Есть ли разница между аудио форматами MP3, AAC, FLAC и какой нужно использовать? Кодирование аудио файлов в формат AAC с помощью Foobar2000 Новый aac advanced audio coding
Развитие методов сжатия данных и психоакустики постепенно приводило к тому, что стандарт МР3 стал «тесным» для реализации новых идей в кодировании аудио. В результате, к 1997 году институтом Фраунгофера (Fraunhofer IIS), который в начале 90-х создал МР3, а также компаниями Dolby, AT&T, Sony и Nokia- был разработан новый метод компрессии аудио- Advanced Audio Coding (AAC), вошедший в стандарты MPEG-2 и MPEG-4. Основными отличиями от стандарта МР3 стали:
■ поддержка более широкого набора форматов (вплоть до 48 каналов) и частот дискретизации звука (от 8 кГц до 96 кГц).
■ более эффективный и простой банк фильтров: гибридный банк фильтров МР3 был заменен обычным MDCT (модифицированным дискретным косинусным преобразованием).
■ более широкие пределы варьирования частотно-временного разрешения в банке фильтров- в восемь раз (в МР3- в три раза)- привели к улучшению кодирования транзиентов (переходных процессов) и стационарных участков аудиосигнала.
■ более качественное кодирование частот выше 16 кГц.
■ более гибкий режим кодирования стереосигналов, позволяющий переключаться в режим M/S («joint stereo») независимо в различных частотных полосах.
дополнительные возможности стандарта, повышающие эффективность компрессии: технология формирования шума во временной области (TNS), предсказание MDCT-коэффициентов по времени (long term prediction), режим параметрического кодирования стереосигнала (parametric stereo), синтез шумов (perceptual noise substitution), технология восстановления высоких частот (SBR).
Благодаря этим особенностям, стандарт AAC способен достигать более гибкого и эффективного, а значит- и более качественного кодирования звука. В результате широкого распространения формата МР3, стандарт AAC до сих пор не приобрел сравнимой с МР3 популярности. Тем не менее AAC является основным форматом в популярном интернет-магазине iTunes Store, плеерах iPod, iTunes, телефоне iPhone, игровых приставках PlayStation 3, Nintendo Wii и в цифровом радиовещании DAB+/DRM.
Благодаря примененным в стандарте AAC новым технологиям, данный формат имеет заметное преимущество перед MPEG-1 Layer 3 (MP3), позволяя достигать лучшего качества звука при таких же битрейтах. Особенно сильный выигрыш наблюдается в области низких битрейтов: 96 кбит/с и ниже. Это подтверждает перспективность формата AAC для цифрового радиовещания.
Популярность AAC для распространения музыки в интернете на сегодняшний день остается низкой по сравнению с форматом MP3. Пользователи продолжают предпочитать лучшую переносимость MP3 более сильному сжатию AAC. Значительная часть музыкальных архивов на сайтах, распространяющих музыку, уже изначально находится в формате MP3, и доступа к несжатым записям у провайдеров не имеется. Это значит, что перекодировать такие записи в формат AAC большого смысла не имеет- качество зачастую уже потеряно. Однако новые карманные плееры и некоторые онлайн-магазины уже поддерживают формат AAC, часто- с верификацией легальности контента (что также отпугивает пользователей, предпочитающих не ограничивать себя в копировании музыки).
Будучи весьма перспективным, формат AAC не является единственным наиболее качественным форматом компрессии звука. На высоких битрейтах (выше 128 кбит/с) AAC часто уступает в качестве кодерам форматов Ogg Vorbis и Musepack. На самых низких битрейтах (менее 32 кбит/с) AAC может уступать параметрическим кодерам звука, в том числе- специализированным кодерам для сжатия речи. Однако в диапазоне средне-низких битрейтов AAC на данный момент сохраняет пальму первенства.
Молодой аудиоформат AAC, продвигаемый в большинстве своем Apple, можно считать преемником MP3. AAC выглядит куда более выигрышно, т.к. в сравнении с MP3 компрессия файлов AAC эффективнее.
Лучшее качество звука при сжатии- основной плюс AAC. Минусами же является не такая распространенность, как у того же MP3. Некоторые устройства до сих пор не поддерживают этот формат. А также композиции в AAC занимают больше места, чем в MP3. Не так много, как FLAC, но всё же для некоторых это является критичным фактором.
На данный момент AAC является одним из самых качественных алгоритмов кодирования звука с потерями. Файл этого формата может иметь расширения aac, mp4, m4a, m4b, m4p, m4r.
Аббревиатура аудиоформата HE-AAC расшифровывается как High-Efficiency Advanced Audio Encoding. Д ословно это можно перевести как Высоко Эффективное Расширенное Кодирование Звука. Еще одно название этого формат — aacPlus. Рассмотрим его более подробно.
Что такое аудио формат HE-AAC
Это цифровой аудиоформат в котором осуществляется сжатие с потерями. Формат оптимизирован под использование с потоковыми аудиоприложениями, в которых используются низкие скорости передачи данных. Примерами таких сервисов могут быть онлайн-радио и потоковые музыкальные сервисы.
Существуют две версии этого формата: HE-AAC и HE-AAC v2. Вторая версия отличается расширенными функциями и более стандартизирована, чем первая.
Поддержка формата HE-AAC
Программные медиаплееры
iTunes и Winamp pro поддерживает кодирование и декодирование. Однако многие другие популярные программы, такие как Foobar2000 и VLC Media Player, поддерживают только воспроизведение аудиофайлов, кодированных в HE-AAC.
Потоковая музыка
Интернет-музыкальные сервисы, такие как Pandora, используют систему сжатия HE-AAC для большей эффективности потока, и более высококачественного звука для пользователей.
Используя этот формат, требования к пропускной способности потоковой передачи намного ниже, чем для других кодеков. В большинстве случаев приемлемый звук может передаваться при скорости потока от 32 Кбит / с.
Интернет-радио
Поскольку этот формат эффективен при низких скоростях передачи данных, эта схема сжатия идеально подходит для радиостанций для трансляции своих передач особенно в режиме реального.
Первая версия HE-AAC
Разработчиками формата является компания Coding Technologies. В первой версии формата разработчики интегрировали технологию SBR в кодек AAC-LC.
На Википедии нет статьи про технологию SBR на русском языке. Вот описание технологии на английском .
Технология Spectral Band Replication (SBR) может быть объединена с любым кодеком сжатия звука. При этом сам кодек передает нижнюю и среднюю частоты спектра, а SBR реплецирует высокочастотную составляющую путем транспонирования гармоник из нижней и средней частоты в декодере. Это значительно улучшает звучание высоких частот.
В 2003 году HE-AAC v1 был одобрен отделом MPEG организации международной стандартизации ISO и включен в документацию MPEG-4 в качестве аудиостандарта.
Вторая версия HE-AAC
HE-AAC v2 был также разработан в Coding Technologies. Он является расширенной версией ранее выпущенного HE-AAC и был официально назван компанией как Enhanced AAC+. Вторая версия включает в себя усовершенствование, называемое параметрическим стерео (PS).
Википедия опять не балует, опять можно почитать только на английском .
Параметрическое стерео (Parametric Stereo) выполняет разреженное кодирование в пространственной области. Битовый поток HE-AAC v2 получается путем сведения боковой информации стереофонического звука в моно-дорожку при кодировке со скоростью 2-3 кбит/с.
Когда декодер (плеер) использует эту дополнительную пространственную информацию вместе с монофоническим потоком. При этом можно точно и эффективно воспроизвести стереофонический сигнал во время воспроизведения, максимально сохраняя при этом битрейт потокового аудио.
Т.е. параметрический стерео инструмент работает, создавая боковую информацию о различиях между левым и правым каналами. Затем эта дополнительная информация используется для описания пространственного расположения стереопанорамы в аудиофайле HE-AAC v2. Т.е. для создания стерео.
HE-AAC v2 имеет в своем арсенале и некоторые другие улучшения такие как скрытие ошибок и повторная выборка. С момента утверждения и стандартизации экспертной группой MPEG он стал широко известен как HE-AAC v2 , aacPlus v2 или eAAC+ .
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.
В данной статье предлагаю рассмотреть эффективный метод сжатия аудио файлов. Это вторая часть из серии по оптимизации контента для мобильных телефонов, первая, напомню, была посвящена .
Аудио файлы в , как правило, занимают больше всего , порой размер каждой композиции в среднем доходит до 3-5 Мегабайт. Такие объемы для хранения в памяти мобильного телефона - расточительство.
Наиболее популярным форматом до сих пор остается mp3, но по "эффективности" кодирования он далек от идеала. Одной из альтернатив является AAC , по сравнению с mp3, он способен выдавать более высокое качество, при аналогичном размере файла.
На практике это позволяет сжимать аудио файлы в среднем до размера 1,5-2 Mb, которые по звучанию незначительно отличается от оригинала. В данной статье приведено руководство по конвертированию аудио файлов в формат AAC с помощью программы foobar2000.
Advanced Audio Coding (AAC)
Это широкополосный алгоритм кодирования аудио, который обеспечивает поддержку от 1 до 48 каналов при частоте дискретизации от 8 до 96 kHz. AAC работает с битрейтами от 8 kbps для монофонического речевого сигнала до немыслимых 160 kbps на канал для высококачественного кодирования, использующего несколько циклов кодирования / декодирования.Формат разработан совместно несколькими компаниями: AT&T Bell Laboratories, Fraunhofer IIS, Dolby Laboratories, Sony Corporation and Nokia. Формат AAC активно продвигается держателями патентов. В первую очередь благодаря мобильным устройствам, которые имеют аппаратную подержку данного формата. Можно вспомнить позиционирование телефонов Sony Ericsson серии Walkman, как модели, созданные для людей, которые придают важное значению качеству звучания аппарата. Данный формат также используется в Интернет-магазине iTunes и во многих других сферах, связанных с мультимедиа.
Основные преимущества AAC
- До 48 звуковых каналов;
- Бо льшая эффективность кодирования как при постоянном, так и при переменном битрейте;
- Частоты дискретизации от 8 Гц до 96 кГц (MP3: 8 Гц — 48 кГц);
Более гибкий режим Joint stereo.
Кодирование в AAC
Для этого воспользуемся программойFoobar2000 обладает минималистичным интерфейсом с возможностью расширения и включает в себя множество функций для поддержки метаданных и высококачественного воспроизведения аудио. Существуют как официальные компоненты, так и
компоненты сторонних разработчиков с большим ассортиментом дополнительных функций.
Основные возможности foobar 2000
- Поддерживаемые аудио форматы: MP3, MP4, AAC, Vorbis, FLAC, WAV, Audio CD и др.;
- Полная поддержка юникода;
- Выравнивание громкости (ReplayGain);
- Легко настраиваемый дизайн интерфейса;
- Расширенные возможности для работы с тегами (tags);
- Поддержка для копирования Audio CD, а также транскодирования всех поддерживаемых аудио форматов, используя конвертер компонента;
- Полная поддержка ReplayGain;
- Открытая архитектура, позволяющая сторонним разработчикам расширять функциональность плеера.
Windows XP - SP2 или выше, Vista, Seven.
Для работы нужно скачать свежую стабильную версию foobar 2000 с оф. сайта. Там же можно загрузить дополнительные компоненты, плагины. Для того, чтобы foobar2000 мог кодировать аудио файлы в формат AAC, требуется скачать этот бесплатный кодек и поместить его в папку, где расположены файлы самой программы.
Скачать кодек можно с оф. сайтов разработчиков. Существуют две популярных альтернативы - кодек AAC от компании Nero , либо QuickTime AAC от Apple.
На профессиональных форумах давно идут жаркие дискуссии от том какой же кодек AAC лучше, часто сходятся на том, что психоакустические алгоритмы в колеке Nero реализованы лучше. Для данной статьи выбран кодек от Nero (neroAacEnc.exe), после освоения технологии кодирования, вы сможете испытать и QT AAC (qaac.exe).
Запускаем foobar2000, открываем файл, который нужно переконвертировать (File - Open...). Выделяем строку, из выпадающего списка выбираем пункт convert.
Нас интересует пункт Output format.
Откроется следующее окно
Меню Convert Setup
Переходим к пунтку AAC (Nero) и нажимаем Edit, чтобы запустить полуавтоматический режим настроек.
В этом меню можно задать параметры для кодировщика AAC (Encoder) - режим кодирования (Mode) и битрейт (Quality). Наиболее эффективный режим с переменным битрейтом - VBR, который и рекомендует нам foobar2000. Quality позволяет нам определить качество выходящего файла - чем выше будет значения битрейта, измеряется он в килобит/с, тем выше будет качество итогового аудио файла и его размер.
Здесь нужно найти компромисс между качеством и размером. Это можно определить только экспериментальным путем. По своему опыту, могу сказать, что
для мобильного телефона для многих музыкальных файлов вполне хватит q в пределах от 23 до 30. Все зависит от сложности музыкальной композиции.
Выходим из настроек - нажимаем ОК, затем Back и, наконец, Convert. Появится окно с предупреждением, что осуществляется кодирование в формат с потерей качества (lossy).
Так как в дальнейшем этот aac-файл планируется воспроизводить на мобильном телефоне, то определенное снижение качества неизбежный процесс. Соглашаемся на запуск кодирования.
Через несколько минут, если все было сделано правильно, будет создан файл с расширением m4a - aac в контейнере. Этот файл должен без проблем воспроиводится в телефоне, но если ваша модель откажется воспроизводить файл, можно попробовать просто изменить расширение с .m4a на .aac .
Также существуют дополнительные команды, так называемые ключи, которые позволяют произвести более тонкую настройку кодека.
Рассмотрим наиболее важные при кодировании в режиме VBR
-ignorelength - игнорировать продолжительность файла, желательно, использовать.
-q - задает качество звучания, 0 - минимальное качество, 1 - максимальное. Определить соответствующее значение битрейта можно используя рассмотренный уже имеющийся профиль AAC.
Остальные команды можно копировать из примера, который будет приведен ниже.
Для того, чтобы можно было вводить ключи, нужно создать в foobar2000 новый профиль. Для этого в меню Convert Setup нажимаем Add New
и выставляем свои значения.
Ключи должны идти в определенной последовательности.
Пример корректной строки: -ignorelength -q 0.52 -if - -of %d
Существуют такие разновидности формата, как HE-AAC и HE-AACv2 - эти форматы означают, что кодек AAC использует специальные алгоритмы для сверх малых битрейтов. Дело в том, что кодек AAC сам выбирает оптимальный режим кодирования, поэтому использовать ключи -lc, -he и -hev2 нет необходимости.
Посмотреть полученные характеристики аудио файла можно в программе
Для обоих форматов используется одинаковый контейнер, но в случае ALAC информация не теряется.
AAC (Advanced Audio Coding) изначально создавался как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования. Формат AAC, официально известный как ISO /IEC 13818-7, вышел в свет в 1997 году как новая, седьмая часть семейства MPEG-2 . Существует также формат AAC, известный как MPEG-4 Часть 3.
Как работает AAC
- Удаляются не воспринимаемые человеком составляющие сигнала.
- Удаляется избыточность в кодированном аудиосигнале.
- Затем сигнал обрабатывается по методу МДКП согласно его сложности.
- Добавляются коды коррекции внутренних ошибок.
- Сигнал сохраняется или передаётся.
- .m4a - Стандартное расширение;
- .m4b - файл AAC, поддерживающий закладки; используется для аудиокниг и подкастов ;
- .m4p - защищённый файл AAC; используется для защиты файла от копирования при легальной загрузке защищённой авторскими правами музыки в онлайн-магазинах, например в iTunes Store ;
- .m4r - файл рингтона , используемый в Apple iPhone .
См. также
Напишите отзыв о статье "Advanced Audio Coding"
Примечания
|
|
|
|