Лабораторна Фудар Ярослав звук

Формати звукових файлів

Цифрові звукові формати — формати файлів для збереження звукових даних у комп'ютерних системах. Файли таких форматів називають також аудіофайлами, або звуковими файлами. Загальний принцип збереження аудіо на цифрових носіях полягає у послідовній фіксації значень амплітуди звукових коливань, які при відтворенні звуку відповідатимуть положенню мембран у гучномовцях. Ці значення записуються з певною частотою дискретизації та певним амплітудним розділенням. Для зменшення обсягів, ці дані можуть бути стиснені з втратами або без втрат. Існує три основні групи аудіофайлів: нестиснені формати, формати із стисненням без втрат та формати із стисненням з втратами. Слід мати на увазі, що до аудіофайлів не відносяться такі музичні формати як MIDI, або файли нотних редакторів, які являють собою лише послідовність команд для музичного інструменту,однак не містять інформації власне про звук. Формат аудіофайлу також слід відрізняти від аудіо-кодеку. Кодек здійснює кодування чи розкодування звукових даних, тоді як самі дані зберігаються у файлі відповідного звукового формату. Більшість форматів підтримують лише один тип кодування звукових даних, проте мультимедійні контейнери (напр. MKV або AVI) можуть підтримувати різні типи аудіо і відео даних.

Формати із стисненням без втрат

Складність стиснення звуку без втрат полягає в тому, що записи звуку є надзвичайно складними у своїй структурі. Одним із методів стиснення є пошук взірців і їх повторень, проте цей метод не ефективний для більш хаотичних даних, якими є, наприклад оцифрований звук чи фотографії. Цікаво, що якщо згенерована комп'ютером графіка значно легше піддається стисненню без втрат, то синтезований звук в цьому відношенні не має переваг. Це пояснюється тим, що навіть згенерований комп'ютером звук зазвичай має дуже складну форму, яка представляє складне завдання для винайдення алгоритму.

• Apple Lossless - (також відомий як Apple Lossless Encoder, ALE, або Apple Lossless Audio Codec, ALAC) — відкритий аудіокодек для стиснення цифрової музики без втрат якості, розроблений Apple Inc. Цей формат повсюдно використовується в продуктах Apple.
• ATRAC (англ. Adaptive Transform Acoustic Coding, Адаптивне кодування електроакустики) — сімейство пропрієтарних аудіо алгоритмів стиснення, розроблених Sony. MiniDisc в 1992 році був першим комерційним продуктом, який використовував ATRAC, що дозволило на порівняно невеликому диску мати той же час роботи, як на CD при зберіганні аудіоінформації з мінімальною втратою якості.
• FLAC - (Free Lossless Audio Codec — вільний аудіокодек без втрат) — аудіокодек для стиснення аудіо при 100% збереженні оригінального звукового потоку. FLAC є вільним форматом.
• Monkey's Audio (APE) — популярний формат кодування цифрового звуку без втрат. Поширюється безкоштовно разом з відкритим вихідним кодом і набором програмного забезпечення для кодування і відтворення, а також плагінами до популярних плеєрів.
• MPEG-4 — група стандартів на цифрове стиснення аудіо й відео, прийняту MPEG (Moving Picture Experts Group — Групою Експертів в області Відео). З'явився у 1998 році і містить у собі групу стандартів стиснення аудіо і відео і суміжні технології.
• OptimFROG (ofr) - пропрієтарний кодек розроблений Florin Ghido. OptimFROG оптимізований для високого ступеня стиснення, ціною збільшення накладних витрат на стиск і декомпресію даних.
• Shorten(SHN) - це формат стиснення без втрат аудіо файлів CD-якості.
• ТАК (нем. Tom’s verlustfreier Audio Kompressor) — аудиокодек и формат сжатия цифрового звука без потерь. Отличается высокой степенью сжатия и скоростью кодирования и декодирования. Использует теги APEv2.
• TTA - The True Audio - аудіокодек, що здатний працювати в режимі реального часу.
• WMA - Windows Media Audio - ліцензований формат файла, розроблений компанією Microsoft, з самого початку WMA позиціювався як альтернатива MP3.

Нестиснені формати

• WAV - Microsoft Wave (Waveform audio format) розроблений спільно з IBM; WAVE базується на форматі RIFF, поширюючи його на інформацію про такі параметри аудіо, як застосований кодек, частота дискретизації та кількість каналів.
• AIFF - Audio Interchange File Format (AIFF) — формат аудіо файлів, що застосовується для зберігання звукових даних на персональних комп'ютерах і на інших електронних аудіопристроях.
• AU - простий формат аудіофайлів, уведений Sun Microsystems.

Бітрейт

Бі́това шви́дкість, бітре́йт (англ. bitrate) — швидкість проходження бітів інформації за секунду. Бітову швидкість прийнято використовувати до вимірювання ефективної швидкості передачі інформації по каналу, тобто швидкості передачі «корисної інформації» (адже крім такої є ще службова інформація, наприклад, стартові й стопові символи за асинхронної передачі, або контрольні символи за надлишкового кодування).

Улюблені композиції

Назва композиції	flac	Bitrate
		128 bps	256 bps	320 bps
Mike Williams - "Without You"	19.7 MB	3.2 MB	5.6 MB	6.8 MB
Harrison - "Don't Look Back"	22.6 MB	3.8 MB	6.9 MB	8.5 MB
Fedde Le Grand - "One Way Up"	20.9 MB	3.4 MB	5.9 MB	7.3 MB

Висновки

При порівнянні аудіофайлів з бітрейтом 128, 192, 256, 320 kbps та оригінальних файлів з бітрейтом 995 kbps до 1059 kbps, можна зробити висновок, що на дешевому обладнанні аудіофайли з низьким бітрейтом (64-192) звучать майже однаково, а у аудіофайлах з бітрейтом 256 покращення якості незначні, при прослуховуванні аудіо з бітрейтом 320 kbps покращення якості звуку достатньо помітні, аудіофайли бітрейт яких набагато більший(1059) звучать набагато краще, особливо на якісних колонках чи навушниках.