Відмінності між версіями «Обробка зображень лабораторна №5 Федорова Анастасія»
4696268 (обговорення • внесок) (→Порівняння якості звуку в отриманих файлах) |
4696268 (обговорення • внесок) (→Порівняння якості звуку в отриманих файлах) |
||
| Рядок 66: | Рядок 66: | ||
| '''Формат композиції''' | | '''Формат композиції''' | ||
| '''Бітрейд''' | | '''Бітрейд''' | ||
| − | | '''Довжина | + | | '''Довжина композиції ''' |
| '''Розмір композиції (Мб)''' | | '''Розмір композиції (Мб)''' | ||
|- | |- | ||
Поточна версія на 12:02, 17 квітня 2019
Зміст
Формати звукових файлів
Існує три основні групи аудіофайлів:
- нестиснені формати — такі як WAV, AIFF, AU або PCM;
- формати із стисненням без втрат — FLAC, Monkey's Audio (розширення APE), Shorten, Tom's lossless Audio Kompressor (TAK), TTA, ATRAC Advanced Lossless, Apple Lossless, MPEG-4 SLS, MPEG-4 ALS, MPEG-4 DST, Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless).
- формати із стисненням з втратами, як наприклад MP3, Ogg Vorbis, Musepack, AAC, ATRAC чи lossy Windows Media Audio (WMA).
Формати аудіо без стиснення
WAV
WAV (англ. waveform audio format) — формат аудіофайла розроблений компаніями Microsoft та IBM. WAVE базується на форматі RIFF, поширюючи його на інформацію про такі параметри аудіо, як застосований кодек, частота дискретизації та кількість каналів. WAV як і RIFF передбачався для комп'ютерів IBM PC, тому всі змінні записані у форматі little endian. Відповідником WAV для комп'ютерів PowerPC є AIFF. Хоча файли WAVE можуть бути записані за допомогою будь-яких кодеків аудіо, зазвичай використовується нестиснений PCM, який призводить до великих обсягів файлу (близько 172 кБ на секунду для CD-якості). Іншим недоліком файлу є обмеження обсягу до 4 ГБ, через 32-бітну змінну. Формат WAV був частково витіснений стисненими форматами, проте, завдяки своїй простоті, надалі знаходить широке використання в процесі редагування звуку та на переносних аудіопристроях, як програвачі та цифрові диктофони.
AU
Формат файлу Au - простий формат аудіофайлів, уведений Sun Microsystems. Формат був поширений на NeXT системах і на ранніх веб-сторінках. Спочатку це були 8-бітові, кодовані за μ-законом, дані без заголовків, на частоті дискретизації 8000 Гц. Обладнання інших виробників часто використовували частоту дискретизації 8192 Гц, кратну тактовим сигналам відео. Нові файли мають заголовок, що складається з шести непідписаних 32-бітових слів, додаткову інформацію, а потім дані (у великому форматі зворотний порядок байт). Хоча формат тепер підтримує безліч аудіо форматів кодування, він залишається пов'язаним з логарифмічним кодуванням за μ-законом. Це кодування й інтерфейс стали стандартом де-факто для Unix звуку.
PCM
І́мпульсно-ко́дова модуля́ція (ІКМ або PCM — англ. Pulse Code Modulation) - процес перетворення аналогового сигналу у цифровий сигнал, коли через певні інтервали часу беруться відліки аналогового сигналу і незалежно один від одного квантуються і далі кодуються цифрами[1]. ІКМ використовується для оцифровки аналогових сигналів перед їхньою передачею. Практично всі види аналогових даних (відео, голос, музика, дані телеметрії) допускають застосування ІК-модуляції.
Формати аудіо зі стисненням без втрат
WMA (Windows Media Audio)
Ліцензований формат файла, розроблений компанією Microsoft для зберігання і трансляції аудіо-інформації.
Номінально формат WMA характеризується гарною здатністю стискання даних, що дозволяє йому «обходити» формат Mp3 і конкурувати по цих параметрах з форматами Ogg vorbis і AAC.
FLAC (Free Lossless Audio Codec)
FLAC є вільним форматом: його використання не вимагає виплат роялті, специфікації є відкритими та його основна реалізація є вільним програмним забезпеченням.
При розпакуванні звукові дані залишаються повністю ідентичним до початкового файлу перед стисненням.
APE (Monkey's Audio)
Поширюється безкоштовно разом з відкритим вихідним кодом і набором програмного забезпечення для кодування і відтворення, а також плагінами до популярних плеєрів.
Офіційно кодек Monkey's Audio випускається тільки для платформи Windows, хоча існує ряд неофіційних кодеків для GNU/Linux й Mac OS X, які в більшості випадків дозволяють лише стискати файли, перетворюючи їх в інший формат.
Формати аудіо зі стисненням з втратами
MP3
MP3 — формат файлу для зберігання аудіо-інформації. Розроблений наприкінці 1980-тих років Карлгайнцем Бранденбургом, аспірантом Університету Ерлангена—Нюрнберга, Німеччина. Формат був ліцензованим, але 23 квітня 2017 року термін дії всіх патентів сплив і ліцензійні збори скасовано. Широко використовується в файлообмінних мережах для передачі музичних творів. Базується на теоремі Котельникова-Шеннона. Є форматом стиснення з втратами, тобто частина звукової інформації, яку вухо людини майже не сприймає, безповоротно видаляється з запису. Розробка цього формату була пов'язана з тим, що файл формату Audio-CD — дуже великий за розміром (1 хвилина ~ 10-15 Мб інформації), і для пересилання в інтернеті був дуже незручним. Тому треба було зменшити розмір файла та зберегти якість звучання.
AAC
AAC (англ. Advanced Audio Coding) — стандартна схема стиснення із втратами для аудіоданих. AAC розроблена як альтернатива форматам mp3 його розробником, Fraunhofer IIS. На 2007 рік поширений менше ніж mp3 і ogg vorbis. З'явився у 1997 році.
- Підтримка частоти дискретизації від 8 кГц до 96 кГц (MP3: 8 кГц — 48 кГц)
- До 48 звукових каналів
- Більша ефективність кодування при постійному звуковому потоці
- Більша ефективність кодування при змінюваному звуковому потоці
- Гнучкіший Joint stereo
Все це означає, що слухач одержує поліпшену й стабільнішу якість звуку, ніж при Mp3 з таким самим або меншим бітрейтом.
Musepack
MusePack (mpp, mp+, mpc, MPEG+) — неліцензований формат файлу для зберігання аудіо, розповсюджуваний за GNU General Public License. Якість кодування MPC на високих бітрейтах (160 Кбіт/с і вище) є помітно (якщо не значно) вищою за якість MP3. При кодуванні використовується інший психоакустичний алгоритм стиснення, у mpc не втрачаються частоти, які MP3-кодери ігнорують, оскільки на їх думку їх все одно не буде чути. Основна особливість — точна настройка психоакустики, що дозволяє працювати з чистим VBR-кодуванням (кодування зі змінним бітрейтом). Основним завданням Musepack є прозорість звучання закодованої музики.
3 улюблені музикальні композиції в некомпресованому форматі
Imagine Dragons - Natural
Imagine Dragons - Whatever it takes
OneRepublic - Counting stars
Компресування композицій з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.
Стандартна якість (128 Кбіт на сек.)
Imagine Dragons - Natural
Imagine Dragons - Whatever it takes
OneRepublic - Counting stars
Середня якість (192 Кбіт на сек.)
Imagine Dragons - Natural
Imagine Dragons - Whatever it takes
OneRepublic - Counting stars
Найвища якість (320 Кбіт на сек.)
Imagine Dragons - Natural
Imagine Dragons - Whatever it takes
OneRepublic - Counting stars
Порівняння якості звуку в отриманих файлах
| Назва композиції | Виконавець | Формат композиції | Бітрейд | Довжина композиції | Розмір композиції (Мб) |
| Natural | Imagine Dragons | MP3 | некомпресований формат | 00:03:08 | 31,7 |
|---|---|---|---|---|---|
| 128 | 2,88 | ||||
| 192 | 4,31 | ||||
| 320 | 7,19 | ||||
| Whatever it takes | Imagine Dragons | некомпресований формат | 00:03:21 | 33,9 | |
| 128 | 3,08 | ||||
| 192 | 4,61 | ||||
| 320 | 7,69 | ||||
| Counting stars | OneRepublic | некомпресований формат | 00:04:16 | 43,1 | |
| 128 | 3,91 | ||||
| 192 | 5,87 | ||||
| 320 | 9,78 |
Висновок
Отже,чим вищий бітрейд композиції, тим краща якість звуку, тому відповідно розмір композиції з кращим звучанням буде більшим.
