Главная » Подключение » Lossless аудио. Почему вам достаточно mp3, а Lossless не нужен. Звуковые форматы без потери качества

Lossless аудио. Почему вам достаточно mp3, а Lossless не нужен. Звуковые форматы без потери качества

Недавно я получил следующее письмо:

Привет, сайт, MP3 является самым популярным аудиоформатом, но есть так много других, таких как AAC, FLAC, OGG и WMA, что я не совсем уверен, какой из них я должен использовать. В чем разница между ними, и какой из них мне следует использовать, чтобы хранить мою музыку?

Вопрос достаточно популярный, попробую ответить на него просто, но понятно.

Мы уже говорили о различии между lossless и lossy, но если кратко, есть два типа качества звука:

  • без потерь: FLAC, ALAC, WAV;
  • с потерями: MP3, AAC, OGG, WMA.

Lossless формат сохраняет полное качество звука, в большинстве случаев, это уровень CD, в то время как формат с потерями сжимает файлы для экономии места (конечно, качество звука ухудшается).

Форматы хранения данных без сжатия: FLAC, ALAC, WAV и другие

  • WAV и AIFF : Оба WAV и AIFF хранят звук без сжатия, что означает, что они являются точными копиями исходного аудио. Эти два формата по существу имеют одинаковое качество; Они просто хранят данные немного по-другому. AIFF сделан Apple, поэтому вы можете увидеть его чаще в продуктах Apple, а WAV в значительной степени универсален. Однако, поскольку они несжаты, они занимают много ненужного пространства. Если вы не редактируете аудио, вам не нужно хранить аудио в этих форматах.
  • FLAC : Free Lossless Audio Codec (FLAC) — самый популярный формат хранения звука без потерь, что делает его хорошим выбором. В отличие от WAV и AIFF, он немного сжимает данные, поэтому занимает меньше места. Тем не менее, он считается форматом, который хранит звук без потерь, качество музыки остается таким же, как и у оригинального источника, поэтому эффективнее использовать его, чем WAV и AIFF. Он бесплатный, с открытым исходным кодом.
  • Apple Lossless : Также известный как ALAC, Apple Lossless похож на FLAC. Это формат с лёгкой компрессией, тем не менее, музыка сохраниться без потерь качества. Его сжатие не так эффективно, как FLAC, поэтому ваши файлы могут быть немного больше, но они полностью поддерживаются iTunes и iOS (в то время как FLAC — нет). Таким образом, если вы используете iTunes и iOS в качестве основного программного обеспечения для прослушивания музыки, вам придется использовать именно этот формат.
  • APE : APE — имеет самый агрессивный алгоритм сжатия, для хранения музыки без потерь, то есть вы получите максимальную экономию места. Его качество звука такое же, как у FLAC, ALAC, однако часто возникают проблемы с совместимостью. Кроме того, проигрывание этого формата гораздо сильнее нагружает процессор для его декодирования, так как данные сильно сжаты. Вообще, я бы не рекомендовал использовать этот формат, если только вы не ограничены в свободной памяти и не имеете проблем совместимости с программным обеспечением.

Форматы хранения звука с сжатием: MP3, AAC, OGG и другие


Если вы просто хотите послушать музыку здесь и сейчас, скорее всего, вы будете использовать формат с потерями. Они экономят массу памяти, оставляя вам больше места для песен на вашем портативном плеере, и, если будет достаточно высоким, они будут неотличимы от исходного источника. Вот форматы, с которыми вы, вероятно, столкнетесь:

  • MP3 : MPEG Audio Layer III, или MP3, является наиболее распространенным форматом хранения звука с потерями. Настолько, что он стал синонимом загружаемой музыки. MP3 — не самый эффективный формат из всех, но, безусловно, наиболее хорошо поддерживаемый, что делает его лучшим выбором для хранения аудио с сжатием.
  • AAC : Advanced Audio Coding, также известный как AAC, похож на MP3, хотя он немного эффективнее. Это означает, что вы можете иметь файлы, занимающие меньше места, но с тем же качеством звука, что и MP3. Лучшим евангелистом этого формата сегодня является iTunes от Apple, сделавший AAC настолько популярным, что он стал почти так же широко известен, как MP3. За очень долгое время у меня было только одно устройство, которое не могло играть AAC, и это было несколько лет назад, так что вы можете смело использовать этот формат для хранения своей музыки.
  • Ogg Vorbis : формат Vorbis, известный как Ogg Vorbis из-за использования контейнера Ogg, является бесплатной альтернативой MP3 и AAC. Его главная черта состоит в том, что он не ограничен патентами, но на вас, как на конечного пользователя, это совершенно не влияет. Фактически, несмотря на его открытость и сходное качество, он гораздо менее популярен, чем MP3 и AAC, это значит, что меньшее количество программ его поддерживают. Таким образом, мы не рекомендуем его использовать, чтобы избежать проблем с совместимостью программного обеспечения.
  • WMA : Windows Media Audio — собственный фирменный формат Microsoft, похожий на MP3 или AAC. Он не дает никаких преимуществ перед другими форматами, и также не очень хорошо поддерживается за пределами платформы Windows. Мы не рекомендуем вам копировать компакт-диски в этот формат, если только вы не будете точно знать, что всю музыку будут слушать на платформе Windows, или на совместимых с этим форматом проигрывателях.

Так что вы должны использовать?

Теперь, когда вы понимаете разницу между каждым форматом, что вы должны использовать для копирования или загрузки музыки? В общем, мы рекомендуем использовать MP3 или AAC. Они совместимы почти с каждым проигрывателем, и оба они неотличимы от исходного, если . Если у вас нет особых потребностей, которые предполагают иное, MP3 и AAC — это лучший выбор.

Однако есть кое-что, что можно сказать о том, чтобы хранить свою музыку в формате без потерь, таком как FLAC. В то время как вы, вероятно, не заметите более высокого качества, lossless отлично подходит для хранения музыки, если вы планируете впоследствии ее преобразовывать в другие форматы , поскольку преобразование формата с потерями в другой формат с потерями (например, AAC в MP3) приведет к появлению файлов заметно более низкое качество. Поэтому для архивных целей мы рекомендуем FLAC . Однако вы можете использовать любой формат без потерь, так как вы можете конвертировать между форматами без потерь, не изменяя качество файла.

Всем привет, в этой статье я постараюсь общими штрихами рассказать о том, что влияет на качество звука, какие отличия есть между цифровым и аналоговым форматом и как услышать разницу между lossless и lossy-аудио.

Что такое звук

Базово звук является механическими колебаниями, передающимися в твёрдой, жидкой или газообразной среде. Чаще всего, когда говорят о звуке в контексте музыки, то выделяют аналоговый и цифровой форматы.

Аналоговый формат используется в кассетных записях и виниловых пластинках, а цифровой — в любом современном плеере, смартфоне и множестве других источников.


Однако прежде, чем получить хорошую цифровую запись и говорить о её lossless/lossy-версиях, стоит рассказать о том, как происходит оцифровка.

Оцифровка

Я долго думал над максимально простым и понятным примером для объяснения этого процесса и наконец-то вспомнил отличную иллюстрацию из детства. Помните, в детстве продавали такие книжки-раскраски, в которых вам нужно было объединять точки линиями, чтобы у вас получилась картинка?

Так вот, представьте, что аналоговый звук, это обычная полноценная картина, а цифровой — сделанная с неё копия. А в качестве ориентиров для копирования используются как раз те самые точки. Чем чаще они используются и чем меньшее расстояние между ними, тем больше наша копия будет похожа на оригинал. Однако как бы близко мы не располагали точки, добиться 100% схожести с оригиналом не получится. Чем более детально будет происходить оцифровка, тем больше места будет занимать конечный файл.

Форматы

После получения цифровой копии, её нужно запаковать в один из популярных музыкальных форматов. В зависимости от выбора формата и настроек сжатия будет отличаться размер файла и качество его звучания. Однако важно понимать, что если оцифровка была выполнена неряшливо, то никакой lossless не спасёт.


Методы сжатия

И вот мы переходим к собственно отличиям между lossless и lossy-форматами. Фактически и те, и другие представляют из себя мощные архиваторы, позволяющие значительно уменьшить размер трека, однако в случае с lossless (например, FLAC) это сжатие будет идти без потерь в качестве, а у lossy (MP3) — с потерями, но более при этом сам трек по размерам будет значительно меньше.


Получается надо слушать только lossless?

Хорошо, допустим у нас есть правильно оцифрованный трек, затем сконвертированный в один из lossless-форматов. Получается, что мы можем залить его в любой смартфон и услышать значительную разницу в звуке?

На самом деле нет. Почему: во время воспроизведения этого трека, роль играть будут еще четыре параметра: ЦАП вашего смартфона (встроенный или выделенный), усилитель, наушники и, как ни странно, ваши уши. Если у вас обычный телефон без выделенного ЦАП и комплектные наушники, то, скорее всего, отличий между MP3 и качественным FLAC вы не услышите.


Однако, даже если вы обладаете хорошим музыкальным смартфоном и достойными наушниками, то при отсутствии хорошего слуха, разница будет либо менее заметной, либо вовсе не слышной.

У меня хороший слух, хочу услышать эту разницу

В этом случае вам понадобится один из смартфонов с выделенным ЦАПом (например, Meizu PRO 5), хорошие наушники (те же Meizu HD50) и набор любимых треков во FLAC. Встроенный плеер Flyme умеет работать с FLAC, а дальше дело уже за вашими ушами. С хорошим слухом вы ощутите заметную разницу между MP3 и FLAC-версиями треков.

Заключение

Сам я не аудиофил, для меня музыка это настроение, бальзам для души, то, что может поднять настроение или помочь скоротать время при поездке в метро или полёте в другую страну. Конечно она является важной частью моей жизни, но я больше фокусируюсь на том, какие эмоции вызывает у меня тот или иной трек, а не на том, насколько детально я его слышу.

Звукорежиссер

«Тут, конечно, вопрос не об отличии формата MP3 от FLAC, он шире: чем форматы сжатия с потерей качества (MP3, AAC, WMA, Ogg Vorbis и другие; то есть lossy) отличаются от «беспотерьных» (FLAC, ALAC, APE, WavPack и другие; то есть lossless). Собственно, при такой формулировке становится ясно, что в первой группе форматов данные оригинала сохраняются не полностью, а вторые можно восстановить в исходный формат (например, Wav или Aiff, извлеченный с CD) без потерь. Что именно утрачивается и в каких пропорциях, зависит от конкретного типа lossy-файлов и от их битрейта, то есть степени сжатия. Но говорить, что все MP3 звучат паршиво, а «флаки» идеально - это верх высокомерия и некомпетентности. Аудиоформаты с потерями качества разрабатывают уже более двадцати лет, занимаются этим серьезные научно-исследовательские лаборатории (институт Фраунгофера, например, кроме работы над MP3 знаменит еще и изобретением самой эффективной солнечной батареи) и группы энтузиастов. Математика кодирования постоянно совершенствуется, и в наши дни уже не так просто на слух различать файлы, произведенные разными кодеками.

Я бы сразу оговорился, что важны не только сами файлы, но и оборудование, на котором их собираются тестировать, обстановка во время прослушивания и слушательский опыт экзаменатора. В MP3 какого угодно низкого битрейта Ариэль Пинк будет петь голосом Ариэля Пинка, в этом сомневаться не приходится. Вполне возможно, человеку, который слушает музыку-как-мелодию через белые наушники в вагоне метро, этого хватит за глаза, и различие кодеков сведется для него к сравнению объемов файла. Диск-жокею, которому зазорно покупать или выискивать lossless, тоже будет казаться, что с его MP3 все в полном порядке, пока он готовит сет в «Тракторе» на встроенных колонках ноутбука. Правда во время вечеринки на большой, громкой и чисто звучащей аудиосистеме клуба (такие иногда встречаются, поверьте) вдруг окажется, что у парня, выступающего сразу после, музыка почему-то стала большой, ясной и прикольной. Lossy-форматы разрабатываются для удобства передачи файлов через интернет, для хранения на портативных аудиоплеерах, для персонального воспроизведения, наконец. Согласитесь, глупо смотреть фильм с AVI объемом в один гигабайт на большом экране. Даже в домашнем кинотеатре это не совсем прилично. То же самое и с MP3. На айподе - слушайте на здоровье (хотя AAC из iTunes точно звучат лучше), но на дискотеку извольте добыть lossless, даже если заводите Скриллекса. И когда будете слушать рождественский джаз вместе с родителями своей невесты на их больших лакированных колонках - тоже, пожалуйста, купите FLAC или ALAC. C MP3 вы рискуете попасть в неловкую ситуацию. По идее, уже после битрейта 256 kbps вашему будущему тестю-аудиофилу будет довольно сложно сказать, lossy играет или lossless. Однако есть несколько моментов, которые могут подпортить ваше безоблачное будущее.

Видео, в котором показана разница между форматами WAV и MP3

Обычно, когда вы видите файл MP3, вы не обращаете внимания ни на что, кроме битрейта. Если вы уже думаете о себе как о человеке со вкусом к музыке и звуку, то стоит все же посмотреть в свойствах файла на данные кодека, который использовался при конвертации. Предположим, вы видите там надпись «Lame 3.99», это значит, что применялся самый свежий кодек MP3 и вам повезло. Но рядом - «Joint Stereo», а это уже не супер. Это значит, что для экономии пары процентов объема файла кодеку было разрешено кое-что складывать в моно, хотя запись стереофоническая, и звуковая картина чуть-чуть потеряла в глубине и ясности. Есть еще совершенно ботанические CBR или VBR, ABR и UBR, но если вы готовы так серьезно копать, то копните, пожалуйста, сами. Ну вот, со свойствами файла вы разобрались, там все просто. Сложность заключается в следующем: вы почти никогда не знаете, из чего сделан ваш 320 CBR Stereo. Отрипован с интернет-радио? Сделан с оригинального японского CD без ремастеринга? Перекодирован из 192? В торрентах или Soulseek масса музыки, но вот гарантий - немного. Еще одна сложность состоит в том, что lossy-форматы чуть-чуть увеличивают пиковые значения звукового сигнала. Так называемый overshoot - тысячи микроперегрузок по всей длине файла. Опять же, в электричке с айподом вы этого не заметите. А будущий тесть может и услышать».

Видео, в котором показывается разница между MP3 и «флаком»

звукорежиссер, работал с Сергеем Лазаревым, Романом Кенгой, Иосифом Кобзоном, Ираклием Пирцхалавой, Анитой Цой

«При сжатии кодеком MP3 часть данных спектра, которая неразличима для среднестатистической аппаратуры среднестатистическим человеком, попросту удаляется. Аппаратура высокой верности воспроизведения позволяет оценить минусы такого рода сжатия, артефакты становятся слышны даже менее среднестатистическому слушателю. Но подавляющее большинство бытовой акустики по определению не воспроизводит весь аудиоспектр линейно, запросто маскирует недочеты MP3-сжатия. Так что нас, среднестатистических слушателей, ничто не потревожит».

Если вдруг обычного человека «занесет» на форум, где собираются те, кто считает себя знатоками качественного звука, то он обнаружит, что процентов 80 тамошних аудиофилов рассуждают о проблеме битрейта. «Может ли настоящий меломан отличить запись с хорошим битрейтом от «лосси»-файла или нет» - споры на эту тему с аргументами за и против не утихают уже в течение достаточно долгого времени. Это доказывает то, что трудно или почти невозможно заставить людей отказаться от своих убеждений, переступить через свое «эго», даже если факты свидетельствуют против их заблуждений. В нашей статье мы дадим вам немного информации о битрейте и о том, как он соотносится с практическим опытом прослушивания музыки.

Что такое битрейт?

Если вы любите слушать музыку, то наверняка слышали термин «битрейт» и раньше, поэтому, вероятно, имеете общее представление о том, что он означает, но мы попробуем освежить вашу память и приведем здесь «официальное» определение. Итак, битрейт (от англ. bit rate) – это, по сути, поток - скорость прохождения битов информации, т.е. количество данных, обработанных в течение определенного периода времени. В аудио он обычно измеряется в килобитах в секунду. Например, музыка, которую вы слушаете на iТunes, имеет поток 256 килобит в секунду.

Чем выше битрейт трека, тем больше нужно пространства, которое потребуется ему на вашем компьютере. Поэтому обычной практикой стало сжатие аудио CD для того, чтобы больше музыки можно было разместить на жестком диске (ну или на «облачном», типа Dropbox, или любом другом). Вот отсюда и «растут ноги» многолетнего спора о качестве музыки из файлов «с потерями» (lossy) и файлов «без потерь» (lossless).

В чем разница между lossy и lossless?

Когда мы говорим «без потерь», имеется в виду, что при перезаписи мы не изменили исходный файл, и он звучит, как оригинальный CD-трек. Чаще всего, однако, мы сохраняем музыку «с потерями». Типичный lossy-альбом (MP3 или AAC), вероятно, занимает 100 МБ или около того. Тот же альбом в формате «без потерь», таких как FLAC или ALAC (также известный как Apple Lossless) занял бы около 300 МБ. По этой причине записывание «с потерями» распространено для быстрого скачивания и сохранения большего места на диске.

Проблема в том, что, когда вы сжимаете файл, чтобы сэкономить место, вы удаляете блоки данных. К примеру, когда вы делаете снимок PNG экрана компьютера, и сохраняете его в формате JPEG, вы получаете «дефект» на определенных частях изображения, что делает его практически тем же, но с некоторой потерей четкости и качества. Рассмотрите изображение ниже в качестве примера: справа оно было сжато в формате JPG, и его качество пострадало в результате (если присмотреться к цвету машины, к деталям и к фону). То же самое происходит и с музыкальными файлами, которые «сжимают» в MP3, если такое сравнение корректно. Потери качества, заметные для человеческого уха или глаза, называются артефактами сжатия.

Понятно, что файлы «с потерями» - это компромисс, но очень существенный, когда мы говорим о месте на жестком диске, которое может иметь большое значение для 32 Гб iPhone. Но существуют и различные уровни lossless: 128 килобит в секунду, например, занимает очень мало места, но будет более низкого качества, чем 320-ти килобитный файл, который, в свою очередь, имеет более низкое качество, чем файл в 1411 кбит/с (который считается настоящим lossless). Тем не менее, есть много аргументов относительно того, что большинство людей могут даже не услышать разницу между двумя битрейтами.

Так ли важен битрейт?

Поскольку хранение файлов становится все более простым и дешевым, музыка с высоким битрейтом становится все более популярной. Но всегда ли она стоит вашего времени, усилий и дискового пространства?

Ответ на этот вопрос не прост, и до сих пор аудиофилы ломают копья в схватках, пытаясь решить уравнение с двумя неизвестными. Первая часть уравнения зависит от технической реализации. Если вы используете дорогие наушники или колонки хорошего качества, то можете слушать музыку в большом диапазоне звука. И тут-то низкий битрейт становится заметным и можно определить, что в некачественных МР3-файлах отсутствует определенный уровень детализации, тонкие фоновые треки могут быть неслышны, максимумы и минимумы не будут столь динамичными, или вы можете просто услышать другие значительные искажения звука. В этих случаях lossless-формат оправдан.

Но если вы слушаете любимую музыку через пару дешевых и, в общем-то, дрянных наушников на вашем iPod, вы не заметите разницы между 128-кбитным файлом и файлом в 320 кбит, не говоря уже о сравнении 320-ти килобитного файла и lossless-файла в 1411 кбит. Помните ту картинку с автомобилем? Музыка, идущая через ваши наушники, похожа на уменьшенное изображение, и вы не услышите артефактов сжатия, так как наушники не имеют достаточного диапазона звучания.

Другая часть уравнения - это ваши собственные уши. Большинство людей просто недостаточно внимательны или не имеют навыков аудирования, чтобы определить разницу между двумя различными битрейтами. Этот навык до какой-то степени можно развить с течением времени, но иногда и нет. В этом случае не особенно важно, какой битрейт использовать, не так ли? В том-то и дело, что очень трудно услышать разницу между файлом «без потерь» и 320-ти килобитным MP3, если вы не звукорежиссер или музыкант с абсолютным слухом. Для подавляющего большинства людей 320 кбит/с более чем достаточно для прослушивания.

Большим заблуждением также будет считать, что чем выше битрейт, тем лучше качество трека, так как более простые аудио-сигналы будут сжиматься лучше и иметь меньший битрейт, а более сложные - хуже. Именно поэтому классическая музыка в lossless-файлах имеет меньший битрейт, чем, к примеру, рок-музыка. Идеальной является запись с переменным битрейтом, но с высоким качеством. Поэтому значение битрейта ни в коем случае не является основным показателем качества звукового материала.

Подведем итоги. Lossless-файлы более перспективны в том смысле, что вы всегда сможете «сжать» музыку, но никогда не сможете вернуть ее качество обратно, поэтому придется повторно перезаписывать ее с CD. Это - проблема онлайновых музыкальных магазинов и фонотек: если вы создали огромную библиотеку iTunes-музыки и потом решили, что вам нужна она же, но с более высоким битрейтом, все придется начинать заново. Но вот уже ровно 20 лет MP3 является отличным звуковым стандартом, и это вряд ли изменится в ближайшее время, так что, если вы не планируете стать воинствующим фанатиком-аудиофилом, вам незачем переживать из-за качества записи ваших любимых песен.

Cразу оговоримся, что статья говорит ТОЛЬКО об общих характеристиках и не будет включать в себя некоторые подробности. В будущем Лайфхакер проведёт собственное беспристрастное исследование. А сегодня попробуем обобщить уже так или иначе известный опыт.

Есть аналог и цифра.

Аналог - хорошо, но недолговечно и неудобно. Поэтому аналоговые носители, несмотря на высокие продажи винила, не вернутся.

Аудиоцифра может быть трёх основных типов:

  • в формате, не использующем сжатие;
  • в формате, использующем сжатие без потерь (lossless);
  • в формате, использующем сжатие с потерями (lossy).

На графиках - хороший AudioCD, сжатый OGG с переменным битрейтом 350 кбит/с и MP3 с использованием Lame. Чем ниже располагается график, тем ближе звучание к оригиналу. Получается очень интересная картина. Несмотря на то, что MP3 обладает явно срезанными высокими частотами, в отличие от OGG, в котором видно завал ниже 2 кГц.

Частотно-временное распределение звука говорит о не менее интересных вещах. При постоянном битрейте 320 кбит/с MP3 почти совпадает с оригинальной записью. Кажется, теперь всё встаёт на свои места. Но… На самом деле всё ещё больше запутывается.

Зачем вообще пользоваться lossy, когда есть доступный lossless

Здравый смысл.

Дело в том, что большая часть аналоговых записей не содержит того количества информации, которое необходимо было бы хранить в высококачественных форматах. Не стоит забывать, что родной частотой дискретизации для CD является 44,1 кГц, квантование - всего 16 бит.

Предыдущие графики неплохо демонстрируют высокую точность передачи MP3. А ведь для аудиокассеты, магнитной ленты (если, конечно, это не мастер-тейп) характеристики AudioCD недостижимы. Да и для массового студийного оборудования возможность записи аналогового звука, соответствующего AudioCD, появилась относительно недавно. Нет никакого смысла оцифровывать во FLAC (и тем более в WAV) концертную запись или пластинку из доцифровой эпохи, в особенности сделанные с магнитных носителей. Они не содержат тех спектров и того количества информации, которые могут хранить контейнеры без сжатия.

Что изменилось сегодня

Редкий звукорежиссёр делает цифровую мастер-запись (с которой затем производится размножение на физические носители), используя современные технологии на полную катушку. Поэтому шанс того, что 24-битный трек на самом деле всего лишь 16-битный, крайне высок.

Аналоговую высококачественную запись на высококачественном оборудовании сегодня встретить ещё сложнее - если только у фанатов подобного звучания. Таким, например, является Джек Уайт, экс-лидер группы White Stripes. При этом часть его записей относится к вариациям lo-fi, и искать там запредельные звуковые характеристики дорожки становится своеобразным удовольствием для гурманов.

Если представить себе идеальный исходник, то только тренированный слух или прослушивание на качественном аудиооборудовании позволит найти сжатый файл. И уже опираясь на это (и ), стоит сделать следующий вывод:

Необходимым и достаточным для среднеценового оборудования является AAC, в отсутствие которого (и при отсутствии исходников, которые можно кодировать в AAC) - MP3 с постоянным битрейтом 320 кбит/с, созданный при помощи кодека Lame 3.93 (рекомендуемые ключи при декодировании: —cbr -b320 -q0 -k -m s).

Исключение составляют записи, изначально полученные в высоком качестве, скажем, записанные на DVD-Audio, SACD, или записи, изначально собранные в DSD (или аналогичном формате) с высоким битрейтом.

Хотя кое-какие особенности у lossless есть. И о них мы расскажем в следующий раз.



Предыдущая статья: Следующая статья:

© 2015 .
О сайте | Контакты
| Карта сайта