабберах и другом подобном ПО. Битрейт несжатого WAV с параметрами 16 бит/44.1 кГц/стерео — 1411 кбит/с, размер файла пятиминутной записи в таком виде — около 52 МБ.

Кодер (или «энкодер» от английского «encoder») — программное обеспечение, предназначенное для преобразования WAV в какой-либо иной формат с целью уменьшения объёма хранимых данных.

Декодер — программное либо аппаратное обеспечение, служащее для воспроизведения сжатых в соответствующий формат файлов или преобразования их в неcжатый вид.

Lossy — общее название семейства аудиоформатов, в которых используется сжатие данных с потерями. Типичными представителями семейства являются MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis. Главная особенность lossy-форматов заключается в том, что при сжатии материала в любой из них значительная часть исходной звуковой информации теряется безвозвратно и не может быть восстановлена впоследствии никаким способом. За счёт этого достигается высокая степень компрессии, при этом на слух потери малозаметны или вообще незаметны, так как отбрасываются только некритичные для человеческого восприятия данные.

Lossless — общее название семейства аудиоформатов, в которых используется сжатие данных без потерь. Типичные представители семейства: FLAC, Monkey’s Audio (APE), ALAC, WavPack. В отличие от lossy-форматов, здесь никакая информация при сжатии не теряется, всё происходит примерно как в обычных архиваторах. Платой за полную сохранность данных является значительно меньшая по сравнению с lossy степень компрессии.

MP3 (MPEG-1 Layer 3) — исторически первый и самый распространённый формат сжатия с потерями. Несмотря на то, что в силу возраста MP3 на сегодняшний день не блещет эффективностью компрессии, его популярность остаётся весьма высокой по причине универсальности — проигрывать данный формат умеет любой утюг. При этом, если применяются адекватные кодер и декодер, качество звучания MP3 находится на очень достойном уровне. Сочетание этих двух факторов делает использование формата оправданным и сейчас. Коэффициент сжатия MP3 при сохранении высокого качества звучания — 6-9 раз. Средний битрейт такого MP3 с параметрами 16 бит/44.1 кГц/стерео — 150-240 кбит/с, размер файла пятиминутной записи в этом виде — 6-9 МБ.

FLAC (Free Lossless Audio Codec) — самый популярный на текущий момент формат сжатия аудио без потерь. Если для какого-либо ПО или оборудования заявлена поддержка lossless, почти наверняка данное ПО/оборудование умеет проигрывать FLAC. Формат является стандартом де-факто в среде любителей качественного звука. Коэффициент сжатия FLAC — 1.3-2.8 раза. Битрейт FLAC с параметрами 16 бит/44.1 кГц/стерео — 500-1100 кбит/с, размер файла пятиминутной записи в таком виде — 18-40 МБ.

В заключение раздела приведу картинку, наглядно иллюстрирующую ключевые особенности вышеописанных аудиоформатов:

Общие вопросы

Можно ли пережимать материал из lossless в lossy — например, из FLAC в MP3?

Можно и часто нужно. Например, если вы хотите слушать музыку в «походных» условиях с портативного устройства без аудиофильских замашек, а исходный материал у вас хранится в lossless-формате, то перед переносом на портатив имеет смысл сконвертировать нужные треки в lossy. Так вы уменьшите размер файлов и сможете сохранить на мобильном носителе значительно больше музыки. Деградации звука от такого преобразования вы, скорее всего, не почувствуете совсем.

Можно ли пережимать материал из lossy в lossless — например, из MP3 во FLAC?

Делать этого не следует ни в коем случае, так как качество звучания лучше не станет, а размер файлов вырастет в разы. Более того, такой псевдо-lossless, впоследствии попавший к другим людям, будет вводить их в заблуждение. Когда вы скачиваете lossless из сети, для определения и отбраковки подобных фейков используйте программу auCDtect.

Можно ли пережимать материал из lossy в lossy — например, MP3 с меньшим битрейтом в MP3 с бо́льшим битрейтом?

Если вы хотите получить от подобного пережатия улучшение качества, то нет, так делать не нужно — звучание не только не улучшится, а даже слегка ухудшится. Если вашей целью является уменьшение размера файла и качество звучания не очень критично, то пережатие из более высокого в более низкий битрейт вполне оправданно.

Какой из lossless-форматов лучше по качеству звучания — FLAC, Monkey’s Audio, WavPack?

Как уже говорилось ранее, lossless-форматы сжимают данные без потерь. Это означает, что в плане качества звучания все они абсолютно идентичны. Выбирать lossless-формат для использования в каждом конкретном случае следует, ориентируясь исключительно на его совместимость с ПО/оборудованием и на ваши личные предпочтения.

Влияют ли выбор кодера и его настройки на качество звучания при сжатии материала в MP3?

Существенно влияют. Про то, какой кодер и с какими настройками обеспечивает оптимальный результат, я расскажу ниже.

Влияет ли декодер на качество звучания при прослушивании материала в MP3? Чем лучше воспроизводить MP3 на ПК?

MP3-декодер может влиять на качество звучания. Некоторые (особенно старые) декодеры заметно искажают звук при проигрывании MP3, что может создать ложное впечатление об ущербности этого формата как такового. Для проигрывания музыки на ПК следует пользоваться проверенными программами-плеерами, желательно последних версий. Я использую foobar2000, который всем и рекомендую — у него проблем с качеством воспроизведения как MP3, так и других поддерживаемых форматов нет.

Влияют ли настройки кодера на качество звучания при сжатии материала во FLAC? Какую степень сжатия лучше выбрать?

Настройки FLAC-кодера на качество звучания не влияют совсем. От них могут зависеть только размер получаемых файлов и время, затраченное на сжатие, да и то незначительно. Поэтому чаще всего я не заморачиваюсь и кодирую во FLAC с настройками по умолчанию, что советую делать и вам. В редких случаях, когда требуется получить файлы минимального размера и приходится экономить каждый байт, имеет смысл увеличить степень сжатия до максимального значения.

Влияет ли декодер на качество звучания при прослушивании материала во FLAC? Чем лучше воспроизводить FLAC на ПК?

В случае с FLAC и другими lossless-форматами декодер на качество звучания не влияет, исходные аудиоданные при воспроизведении восстанавливаются с точностью до бита. Поэтому для прослушивания FLAC можно использовать любой плеер, который поддерживает данный формат и нравится лично вам. Однако, я ещё раз порекомендую foobar2000 как проверенное временем универсальное решение для проигрывания музыки под Windows.

Кодирование и декодирование MP3 при помощи LAME

Как уже говорилось выше, в случае с MP3 качество звучания итоговых файлов напрямую зависит от выбора кодера и его настроек при сжатии. На сегодняшний день наилучшие результаты для данного формата даёт кодер LAME. Оригинальный сайт проекта выглядит несколько запутанно, поэтому сразу дам ссылку на файлы. Из архива нам нужен файл lame.exe. Открываем командную строку.

Для получения краткой справки по использованию LAME наберите lame --help (информация будет выведена на экран) или lame --help > usage.txt (информация будет выведена в файл usage.txt). Для получения подробной справки замените --help на --longhelp.

Перейдём непосредственно к функционалу сжатия. Следует ли указывать битрейт и другие настройки компрессии по отдельности? Нет, это совершенно не обязательно, разработчики сделали бо́льшую часть работы за нас, максимально упростив использование кодера. В LAME заложен набор пресетов (предустановок), позволяющих пользователю получать отличный результат при минимуме технических знаний. Почти все пресеты используют режим VBR (Variable Bit Rate, переменный битрейт), что даёт оптимальное соотношение качества звучания и размера файла. Справка по пресетам вызывается командой lame --preset help. Рассмотрим наиболее актуальные из предустановок.

Пресет standard. Описание из встроенной справки:

Этот пресет должен быть «прозрачен» для большинства людей на большей части музыки, обладая достаточно высоким качеством.

Средний битрейт при использовании standard составляет 170-210 кбит/с, срез ВЧ начинается примерно с 18.7 кГц. Рекомендую использовать данный пресет как режим по умолчанию, он является наиболее сбалансированным по сочетанию характеристик.

Кодирование WAV в MP3 с данным пресетом:

lame --preset standard infile.wav outfile.mp3, где infile.wav — имя исходного WAV-файла, outfile.mp3 — имя получаемого MP3-файла (последнее можно не указывать).

Пресет extreme. Описание из встроенной справки:

Если вы обладаете крайне хорошим слухом и таким же оборудованием, этот пресет даст чуть более высокое качество, чем standard.

Средний битрейт при использовании extreme составляет 220-260 кбит/с, ВЧ-фильтр не задействуется. Рекомендую использовать данный пресет в тех случаях, когда требуется получить MP3 с очень высоким качеством звучания. При прослушивании музыки на среднестатистическом оборудовании этот пресет по сравнению со standard обычно не даёт ничего, кроме увеличения размера файла.

Кодирование WAV в MP3 с данным пресетом:

lame --preset extreme infile.wav outfile.mp3

Пресет insane. В отличие от предыдущих пресетов, использующих VBR, этот использует режим с постоянным битрейтом 320 кбит/с. Описание из встроенной справки:

Этот пресет будет перебором для большинства людей в большей части ситуаций, но, если вам необходимо получить наивысшее качество без оглядки на размер файла, то вперёд.

Использовать insane я не рекомендую в силу его практической бессмысленности. Если вас мучают приступы перфекционизма, используйте не MP3 с заоблачными настройками, а какой-нибудь из lossless-форматов. Например, FLAC.

Декодирование MP3 в WAV:

lame --decode infile.mp3 outfile.wav

Кодирование и декодирование FLAC

Рассмотрим сжатие файлов кодером FLAC, скачать который можно здесь. Для работы нам нужен файл flac.exe. Если запустить его без параметров, будет выдана краткая справка по использованию кодера. Для получения подробной справки наберите flac --help (информация будет выведена на экран) или flac --help > usage.txt (информация будет выведена в файл usage.txt).

Кодирование WAV во FLAC со степенью сжатия по умолчанию (5):

flac infile.wav

Кодирование WAV во FLAC с указанной степенью сжатия:

flac -n infile.wav, где n — число от 0 (минимальное сжатие) до 8 (максимальное сжатие).

Декодирование FLAC в WAV:

flac -d infile.flac

Чтобы убедиться в том, что FLAC сжимает данные действительно без потерь, можно использовать любое ПО, умеющее сравнивать файлы побитно — например, встроенную в Windows утилиту fc. Для эксперимента выбираем любой WAV-файл и делаем с ним следующие преобразования: original.wav (оригинальный файл) > compressed.flac (кодируем файл во FLAC) > decompressed.wav (декодируем FLAC обратно в WAV). Далее сравниваем original.wav и decompressed.wav при помощи fc в режиме двоичного сравнения:

fc /b original.wav decompressed.wav

По завершении проверки утилита выдаст сообщение «различия между файлами не найдены», что говорит об их полной идентичности. Это означает, что при конвертации во FLAC и обратно ни один бит не был потерян, что и требовалось доказать. Если проделать тот же опыт с MP3, то результат будет совсем иной, различий между файлами обнаружится огромное количество.

Автоматизация сжатия при помощи foobar2000

Работа через консоль — это, конечно, хорошо, но для регулярного применения процесс преобразования форматов хочется сделать более простым и удобным. Для решения данной задачи прекрасно подходит плеер foobar2000, о котором я уже упоминал выше. Этот проигрыватель имеет встроенный конвертер файлов, настройку которого мы и рассмотрим пошагово.

Для начала добавим в конвертер пресеты для LAME:

1) Открываем foobar, добавляем в его плейлист несколько файлов. Кликаем правой кнопкой мыши на любом треке из плейлиста, выбираем Convert > … В открывшемся окне Converter Setup в блоке Current Settings выбираем пункт Destination — здесь можно настроить, куда и как foobar будет сохранять созданные файлы. При необходимости корректируем эти параметры, затем жмём Back.

2) Нажимаем Output format > Add New, в появившемся окне заполняем поля как на скриншоте:

В поле Encoder file следует указать полный путь к файлу lame.exe. После того, как всё заполнено, жмём OK, затем Back.

3) Вернувшись в окно Converter Setup, сохраняем созданный пресет кнопкой Save Проходим пункты 2 и 3 заново, но на этот раз в параметрах и названии пресета меняем «standard» на «extreme». В результате в список Saved presets добавятся два пункта, запускающие LAME в режимах standard и extreme. Теперь можно перекодировать в MP3 любые файлы из плейлиста foobar, просто выделив их мышкой и выбрав в контекстном меню Convert > название нужного пресета:

Настроить FLAC ещё проще. В окне Converter Setup в блоке Current Settings выбираем Output format, далее в списке пресетов выбираем FLAC, жмём Back. Вернувшись в Converter Setup сохраняем новый пресет с именем FLAC:

Всё, теперь сжатие во FLAC доступно через контекстное меню Convert так же, как и сжатие в MP3. Нюанс: при первом запуске процесса конвертации откроется окно, в котором надо будет указать, где находится файл flac.exe.

К слову. У пользователей часто возникает вопрос, как разбить на отдельные треки альбом, скачанный в виде одного большого FLAC-файла с дополнением в виде файла разметки Cue sheet. Настроив foobar, как описано выше, мы можем сделать это в несколько кликов: открываем файл с расширением .cue, выделяем появившиеся в плейлисте треки и преобразуем их в отдельные файлы через контекстное меню Convert > FLAC.

Заключение

Завершая данную статью, не могу обойти стороной один из самых популярных вопросов обывателей — что же лучше, FLAC или MP3? Спрашивающий обычно хочет получить простой, однозначный и справедливый для всех случаев ответ. Однако, такового нет и быть не может. Далее я изложу своё мнение по части того, когда и почему следует применять каждый из обсуждаемых форматов.

Что касается качества звучания, то опыт показывает, что при грамотном подходе к процессу сжатия MP3 разница между ним и lossless-форматами на слух исчезающе мала в подавляющем большинстве ситуаций. Надежно фиксировать отличия могут только хорошо тренированные люди при прослушивании подходящей музыки на высококлассном оборудовании. Да, существуют специально подобранные тестовые сэмплы, на которых артефакты lossy-сжатия отчётливо заметны каждому, но задайте себе вопрос — вы планируете слушать эти сэмплы или всё-таки обычную музыку? В общем, вывод очевиден — MP3 более чем подходит как формат хранения музыки для высококачественного воспроизведения. Но повторю ещё раз: данный тезис справедлив только в том случае, если аудиофайлы приготовлены правильно. К сожалению, сеть наводнена MP3-шками, звучание которых откровенно погано вовсе не из-за ущербности самого формата, а по причине использования старых или изначально убогих кодеров.

Чтобы составить собственное непредвзятое мнение по обсуждаемому вопросу, настоятельно рекомендую читателю лично потестировать разные форматы в слепых тестах. Это не только познавательное, но и достаточно увлекательное занятие.

Теперь рассмотрим преимущества, которые даёт использование FLAC или других lossless-форматов.

В отличие от ситуации с MP3, где качество результата сильно зависит от квалификации кодирующего, испортить звучание сжатием во FLAC невозможно в принципе. Поэтому вопрос, чем и как кодировался материал теряет свою актуальность (за исключением ранее описанных клинических случаев изготовления FLAC из lossy, но это легко проверяется). При прослушивании музыки в lossless вы можете быть уверены, что огрехи в звучании, если таковые имеются — не результат приложения чьих-либо кривых рук на этапе сжатия, а свойство исходной фонограммы, с которым просто надо смириться.
Сама уверенность в том, что запись хранится «как есть», без необратимых потерь в ней, некоторым людям доставляет психологический комфорт. В такой тонкой области, как аудио, данный фактор может быть весьма значимым.
Материал в lossless идеально подходит для разнообразной обработки — его можно пережимать в любые другие форматы, редактировать, резать на сэмплы без боязни получить на выходе «мясо, вылепленное из консервов». Для тех, кто серьёзно работает со звуком, это немаловажно.

Всё перечисленное не про вас? Тогда заморачиваться с lossless вам нет никакого смысла, смело используйте MP3 либо другие lossy-форматы.

Лично я дома храню и слушаю музыку преимущественно во FLAC, собственноручно изготавливая из него MP3 при необходимости — например, для использования в портативных устройствах.

Метки: работа с аудиозаписями

Поделиться ссылкой:

Смотрите также:

hamsterilla.ru

FLAC — это… Что такое FLAC?

FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec) — популярный свободный кодек, предназначенный для сжатия аудиоданных без потерь.

В отличие от аудио-кодеков, обеспечивающих сжатие с потерями (MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis) FLAC, как и любой другой lossless-кодек, не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции.

На сегодня формат FLAC поддерживается множеством аудиоприложений и портативных аудиоплееров, а также имеет большое количество аппаратных реализаций^[1].

Сведения о формате

Аудиопоток

Основными частями потока являются:

Строка из четырёх байтов «fLaC»
Блок метаданных STREAMINFO
Другие необязательные блоки метаданных
Аудио фреймы

Первые четыре байта идентифицируют поток FLAC. Следующие за ними метаданные содержат информацию о потоке, затем идут сжатые аудиоданные.

Метаданные

По состоянию на 10.03.2010 в libflac-1.2.1 определены следующие типы блоков: StreamInfo, Padding, Application, SeekTable, VorbisComment, CueSheet, Picture, Unknown. Блоки метаданных могут быть любого размера, новые блоки могут быть легко добавлены. Декодер имеет возможность пропускать неизвестные ему блоки метаданных.

Блок STREAMINFO является обязательным. В нём содержатся данные, позволяющие декодеру настроить буферы, частоту дискретизации, количество каналов, количество бит на семпл и количество семплов. Также в блок записывается подпись MD5 несжатых аудиоданных. Это полезно для проверки всего потока после его передачи.

Другие блоки предназначены для резервирования места, хранения таблиц точек поиска, тегов, список разметки аудиодисков, а также данных для конкретных приложений. Опции для добавления блоков PADDING или точек поиска приведены ниже. FLAC не нуждается в точках поиска, однако они позволяют значительно увеличить скорость доступа, а также могут быть использованы для расстановки меток в аудио редакторах.

Точное описание структур стандартных блоков можно найти в файле format.h библиотеки libflac, доступной с сайта формата.

Аудиоданные

За метаданными следуют сжатые аудиоданные. Метаданные и аудиоданные не чередуются. Как и большинство кодеков, FLAC делит входной поток на блоки и кодирует их независимо друг от друга. Блок упаковывается во фрейм и добавляется к потоку. Базовый кодер использует блоки постоянного размера для всего потока, однако формат предусматривает наличие блоков разной длины в потоке.

Разбиение на блоки

Размер блока — очень важный параметр для кодирования. Если он очень мал, то в потоке будет слишком много заголовков фреймов, что уменьшит уровень сжатия. Если размер большой, то кодер не сможет подобрать эффективную модель сжатия. Понимание процесса моделирования поможет Вам увеличить уровень сжатия для некоторых типов входных данных. Обычно при использовании линейного прогнозирования на аудиоданных с частотой дискретизации 44.1 кГц оптимальный размер блока лежит в диапазоне 2-6 тысяч семплов.

Межканальная декорреляция

Если на вход поступают стерео аудиоданные, они могут пройти через стадию межканальной декорреляции. Правый и левый канал преобразуются к среднему и разностному по формулам: средний = (левый + правый)/2, разностный = левый — правый. В отличие от joint stereo, используемом в lossy кодерах, в lossless кодировании этот процесс не приводит к потерям. Для данных с аудио компакт-дисков это обычно приводит к значительному увеличению уровня сжатия.

Моделирование

На следующем этапе кодер пытается аппроксимировать сигнал такой функцией, чтобы полученный после её вычитания из оригинала результат (называемый разностью, остатком, ошибкой) можно было закодировать минимальным количеством битов. Параметры функций тоже должны записываться, поэтому они не должны занимать много места. FLAC использует два метода формирования аппроксимаций:

подгонка простого полинома к сигналу
общее кодирование с линейными предикторами (LPC).

Во-первых, постоянное полиномиальное предсказание (-l 0) работает значительно быстрее, но менее точно, чем LPC. Чем выше порядок LPC, тем медленнее, но лучше будет модель. Однако с увеличением порядка выигрыш будет все менее значительным. В некоторой точке (обычно около 9) процедура кодера, определяющая наилучший порядок, начинает ошибаться и размер получаемых фреймов возрастает. Чтобы преодолеть это, можно использовать полный перебор, что приведёт к значительному увеличению времени кодирования.

Во-вторых, параметры для постоянных предикторов могут быть описаны тремя битами, а параметры для модели LPC зависят от количества бит на семпл и порядка LPC. Это значит, что размер заголовка фрейма зависит от выбранного метода и порядка и может повлиять на оптимальный размер блока.

Остаточное кодирование

Когда модель подобрана, кодер вычитает приближение из оригинала, чтобы получить остаточный (ошибочный) сигнал, который затем кодируется без потерь. Для этого используется то обстоятельство, что разностный сигнал обычно имеет распределение Лапласа и есть набор энтропийных кодов, называемый кодами Райса, позволяющий эффективно и быстро кодировать эти сигналы без использования словаря.

Кодирование Райса состоит из нахождения одного параметра, отвечающего распределению сигнала, а затем использования его для составления кодов. При изменении распределения меняется и оптимальный параметр, поэтому имеется метод позволяющий пересчитывать его по необходимости. Остаток может быть разбит на контексты или разделы, у каждого из которых будет свой параметр Райса. FLAC позволяет указать, как нужно производить разбиение. Остаток может быть разбит на 2ⁿ разделов.

Составление фреймов

Аудиофрейму предшествует заголовок, который начинается с кода синхронизации и содержит минимум информации, необходимой декодеру для воспроизведения потока. Сюда также записывается номер блока или семпла и восьмибитная контрольная сумма самого заголовка. Код синхронизации, CRC заголовка фрейма и номер блока/семпла позволяют осуществлять пересинхронизацию и поиск даже в отсутствие точек поиска. В конце фрейма записывается его шестнадцатибитная контрольная сумма. Если базовый декодер обнаружит ошибку, будет сгенерирован блок тишины.

Разное

Чтобы поддерживать основные типы метаданных, базовый декодер умеет пропускать теги ID3v1 и ID3v2, поэтому их можно свободно добавлять. Теги ID3v2 должны располагаться перед маркером «fLaC», а теги ID3v1 — в конце файла.

Существуют модификации FLAC кодера: Improved FLAC encoder и Flake.

29 января 2003 г. Xiphophorus (сейчас называется Xiph.Org Foundation) анонсировали включение формата FLAC в линейку своих продуктов, таких, как Ogg Vorbis, Theora и Speex^[2].

Аппаратно поддерживается во многих устройствах. Среди них:

DUNE HD
Weiss Minerva
Blackberry
Blacknote DSS 30
Cowon
DIGMA (Insomnia 1 — Insomnia 5)
Rio Karma
ICONBIT HD390DVD; HD400L; HD400DVD
iRiver, Gigabeat (Toshiba) (через прошивку RockBox)
iAudio (Cowon)
Ritmix (Meizu)
SanDisk Sansa Fuze, Clip
TeXet (T-560, T-589, T-590, T-660, T-790, T-860, T-890)
Transcend (MP 330, MP 860, MP 870)
iPod (через прошивку RockBox)
Networked Media Tank (Popcorn Hour — A100, A110, B110, C200)
Explay
Nationite S:Flo 2 (Teclast T51)
Philips Xenium K700
Hifiman HM-801
Huawei Honor U8860
SanDisk Sansa Clip+
Samsung Galaxy Note
Samsung Galaxy S
Samsung Galaxy S II
Samsung Galaxy S III
Samsung Wave
Samsung Wave II
Sony Ericsson W20(Zylo)
Sony Ericsson Xperia x10i
Sony Ericsson Xperia Arc
Oysters PMP-200
Sony Ericsson Xperia Play
Nokia N900 с пакетом OGG support
Nokia N9 на MeeGo
Meizu M8
Mystery MMD-584U
Nokia N8, Nokia E7, C7, C6-01, (смартфоны на Symbian^3, с помощью FolderPlay 1.8)
Nokia 5800. Nokia N95 и т. д. (смартфоны на S60, с помощью FolderPlay 1.8)
и другие^[1].

Примечания

Ссылки

dic.academic.ru

Формат FLAC — Audio Coding

codecs

flac

x86

1.3.2

true

codecs

flac

codec

кодек

кодеки

FLAC 1.3.2 x86

Дата:	1 января 2017
Файл:	flac-1.3.2-win.zip
Размер:	1.22 MB

Сайт проекта

Расширение файлов: .flac

Разработчик: Организация Xiph.Org, Джош Колсон
Первый релиз: 20 июля 2001 года
Стабильный релиз: 1.3.1 / 25 ноября 2014
Операционная система: кросплатформенный
Лицензия: утилиты командной строки под GBU GPL, библиотеки под BSD

FLAC является кодеком для сжатия аудио данных, изначально написанный Джошем Колсоном. Как следует из названия, FLAC осуществляет сжатие данных, оставляя при этом их идентичными оригиналу, таким образом, ни одна часть данных не теряется — это и является основной задачей алгоритмов сжатия без потерь. Цифровая аудио запись (такая как CD-Audio трэк), сжатая в формат FLAC может быть распакована в абсолютно идентичную копию аудио данных. Степень сжатия формата FLAC, как правило, варьируется от 50 до 60% от оригинального размера.

FLAC подходит как для ежедневного прослушивания записей, так и для архивирования, так как имеет поддержу тэгов, встроенных обложек и быстрого изменения места воспроизведения. Бесплатность и открытость формата делают его хорошо поддерживаемым различным программным обеспечением. Поддержка воспроизведения на различных устройствах достаточно ограничена на данный момент, но, тем не менее, формат поддерживается большим количеством аппаратных устройств по сравнению с конкурирующим форматом WavPack.

История

Разработка была начата в 2000-м году Джошем Колсоном. Формат битового потока был зафиксирован, когда FLAC вошел в бета стадию с версией 0.5, выпущенной 15 января 2001 года. Версия 1.0 была выпущена 20 июля 2001 года.

29 января 2003 года организация Xiph.Org и проект FLAC объявили о включении проекта FLAC под символ Xiph.Org.

17 сентября 2007 года была выпущена версия 1.2.1, в которой была добавлена возможность сохранять AIFF и RIFF цепочки метаданных при помощи ключа --keep-foreign-metadata.

Спустя 6 лет 26 мая 2013 года вышел следующий релиз 1.3.0 от новой команды Xiph.Org. В этот релиз вошли небольшие изменения и общие улучшения. В частности, проект переехал в git-репозиторий организации Xiph.Org и была добавлена поддержка форматов RF64 и Wave64.

После прошествия ещё полутора лет 25 ноября 2014 года вышел в свет релиз 1.3.1 с более серьезными изменениями. В этот раз была улучшена производительность кодирования при использовании SSE и AVX расширений. Также была улучшена производительность декодирования для всех разрядностей, но особенно для 24 бит в связке с архитектурой IA32.

Проект

Проект FLAC состоит из следующих частей:

Формата аудио-данных
Простой формат-контейнер для аудио-данных, также называемый FLAC (Нативный FLAC или Native FLAC)
libFLAC — библиотека эталонного кодека, а также интерфейс для метаданных
libFLAC++, являющейся объектно-ориентированной надстройкой над библиотекой libFLAC
flac — утилита командной строки, основанная на libFLAC для кодирования и декодирования потоков формата FLAC
metaflac — утилита командной строки, являющаяся редактором метаданных (тэгов) для файлов .flac
Входные плагины для различных музыкальных плееров (Winamp, foobar2000, XMMS, musikCube и многих других)
Учитывая слияние проекта с организацией Xiph.Org, контейнер Ogg также поддерживает аудио-данные формата FLAC (также называется Ogg FLAC)

Бесплатность формата означает то, что спецификация его потокового формата может быть реализована кем угодно, без каких либо прав на это (тем не менее, Xiph.Org оставляет за собой право устанавливать спецификации формата и сертифицировать их соблюдение). Также реализация любых методов кодирования / декодирования формата FLAC не может быть включена в патент. Это означает, что эталонная реализация является свободным программным обеспечением. Исходные коды libFLAC и libFLAC++ доступны под лицензией BSD, а утилиты командной строки — под GPL.

Одной из поставленных целей проекта FLAC является призыв разработчиков, не создавать какие бы то ни было функции защиты от копирования.

Сравнения

FLAC был разработан для эффективного сжатия аудио данных, в отличие от обычных алгоритмов, таких как DEFLATE (ZIP и gzip), которые используются в других кодеках без потерь. В то время как ZIP может сжать CD-Audio файл на 10-20%, FLAC достигает коэффициентов сжатия 30-50% для большинства музыки, и особенно хорошо сжатие FLAC показывает при работе с голосовыми записями. Для сравнения, кодеки с потерями могут достигать коэффициентов сжатия в 80% и более, отбрасывая часть данных из исходного звукового потока.

FLAC использует линейное прогнозирование для конвертации сэмплов в небольшие последовательности некоррелирующих чисел (известных как остаточные), которые хранятся используя эффективное кодирование Голомба-Райса. Также в формате FLAC используется кодирование блоков с идентичными сэмплами, таких, как тихие пассажи. Технической силой формата FLAC, по сравнению с другими кодеками без потерь, является его возможность быть потоковым и декодироваться за короткое время, которое не зависит от степени сжатия.

Будучи схемой сжатия без потерь, FLAC также является популярным форматом для хранения архивов у владельцев аудио дисков или других медиа-данных, стремящихся сохранить свою аудио коллекцию. Если оригинальная запись потеряется, повредится или износится, копия в формате FLAC дает гарантию того, что точный дубликат оригинальной записи может быть восстановлен в любое время. Точное восстановление из архива с потерями (например, MP3) невозможно. Являясь форматом без потерь, FLAC вполне может подвергаться транскодингу (например, в MP3) без потерь качества, как правило, свойственным транскодингу. Во время извлечения данных с CD может быть также создан CUE файл. Если данные с компакт диска были извлечены в формат FLAC успешно, то файл CUE позволяет восстановить копию диска, идентичную оригинальному, включая порядок треков, начальный зазор (pregap) и CD-Text данные. Однако, дополнительная информация, которая может присутствовать на некоторых аудио дисках, такая как тексты песен, графика CD+G будут находиться за полем видимости CUE файла и большинства извлекающего программного обеспечения, и, таким образом, эта информация не будет извлечена.

Европейский вещательный союз (EBU) принял на вооружение формат FLAC для распространения высококачественного звука через сеть «Еврорадио».

Технические детали

Формат FLAC поддерживает только целочисленные сэмплы. Это позволяет избежать неточностей нецелочисленной арифметики, таким образом, это дает гарантию сжатия без потерь. На вход кодировщик может принимать от 4 до 32 бит на сэмпл, любую частоту дискретизации от 1 Гц до 655 350 Гц с шагом в 1 Гц, а также любое количество каналов в диапазоне от 1 до 8. Каналы могут быть сгруппированы в случае стерео или 5.1 звука для извлечения выгода от межканальных корреляций и, тем самым, увеличивая степень сжатия звука. FLAC проверяет контрольные суммы CRC для обнаружения испорченных фреймов в тех случаях, когда формат используется в потоковом протоколе. Помимо этого, в тэге с заголовком STREAMINFO хранится полный MD5 хэш необработанных PCM аудио данных. FLAC допускает диапазон Rice параметра от 0 до 16. FLAC поддерживает ReplayGain.

FLAC реализован как ядро кодека в библиотеке libFLAC, которая слинкована с основной поставляемой программой flac, являющейся эталонной программой, использующей API libFLAC. Также API кодека доступно для C++ в библиотеке libFLAC++.

Эталонная реализация FLAC компилируется на многих платформах, включая системы Unix (такие как Solaris и Mac OS X) и Unix-подобные (включая Linux и BSD), Windows BeOS и OS/2. Проект настроен для сборки следующими утилитами: autoconf / automake, MSVC, Watcom C и Xcode. В настоящий момент FLAC не поддерживает многопоточность.

Для тэгов FLAC использует ту же систему, что и Vorbis-комментарии.

Организация API

libFLAC API организован для различных направлений: потоковое, потоковое с поддержкой смещения и файловое (перечислено в порядке увеличения уровня абстракции относительно базового битового FLAC потока). Большинство FLAC приложений ограничиваются кодированием / декодированием, используя интерфейс libFLAC лишь файлового уровня.

Плюсы

Портируется на многие системы и платформы
Исходный код открыт и легко лицензирован
Быстрое декодирование, высокая независимость от уровня сжатия
Аппаратная поддержка (PhatBox, Kenwood MusicKeg, Rio Karma и другие)
Поддержка стриминга
Испорченные файлы могут быть частично восстановлены

Минусы

Менее эффективное сжатие, чем у некоторых других современных кодеков (APE (Monkey’s Audio), LPAC, OptimFROG)

Коэффициент производительность/сжатие приблизительно такой же как и у WavPack (однако, WavPack быстрее), и на 1%-2% хуже, чем у других современных кодеков, таких как APE (Monkey’s Audio) и OptimFROG.

Декодирование формата FLAC очень нетребовательно к ресурсам процессора, что делает этот формат идеальным для воспроизведения на различных портативных устройствах.

audiocoding.ru

Формат Lossless — что такое? Музыка высокого качества в формате Lossless

Lossless в переводе с английского языка означает «без потерь». Если звуковой сигнал сжат с использованием специальных lossless звуковых кодеков, его можно при желании восстановить с абсолютной точностью.

Если вы возьмете обыкновенный Audio CD диск с аналоговым звуком запишете его в формате WAV для звука без компрессии, затем выполните компрессию WAV с использованием кодека lossless, далее полученный звуковой файл декомпрессируете в WAV и результат запишете на чистый CD, то можете получить два совершенно идентичных Audio CD.

Преимущество lossless для хранения звуковой коллекции состоит в том, что качество записей намного выше, чем у lossy кодеков, а места они занимают меньше, чем несжатое аудио. Правда, файлы lossy меньше по размеру, чем музыкальные файлы без потери качества. Большая часть современных программ-плееров понимают формат lossless. Те программы, которые не в состоянии его воспроизводить, могут легко этому научиться, используя плагин lossless. Что такое звуковые форматы lossless?

Звуковые форматы без потери качества

Подлинного любителя музыки вряд ли устроит звучание музыки, записанной в форматах со сжатием Ogg Vorbis или MP3. Конечно, если аудиозаписи прослушивать на бытовой аудиоаппаратуре, недостатки звучания невозможно уловить на слух, но если попытаться проиграть сжатый файл на высококачественной аппаратуре класса Hi-Fi, сразу обнаружатся недочеты звука. Безусловно, создать коллекцию качественной музыки на CD или виниловых пластинках нелегко. Есть разумная альтернатива этому пути для любителей качественного звука – lossless музыка. Ее можно хранить на ПК в виде, дающем возможность сохранить неизменными исходные параметры музыки, даже если применено сжатие. Этот путь одновременно решает проблемы высокого качества музыки и компактного ее хранения, ведь аудиоаппаратура для прослушивания (наушники, колонки, усилители) имеет вполне доступную цену.

Несжатые форматы звука без потери качества:

CDDA — является стандартом аудио CD;
WAV — Microsoft Wave;
IFF-8SVX;
IFF-16SV;
AIFF;
AU;
RAW.

Сжатые форматы:

FLAC;
APE – Monkey’s Audio;
M4A – Apple Lossless — формат качественной музыки от Apple;
WV – WavPack;
WMA – Windows Media Audio 9;
LA – Lossless Audio;
TTA – True Audio.
LPAC;
OFR – OptimFROG;
RKA – RKAU;
SHN – Shorten.

Формат FLAC

Самым распространенным форматом является формат FLAC (Free Lossless Audio Codec). От аудиокодеков с потерями его отличает то, что из звукового потока при его использовании не удаляется никаких данных. Это дает возможность с успехом использовать его для воспроизведения музыки на Hi-Fi- и Hi-End-оборудовании, а также для создания архива коллекции аудиозаписей.

Большим достоинством формата является его свободное распространение. Это немаловажно для музыкантов, самостоятельно записывающих музыку. Формат в последнее время приобрел большую популярность, благодаря чему его поддержка включена в подавляющее большинство медиапроигрывателей.

Формат APE

В отличие от FLAC, для формата APE имеются только лишь кодеки и плагины, рассчитанные на платформу Windows. Для других платформ имеются дорогие решения от сторонних производителей ПО. Алгоритм способен достичь сжатия звуковой информации без потерь примерно в 1,5-2 раза. В него входит три главных этапа кодирования, из которых лишь один основан на применении свойств, присущих звуку для сжатия. Остальные схожи с обычными архиваторами. Несмотря на то что алгоритм сжатия распространяется бесплатно, ограничения лицензии таковы, что для музыкантов-любителей он практически недоступен.

Формат Apple Lossless

Музыка высокого качества lossless может прослушиваться с использованием кодека сжатия звука без ущерба качеству от компании Apple. Этот формат разработан компанией Apple для использования в собственных устройствах. Формат совместим плеерами iPod, имеющими специальные док-разъемы и новейшие прошивки. В формате не применен специфический инструментарий управления правами (DRM), но формат контейнера содержит такие возможности. Также он поддерживается приложением QuickTime и входит в качестве функции в программу iTunes.

Формат входит в состав библиотек, находящихся в свободном доступе, что дает возможность организовать прослушивание файлов в приложениях Windows. В 2011 году компания Apple обнародовала исходные коды формата, что открывает широкие перспективы перед кодеком. В будущем он может составить серьезную конкуренцию прочим форматам. Тесты продемонстрировали неплохие результаты. Сжатые файлы имеют размер от 40-60% от размера оригиналов. Впечатляет также скорость декодирования, что оправдывает его применение для мобильных устройств, производительность которых невелика.

Одним из недостатков кодека является совпадение расширения звуковых файлов с аудиокодеком AAC (Advanced Audio Coding). Это приводит к путанице, ведь AAC не является форматом музыки высокого качества. Поэтому решено было данные хранить в MP4 контейнере с расширением .m4a.

Из других форматов стоит упомянуть Windows Media Audio 9 Lossless, входящий в состав приложения Windows Media. Он работает с Windows и Mac OS X. Правда, пользователи отзываются о нем не очень одобрительно. Часто возникают проблемы с совместимостью кодека, да и количество поддерживаемых каналов ограничено шестью.

Формат WavPack

WavPack – еще один свободно распространяемый аудиокодек, сжимающий звуковую информацию без потерь качества. В WavPack интегрирован эксклюзивный комбинированный режим, позволяющий создавать два файла. Один из файлов в таком режиме создается сравнительно небольшого размера с потерями качества .wv, который можно проигрывать самостоятельно. Второй файл «.wvc» корректирует предыдущий «.wv» и в комбинации с ним дает возможность в восстановить оригинал в полной мере. Некоторым пользователям такой подход может показаться перспективным, ведь не нужно выбирать между двумя видами сжатия – всегда будут реализованы оба.

Заслуживает также внимания видеокодек с высококачественным звуком — lagarith lossless codec. Он работает быстро и качественно.

Софт для прослушивания lossless-аудио

Программные плееры не сразу научились работать со специфическими lossless кодеками, которые могут без потерь воспроизвести звук.

Плеер WinAmp

Этот плеер способен справиться практически со всеми форматами воспроизведения музыки без потерь качества lossless. Что такое хороший плеер lossless, можно понять на его примере. Он способен корректно справляться с обработкой отдельных треков в формате lossless. Это типичная проблема кодеков FLAC или APE. Она состоит в том, что оцифровывается сразу весь звуковой диск и записывается одним файлом без разделения на треки. Проблему разделения на треки призван решить добавочный файл, имеющий расширение .cue. Он содержит описание параметров доступа к каждому треку альбома. Обыкновенный плеер воспроизводит весь lossless файл целиком. Проигрыватель для lossless AIMP замечательно воспроизводит большую часть звуковых форматов и распознает треки в файле lossless формата.

Цифровые плееры с поддержкой lossless

Хорошо отзываются пользователи о цифровых плеерах jetAudio, Foobar2000, Spider Player. Кардинальных отличий между ними нет. Выбор любого устройства основывается на субъективном мнении меломана об удобстве интерфейса для воспроизведения lossless. Что такое lossless формат, можно узнать протестировав эти плееры.

Формат Apple Lossless проигрывается с использованием iTunes. Кроме того, данный кодек поддерживается популярным видеоплеером VLC.

Хозяева компьютеров, совместимых с Apple, могут использовать две интересные программы: Vox и Cog.

Они поддерживают такие lossless форматы:

Apple Lossless;
FLAC;
Monkeys Audio;
Wavpack.

Дополнительно к этому имеется много полезных возможностей, например поддерживаются сервисы Last.fm.

Владельцы компьютеров с системой Windows могут использовать любое приложение, которое совместимо с кодеками музыки без потери качества: Foobar2000 или WinAmp. Для Winamp требуются специальные плагины. Lossless музыка хорошо воспроизводится на iTunes и KMPlayer. Достоинство iTunes, которого нет в других плеерах — возможность поддержки тегов.

Устройства, совместимые с lossless

Вряд ли хозяин фонотеки захочет расходовать время на то, чтобы преобразовать файлы из формата FLAC в MP3, чтобы иметь возможность прослушивания записей на своем гаджете. У смартфона или планшета ограниченные возможности, несравнимые с компьютером, но тем не менее многие из мобильных устройств проигрывают lossless-форматы.

Например, владельцы устройств под управлением Android могут воспользоваться плеером andLess. Он способен проигрывать файлы в форматах FLAC, APE, несжатый WAV и другие форматы, поддерживаемые Android.

Хуже обстоят дела у владельцев устройств на платформе Blackberry. Лишь обладатели моделей Bold 9000 и 8900 и более поздних версий могут прослушивать lossless формат.

Обладатели устройств Apple без проблем могут использовать кодек ALAC. Он поддерживается плеером iPod (кроме shuffle), телефоном iPhone и планшетом iPad. Для формата FLAC можно скачать FLAC Player в App Store.

Кодек FLAC поддерживается устройствами Samsung Galaxy, некоторыми смартфонами Sony Ericsson и плеерами iriver.

Получили поддержку FLAC и стационарные устройства многих производителей. Медиаплееры и медиацентры позволяют обойтись без персонального компьютера при прослушивании композиций без потери качества.

Пока еще до полной поддержки абсолютно всех форматов далеко, но вполне хватает того, что медиаплеер понимает кодек FLAC – самый распространенный кодек качественной музыки lossless. Что такое аппаратура воспроизведения lossless?

Аппаратура для прослушивания

Чтобы получить настоящее удовольствие от качества звука, необходима специальная аппаратура: наушники, усилители, колонки. Проще всего, конечно, с наушниками. Если вы намерены наслаждаться музыкой сидя за компьютером, они подойдут лучше всего. Хорошо отзываются пользователи о продукции компаний Koss и Sennheiser. Особенное внимание нужно обратить на размер мембраны. Чем он больше, тем лучше звучание. Важно не обмануться. Некоторые производители ставят маленькую мембрану в большие амбушюры – выглядят такие наушники солидно, а звук пригоден лишь для прослушивания mp3.

Почитателям аппаратуры качественного звука (Hi-Fi или Hi-End) трудно что-либо рекомендовать. Выбор в этой области ограничивается лишь бюджетом и вкусами. Эквалайзер, усилитель, акустика – выбор этих устройств имеет множество вариантов. Владельцам ПК, выбирающим себе качественную акустику для компьютера, лучше остановиться на бюджетных мониторных колонках любого известного бренда. Хорошо отзываются пользователи об акустике Microlab серии SOLO. Чтобы музыка в lossless качестве звучала хорошо, важно приобрести акустику с наличием сабвуфера. Двухполосной акустике не под силу справиться с воспроизведением нижней полосы частот.

Итоги

Новые форматы цифрового звука дали возможность любителям качественной музыки обзавестись собственными библиотеками на носителях информации большой емкости и слушать любимые композиции в высоком качестве, сэкономив достаточно большие деньги и довольно много места. Идеальным вариантом, безусловно, является полный комплект Hi-End оборудования, но и бюджетные варианты доставят меломанам огромное удовольствие. Ведь ощущения от прослушивания музыки несравнимы с MP3 на пластиковых колонках.

Lossless формат часто используется в работе домашней музыкальной студии. Он позволяет сохранить созданный трек в хорошем качестве. Композиция не займет много места, но ею можно будет поделиться с друзьями. Lossless музыка получает все большее распространение. Возможно, что она даже начнет вытеснять традиционные mp3 форматы.

fb.ru

FLAC [Free Lossless Audio Codec] Разница FLAC и mp3

FLAC (Free Lossless Audio Codec) — это метод сжатия размера цифровой музыкальной информации без потерь. Читайте о сравнении mp3 и FLAC, чем его открыть.
В файле с расширением *.flac может храниться музыка, сжатая при помощи Free Lossless Audio Codec, а также форматы высокого разрешения DSD DoP или MQA.

«Lossless» значит «оригинальный и восстановленный цифровой аудио материал является полностью идентичным».

Пример:

Если последовательность «1234» сжимается по размеру в некую последовательность (например, «97»), то после распаковки последней мы снова имеем «1234».

Читайте далее о вопросах качества аудио, конвертирования, воспроизведения и прочее.

Характеристики > Конвертеры > Вопросы качества звука FLAC > Как проиграть FLAC (программные плееры) > Загрузка файлов FLAC (примеры) > Ссылки > FLAC и iTunes > FLAC или mp3 >

Смотрите и делитесь: Сравнение DSD vs FLAC

Помимо программных декодеров Free Lossless Audio Codec существуют и аппаратные, встроенный в портативные проигрыватели аудио (DAP). Хотя на самом деле DAP или мобильный телефон — это небольшой компьютер, на котором выполняется программа кодирования или декодирования музыкального формата.

Одиночный большой *.flac файл может представлять из себя контейнер музыкального альбома совместно с индексным файлом CUE, который содержит начальные временные точки для каждого трека.

Free Lossless Audio Codec поддерживается Xiph.Org Foundation.

Открытые программные библиотеки (open-source) на момент написания статьи доступны для операционных систем Windows, Unix family (Linux, *BSD, Solaris, Mac OS X, IRIX), BeOS, OS/2, Amiga.

Характеристики FLAC

Частота дискретизации — до 384 кГц
Битовое разрешение — до 32 бит
Вид компрессии — без потерь (lossless)
Сжатие аудио — со сжатием (compressed) / без сжатия (uncompressed, не является стандартным)
Соотношение скорость сжатия / степень сжатия размера FLAC файла — 9 уровней
(в первом приближении, размер сжатого FLAC около 60% размера оригинального WAV или более)
Использование FLAC файла, как контейнера для других форматов — да
Сохранение текстовых метаданных — да
Сохранение графических изображений (artwork), например, обложки альбома — да
Сохранение нескольких изображений — да
Программный код — open-source

Вопросы качества звука FLAC

Сжатый vs несжатый

Одна из самых популярных и нескончаемых дискуссий — это «Качество звука FLAC vs WAV». Сществует мнение, то WAV звучит лучше, чем FLAC.

Однако WAV имеет проблемы совместимости отображения метаданных с некоторым программным обеспечением. Поэтому был реализован несжатый FLAC (uncompressed), стандартно поддерживающий метаданые.

FLAC и WAV содержат абсолютно одинаковый цифровой материал. Таким образом FLAC и WAV должны и звучать абсолютно одинаково.

Смотрите и делитесь: Сравнение музыкального материала Free Lossless Audio Codec и WAV

В этом видео мы можем видеть, как сравнивается музыкальное цифровое содержимое FLAC и WAV. Основной вопрос, как FLAC и WAV могут звучать по-разному, в то время, когда из обоих извлекаются 2 абсолютно одинаковых цифровых потока? Может это программный сбой?

Существует гипотеза, что декодирование FLAC увеличивает нагрузку процессора за счет дополнительных (по сравмению с WAV) вычислений. И это приводит к усилению электромагнитных помех, повышающих шум на аналоговом выходе цифрово-аналогового преобразователя (ЦАП, DAC).

Однако, в общем случае, для современных музыкальных систем распаковка FLAC не сильно затратная операция.

До настоящего времени, автору не доводилось видеть серьезных исследований данного вопроса, где бы измерялись и сравнивались уровни шума при проигрывании FLAC и WAV с похожим аудио содержимым.

Качество и разрешение аудио

Несмотря на то, что Free Lossless Audio Codec поддерживает аудио высокого разрешения, более высокие битовые разрешения и частоты дискретизации не гарантируют улучшение качество звука. Потому, что разрешение lossless аудио файла не определяет качество звука само по себе.

Качество звука определяется системой: [разрешение файла]+[аппаратура]. И для нас, как для конечных пользователей, аппаратура является практически «черным ящиком».
Поэтому можно сказать, что внутреннее строение аудио аппаратуры и обработок звука накладывается на разрешение аудио файла и в сумме влияет на конечное качество звука.

Например, мы имеем два файла 44.1 и 192 кГц. Имеющийся в нашем распоряжении профессиональный ЦАП способен проигрывать только 44.1/48 кГц, а другой (дешевая модель) способен воспроизвести даже 192 кГц.
Теоретически, 192 кГц дает больший технический потенциал для снижения искажений при преобразования цифрового сигнала в аналоговый.
Но реализация ЦАП крайне важна в данном вопросе с точки зрения уровня искажений.
Поэтому более дорогой в реализации ЦАП может обеспечить лучшее качество звука на более низком разрешении, чем дешевый ЦАП на высоком.

Читайте о том, как можно попытаться улучшить качество звука на имеющейся аппаратуре >

Конвертеры FLAC

AuI ConverteR 48×44 (Win, Mac)
XLD (Mac)
Foobar 2000 (Win)

Как конвертировать ISO в FLAC под Mac и Windows [Руководство пользователя] (EN) >
Конвертер DSF в FLAC [с руководством пользователя] (EN) >
Конвертер FLAC в DSF [с руководством пользователя] (EN) >
Сплиттер FLAC CUE (EN) >
Конвертер несжатого (uncompressed) FLAC (EN) >
Аудио конвертер 32 бит FLAC (EN) >
Аудио конвертер FLAC [Mac, Windows] (EN) >

Как проиграть FLAC файлы (программные плееры)

Foobar 2000 (Win)
VOX (Mac)
AIMP (Win)

FLAC файл не совместим с популярным проигрывателем iTunes. Однако FLAC может быть конвертирован в AIFF с сохраненим метаданных (включая изображения). Также FLAC может быть конвертирован в ALAC (разрешение *.m4a), обеспечивающий сжатие lossless.

При конвертации файлов для iTunes нужно обеспечить совместимость метаданных. Например, если вы используете FLAC конвертер AuI ConverteR, в настройках Settings > Metadata > отметьте «галочку» в переключателе Compatibility metatags with iTunes.

FLAC — это формат без потерь (lossless). MP3 — с потерями (lossy).

MP3 имеет различные уровни сжатия размера файла, которые влияют на качество звука. Разница между небольшими уровнями сжатия mp3 (например, 320 kbps) и FLAC, как правило, трудноразличима.

Если вы не слышите разницы, то на всякий случай храните оригиналы в FLAC, WAV, AIFF или других lossless файлах. Возможно будущие аппаратура или слуховой опыт позволят различать звучание этих форматов. Или, например, некий будущий формат позволит достичь меньшего размера, чем FLAC, без потерь.

Загрузки FLAC файлов

Примеры аудиофильских файлов FLAC (включая MQA) здесь
Примеры музыкальных FLAC здесь

Спецификация Free Lossless Audio Codec

Лицензия Free Lossless Audio Codec

Читайте другие статьи

DFF File Format Audio. DFF File Extension >
DSF File Format Audio. DSF File Extension >
Audio converter >
DSF DFF WAV FLAC AIFF mp3 … converter >
ISO converter [1-bit audio] >
CD ripper audio >
Metadata editor >
Tutorials >
Educational Audio Basis program >

Read other articles about audio issues

samplerateconverter.com

описание звукового кодека, достоинства и недостатки, программы для воспроизведения

Долгие годы mp3 считался самым популярным форматом аудиофайлов. Но прошло время, и постепенно он перестал соответствовать потребностям современных любителей музыки. Его главным недостатком было не слишком высокое качество звука, поскольку сильная степень сжатия достигалась за счет частичной потери информации.

В наши дни на смену устаревшему mp3 пришел новый формат — flac. Он тоже сжимает исходную запись, однако при этом совсем не снижает ее качество. Именно поэтому flac с каждым днем становится все популярнее у меломанов и просто ценителей хорошего звука.

Общие сведения о формате

Слово flac (флак) расшифровывается как Free Lossless Audio Codec. В переводе с английского это означает «бесплатный аудиокодек без потерь». Файлы этого формата можно легко узнать по расширению flac (например: my_music.flac).

В отличие от mp3, ogg, AAC и других распространенных форматов, flac позволяет записывать, а потом и воспроизводить звук без искажений. И если, допустим, скопировать музыку с CD-диска в этот формат, она ничем не будет отличать от оригинала, независимо от его битрейта или диапазона частот.

Сегодня flac — это один из самых популярных в мире форматов аудиозаписи. Больше всего его любят обладатели хорошей аудиоаппаратуры, которая позволяет в полной мере раскрыть возможности этого формата.

Однако формат подходит не только для повседневного прослушивания, но и для создания архивов и всевозможных подборок. Дело в том, что к flac-файлам с помощью тегов можно добавлять любые сведения о композиции: информацию об исполнителе, изображение обложки альбома, описание музыкального стиля и многое другое. Благодаря этому архивы можно как угодно сортировать и быстро находить нужные файлы.

В настоящее время flac поддерживают почти все платформы и основные операционные системы, включая Linux. Его воспроизводят самые популярные аудиопроигрыватели, а с помощью специальных программ его можно без труда конвертировать в mp3, ogg и другие форматы.

Кроме того, этот формат постепенно становится одним из стандартов европейского радиовещания. Его используют не только для передачи музыки в эфир, но и для записи звука в реальном времени.

История развития кодека

Первоначально разработкой формата занимался только один человек — программист Джош Колсон. В январе 2001 года он выпустил бета-версию нового кодека, а уже спустя полгода, появилась стабильная версия. В 2003 году на новую разработку обратила внимание компания Xiph.Org. Она взяла проект под свою опеку и занялась его продвижением и финансированием.

В 2007 году кодек начал поддерживать метаданные в форматах AIFF и RIFF, а с 2013 года его стали использовать в качестве кодека для популярных файлов RF64 и Wave64. В 2014 году алгоритм был доработан, после чего значительно возросла скорость кодирования и декодирования аудиоданных.

Сегодня работа над проектом ведется сразу в нескольких направлениях. Он включает себя следующие компоненты:

Формат аудиоданных;
Библиотека для кодера и декодера;
Интерфейс для метаданных;
Утилиты командной строки для кодирования, декодирования и работы с метаданными;
Плагины для популярных музыкальных плееров.

Flac — это бесплатный кодек, поэтому исходный код всех этих разработок находится в открытом доступе. Им могут свободно пользоваться разработчики софта, что и стало одной из причин популярности этого формата.

Технические особенности

Сегодня существует множество аудиокодеков, где используется сжатие без потерь. Как правило, все они построены на популярных алгоритмах zip и gzip, которые повсеместно применяются для архивирования данных.

В отличие от них, flac использует собственный алгоритм, созданный специально для работы со звуковыми файлами. И если zip способен сжимать аудиофайл всего на 10−20%, то алгоритм flac уменьшает звуковые файлы почти в два раза. Однако лучше всего он работает с человеческим голосом, и в этом случае сжатие достигает 60%. Для сравнения: у формата mp3 эта цифра доходит до 80%, однако при этом заметно страдает качество звука.

Как именно работает алгоритм преобразования? Если не вдаваться в математические подробности, то сжатие файлов происходит в три этапа:

Для преобразования семплов кодек применяет линейное прогнозирование.
Результат этого прогнозирования записывается в виде последовательности чисел.
Эти числа, в свою очередь, кодируются с помощью алгоритма Голомба-Райса.

Лучше всего алгоритм сжимает блоки с похожими друг на друга семплами (например, с повторяющимися музыкальными фразами). При этом он обладает огромным преимуществом перед другими аналогичными форматами, поскольку умеет работать с потоковым аудио. А значит, он способен «на лету» кодировать звуковые файлы и декодировать сжатые сданные, что делает его превосходной альтернативой формату wav.

Какие параметры звука поддерживает flac? Википедия приводит следующие цифры:

Битрейт: от 1 до 655.350 кГц.
Число каналов: от 1 до 8.
Квантование: от 4 до 32 бит.

Достоинства формата flac

У flac есть множество преимуществ как над классическими mp3-файлами, так и над другими форматами сжатия без потерь. Вот основные его достоинства:

Аудиоданные, конвертированные в этот формат, ничем не отличаются от оригинала по качеству звучания.
В отличие от несжатого звука (например, wav-фйлов), flac позволяет уменьшить исходники на 50−60%, благодаря чему файлы занимают в два раза меньше места.
Кодек обеспечивает быстрое декодирование, независимо от уровня сжатия.
Формат поддерживает стриминг: он позволяет предварительно подгружать данные, что ускоряет их декодирование.
Flac очень удобен для хранения и архивирования аудиофайлов. Благодаря поддержке тегов меломаны смогут произвольно маркировать файлы и как угодно упорядочивать свою коллекцию.
Flac подходит для создания резервных копий CD-дисков. Если оригинал износится или будет поврежден, его можно легко восстановить в первозданном виде, вплоть до порядка треков на диске. Качество звука при этом не пострадает.
При желании можно добавить информацию для проверки целостности файла.
Точно так же можно добавить защитные данные, которые помогут восстановить частично поврежденные файлы.
Flac нетребователен к ресурсам процессора. А поэтому он отлично воспроизводится даже на портативных устройствах: планшетах, некоторых смартфонах, mp3-плеерах.
Сегодня аппаратная поддержка этого формата уже предусмотрена во многих популярных аудиоустройствах: Rio Karma, Kenwood MusicKeg, PhatBox и так далее.
Flac можно сколько угодно раз записывать на CD и декодировать обратно — качество аудио от этого не портится. Если, например, то же самое проделать с mp3, то звук с каждым разом будет становиться все хуже и хуже, что связано с безвозвратной потерей данных.
Flac — это бесплатный формат с открытым кодом. Для его воспроизведения сегодня создано множество различных программ и плагинов, а значит пользователи смогут без труда найти подходящий вариант для своей операционной системы.

Недостатки flac

Недостатков у этого формата мало, но они тоже есть. Вот некоторые из них:

Формат был разработан специально для меломанов. Люди, которые не столь требовательны к качеству звучания, могут просто не заметить разницы между flac и mp3.
Чтобы насладиться качеством звучания flac-файлов, требуется хорошая аппаратура. На устройствах среднего, а уж тем более экономкласса, оценить качество звука вряд ли получится.
Хорошая аппаратура, в свою очередь, обходится дорого. Для нее нужны качественные усилители, специальные наушники и колонки, особые переходники для снижения помех и другие «важные мелочи». Если нет возможности все это приобрести, то лучше обходиться обычными mp3-файлами.
Кодек сжимает немного хуже, чем другие аудиоформаты без потери качества (например, APE или LPAC). И, естественно, по качеству сжатия он уступает популярным mp3-файлам. А это значит, что звуковым файлам потребуется больше места на жестком диске или флеш-накопителе.

Программы для воспроизведения файлов

В настоящий момент существует множество приложения для воспроизведения flac-файлов. При этом можно легко найти подходящее решение и для Windows, и для Linux, и уж тем более для OS X.

Самым популярным плеером для компьютеров и ноутбуков сегодня считается VLC media player. Он не только очень удобный, но и бесплатный — его свободно можно скачать с официального сайта.

Чтобы этот плеер смог автоматически проигрывать flac-файлы, нужно во время установки установить галочку напротив этого формата. Можно сделать это и после установки: для этого потребуется зайти в настройки, в раздел «Ассоциировать файлы». Теперь любой файл в формате flac будет воспроизводиться после двойного клика по нему указателем мыши.

Долгое время самым популярным в мире плеером был Winamp. И хотя сегодня он уже не так распространен, многие пользователи до сих пор предпочитают пользоваться именно им. К счастью, Winamp тоже можно настроить для воспроизведения flac-файлов, но для этого потребуется установиться специальный плагин для этого формата.

Некоторые предпочитают слушать музыку, используя стандартный Windows Media Player. Устанавливать его не требуется, поскольку он обычно уже входит в дистрибутив Windows. Однако, чтобы научить его воспроизводить флак-файлы, нужно скачать с сайта Microsoft специальные фильтры: CoreFLAC или Illiminable.

Существует множество виртуальных плееров, которые поддерживают flac-формат по умолчанию. К ним относятся Foobar 2000, Media Jukebox, KMPlayer, AIMP и некоторые другие программы.

Также flac-файлы умеют воспроизводить многие современные DVD-проигрыватели, причем не только с диска, но и с флешки. Чтобы в этом убедиться, перед покупкой нужно внимательно ознакомиться с характеристикой плеера.

Что делать, если прослушать flac-файл не на чем? В этом случае можно воспользоваться каким-нибудь популярным конвертером (например, Format Factory) и конвертировать файлы в формат mp3, который сегодня поддерживают все музыкальные программы и устройства. При этом желательно выставить максимальную частоту дискретизации, чтобы качество звучания не сильно пострадало.

komp.guru

век сегодняшний и немножко прошлый (страница 2)

WAV: для тех, кому за…

Хранить сегодня музыку в WAV совершенно нецелесообразно. Да, это формат, «с которого есть пошла музыка в компьютере», но хранение в нем именно что нецелесообразно. Безусловно, если вы пишете музыку и храните сэмплы, именно в WAV их и надо хранить. Но слушать обычную музыку – не вижу смысла.

Про AIFF можно сказать все то же самое, только его делали для устройств Apple. Кто про него помнит вообще?

В общем-то, говорить серьезно о WAV в контексте данной статьи особого смысла нет.

FLAC, APE, ALAC и все-все-все – или просто lossless

Теперь, наконец, мы перейдем к форматам сжатия без потерь. Разумеется, на первом месте FLAC, который по распространенности и поддержке победил все остальные, а потом и потоптался. Нет, конечно, APE и ALAC очень даже живы. Но на стороне FLAC – популярность, популярность и еще раз популярность.

Сегодня это тоже важно, потому что, если ваше устройство поддерживает декодирование на аппаратном уровне – все играет с меньшей загрузкой ресурсов. В случае смартфонов это более чем актуально. Более того, lossless-форматы уже поддерживает большая часть домашней аудиотехники, как дешевых мини-систем, так и вполне серьезных устройств класса High End.

Чем же хороши lossless-форматы? Грубо говоря, это те же исходные WAV-файлы, но ужатые архиватором типа RAR. Это если очень грубо. Главное преимущество lossless-форматов – то, что из аудиопотока не удаляется никакая информация вовсе, как в MP3. То есть, на каком бы устройстве вы это ни проигрывали, можно быть уверенным, что вы слышите все, что только может выдать ваш аппарат. Что может – то и выдает, а что не может – то проблемы лично аппарата и никоим образом не самого файла.

Что же касается того, как lossless-форматы это делают – за этим опять же отсылаю вас к Википедии, где все подробно расписано. Смысл же моих пассажей в том, что FLAC – это та самая золотая середина между MP3 и WAV. То, что появилось вполне закономерно – тогда, когда объемы жестких дисков уже перестали быть камнем преткновения, и у всех наконец-то появилась возможность хранить Большие Файлы.

Форматы с другой планеты: WavPack, Opus, MPC и прочие страшные буквы

Не упомянуть о них нельзя. Сегодня в плеяде форматов аудиофайлов они занимают примерно то же место, которое занимал OGG в пору моего школьного возраста. То есть – оно есть, прикольно поэкспериментировать, а потом выбрать FLAC или MP3.

Нет, речь не идет о том, что все вышеперечисленное плохо. Что-то из этого даже сжимает лучше, чем MP3. Но! Вспомните (если кто из олдфагов) – чем закончилась в начале 1980-х борьба VHS и Betamax в сегменте домашнего видео? Полной и безоговорочной победой VHS! При худшем качестве картинки и всего остального! А почему? Потому что дешево по всем фронтам (как аппаратура, так и расходники), легко и отсутствует защита от копирования.

Примерно то же самое ожидает и «опусы» с WavPack – и плюс поддержка «железа» и софта сегодня. Проще говоря, эти форматы остались уделом энтузиастов. Можете попробовать и гордо хранить музыку в них, но при попытке скопировать на смартфон или плеер вы расстроитесь потому, что их никто не поддерживает и воспроизводить банально нечем. Не говоря уже про отсутствие аппаратной поддержки. Надо оно вам? Да, пусть это Betamax в мире цифрового звука. Но кому какое дело?

FLAC vs MP3

Да! Вот вы и дождались! Оно самое! Сколько же копий сломано на эту тему – не сосчитать. Приверженцы FLAC с пеной у рта доказывают, что слышно всё; приверженцы MP3 флегматично заявляют, что им и MP3 хватает, и они не слышат того, чего нет. Особо жестокие добавляют, что и в 128 кбит/с все отлично слышно. Фаны FLAC немедленно падают в обморок, и их отпаивают валокордином.

Истина, как водится, где-то посередине. И заключается она в том, что правы, в общем-то, все. Но – с различными «если» и «но».

Первое: отличие FLAC от MP3 вы услышите, если слон вам по ушам не потоптался, только на более-менее приличной аппаратуре. То есть на копеечных пластиковых колонках со встроенной в материнскую плату звуковой картой – не услышите. На дешевом смартфоне с наушниками за пять баксов – не услышите. И это мы говорим о глобальных отличиях.

Если же брать отличия высших битрейтов MP3 (256-320 кбит/с) от FLAC, то здесь вы отличия услышите (да и то – если у вас уши на месте) лишь на хорошей аппаратуре ценой от тысячи долларов за новый комплект – усилители и трехполосная напольная акустика как минимум. Если же вы не хотите отдельную систему Hi-Fi, можно этого добиться и на компьютере. Для этого необходимы внешний аудиоинтерфейс ценовой категории от 300-400 евро за подержанный экземпляр, акустика ценой в 300-350 евро за новый комплект и (очень желательно) цифровой оптический тракт.

Даже более того – если вы пустите звук по оптике со встроенного в системную плату решения, услышите разницу. Собственно, у меня все так и есть: звук пущен по оптическому каналу Toslink из дефолтового Realtek на оптический вход внешней «звуковухи» Edirol и затем выведен по обычным аналоговым RCA на скромную акустику ценой в 350 евро. И – отличия MP3 320 кбит/с от FLAC слышны «невооруженным ухом». Вывод прост: если вы хотите реально слышать разницу с FLAC и прочими APE, нет нужды разоряться на дорогущий «хай-фай», если вас устроит «все в компьютере».

Компромиссный вариант тут тоже прост. 99.9% пользователей не являются аудиофилами, поэтому им хранить музыку во FLAC есть смысл только с прикидкой на далекое будущее, когда будет больше денег, трава будет зеленее, а реки – чище. Нет, разумеется, если у вас места куры не клюют, тогда рекомендую хранить-таки музыку все же во FLAC. Во всех прочих случаях – MP3 320 кбит/с. Помимо места, делать выбор в пользу MP3 стоит тем, кто слушает музыку в Bluetooth-наушниках – не может еще даже кодек aptX передавать Диму Билана в сравнимом с проводным решением качестве.

Что касается звука со смартфона в наушниках, то уже сегодня можно купить недорогой смартфон с приличным звуковым трактом, а на AliExpress заказать за двадцать баксов прекрасные бюджетные внутриканальные наушники Tennmak Dulcimer, а для более продвинутых – Ostry KC06 за полтинник. А программные плееры даже на Windows Phone умеют играть FLAC и не грузить при этом систему.

Поэтому экономить в том случае, если вы любите хоть немного качественный звук, совершенно не стоит – флэшки сегодня копеечные, и разжиться парой-тройкой 32-гигабайтных microSD труда не составит. Затраты в этом случае, повторюсь, будут минимальными, а удовольствия получите больше.

Впрочем, если вас совсем не волнует качество звука, то вы можете это даже не читать.

Выбираем игровую гарнитуру:
руководство Overclockers.ru

Ранее мы уже изучили вопросы выбора компьютерных клавиатур и мышей, и очевидным продолжением темы стал бы материал, посвященный звуку. Игровые гарнитуры сегодня – это мощный бизнес со своими продвинутыми технологиями, которые в других сферах будут или неприменимы вовсе, или применимы мало. На что же обращать внимание пользователю, чтобы сделать правильный выбор и не пожалеть о нем?

Улучшаем звуковую составляющую ПК:
руководство Overclockers.ru

О данную тему сломано немало копий, но почти все статьи на эту тему грешат тем, что они слегка оторваны от реальности. Иными словами, вам рассказывают о том, почему всегда надо брать карты Creative. Или почему никогда не надо брать карты Creative. Все это однобоко. Мы попробуем отойти от такой порочной практики и рассказать вам, что и для чего стоит брать.

Выбираем портативную колонку:
руководство Overclockers.ru

Несколько лет назад на смену «бумбоксам» пришли компактные смартфоны. Орали они исправно и громко – и это было главное. Качество? Встречалось разное. Да, есть модели с более качественным динамиком, а есть с нативным китайским. Ну и что? Все равно слушать не очень приятно. Впрочем, нынче портативная акустика возвращается. Перефразируя классика – «Бумбокс умер – да здравствует бумбокс!»

Так что же делать?

Вполне допускаю, что после прочтения материала у вас шарики слегка заехали за ролики. Но если по пунктам…

Если вас практически не волнует качество – выбирайте музыку в MP3 с битрейтом 128-256 кбит/с. Ее вдоволь в «ВКонтакте», благо инструменты для этого водятся в изобилии.

Если качество волнует, и аппаратура не самая дешевая, но все же не настолько, чтобы вас считали аудиофилом – выбирайте музыку в MP3 320 кбит/с. Таким образом вы гарантируете максимальную совместимость со всем, чем только можно, и не особо прогадаете в качестве. Правда, если вы мечтаете о системе класса High End лет через десять, то выбор MP3 с 320 кбит/с может быть большой ошибкой.

А если вы считаете себя аудиофилом уже сегодня, несмотря на то, что накопили лишь на старую «Радиотехнику» или «Вегу», выбирайте FLAC/APE/ALAC, но лучше все же FLAC. Подводных камней у этого формата нет, а занимаемые им объемы на жестком диске компенсируются заделом на будущее: вы можете дозреть уже до Denon, Onkyo, Marantz или даже Luxman, а то и вовсе купить усилитель мощности и предварительный в отдельных корпусах, а FLAC будет выжимать максимум из всего этого. Кстати, для APE, например, в foobar2000 нужно ставить отдельный плагин с поддержкой. Это тоже о чем-то говорит?

Энтузиастам – вперед и с песней на амбразуры WavPack, OGG, TAK и прочих непопулярных форматов. Да, вы можете ходить с гордо поднятой головой, что вы не такой, как все. Но пройдет пара лет, и сами об этом пожалеете. Я гарантирую это! (с)

AAC. Серьезно?

Наконец, можно стать отшельником и хранить музыку только в WAV. Оригинал, без компромиссов и вообще. Формат WAV поддерживают почти все, ибо прародитель.

Latronaxe

overclockers.ru