Назовите существующие аудио-форматы, их различия.

 

Цифровой аудиоформат — формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях.

Аудиофайл (файл, содержащий звукозапись) — компьютерный файл, состоящий из информации об амплитуде и частоте звука, сохранённой для дальнейшего воспроизведения на компьютере или проигрывателе.

 

Разновидности цифровых аудиоформатов:

Формат представления звуковых данных в цифровом виде зависит от способа квантования аналогово-цифровым преобразователем (АЦП). В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования :

- импульсно-кодовая модуляция

- сигма-дельта-модуляция

Частота, с которой производятся измерения, принято называть частотой дискредитации (число Гц показывает на сколько частей в 1сек разбивается файл), а точность измерений амплитуды указывает число бит, занятых для вывода результата измерений. Это называется разрядностью. К примеру, частота дискредитации будет 44,1 кГц, это значит, что сигнал измеряется в одну секунду 44100 раз.

Поэтому, чтобы аналоговый сигнал можно было максимально точно восстановить по его отсчетам, частота дисредетации должна быть гораздо больше звуковой частоты. А именно если сигнал содержит частоты от 0 Гц до 20 кГц, то частота дискредитации должна быть как минимум 40 кГц.

Битрейтом называют величину потока данных в секунду. Например, битрейт 128 кбитс/с = 16 кбайт/с, для 5 минут музыки понадобиться примерно 5 мегабайт. От высоты битрейта зависит качество воспроизводимой музыки (чем выше, тем качественней). Но есть условие, что битрейт исходного формата должен быть выше битрейта кодированного формата. Например, если сжать компакт-диск в 320кбитс/c, получиться звук лучшего качества, чем 128 кбитс/с, но преобразовывать 128 кбитс/с в 320 кбитс/с не повысит качество, а скорее всего, ухудшит его.
Довольно часто битрейт 128 кбитс/с выдают как CD-качество, но на самом деле это не так. Если вы имеете довольно хорошую аппаратуру вы это услышите сразу.

Формат файла определяет структуру и особенности представления звуковых данных при хранении на запоминающем устройстве ПК. Для устранения избыточности аудио данных используются аудиокодеки, при помощи которых производится сжатие аудиоданных. Выделяют три группы звуковых форматов файлов:

аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF

аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC)

аудиоформаты, с применением сжатия с потерями (mp3, ogg)

Особняком стоят модульные музыкальные форматы файлов. Созданные синтетически или из семплов заранее записанных живых инструментов, они, в основном, служат для создания современной электронной музыки (MOD). Также сюда можно отнести формат MIDI, который не является звукозаписью, но при этом с помощью секвенсора позволяет записывать и воспроизводить музыку, используя определенный набор команд в текстовом виде.

Форматы носителей цифрового звука применяют как для массового распространения звуковых записей (CD, SACD), так и в профессиональной звукозаписи (DAT, минидиск).

Для систем пространственного звучания также можно выделить форматы звука, в основном являющиеся звуковым многоканальным сопровождением к кинофильмам. Такие системы имеют целые семейства форматов от двух крупных конкурирующих компаний Digital Theater Systems Inc. — DTS и Dolby Laboratories Inc. — Dolby Digital.

Также форматом называют количество каналов в системах многоканального звука (5.1; 7.1). Изначально такая система была разработана для кинотеатров, но впоследствии была расширена для систем домашнего кинотеатра.

Коэффициент сжатия вычисляется как отношение размера после сжатия к размеру до сжатия, умноженное на 100%. Таким образом, чем меньше значение, тем лучше.

Под гибкостью понимается число вариантов кодирования, доступных пользователям (быстро/низкое сжатие, медленно/высокое сжатие и все промежуточные варианты)

Список цифровых аудиоформатов: AA. Dolby Digital (AC3), AAC, ADX, ASF, AHX, AIFF, APE, AUD, DMF,DTS, FLAC, MIDI, MOD, MP1, MP2,.MP3, MP4, MPC, Ogg Vorbis, Opus, RA, TTA, VQFVOX, VOC, WAV, WMA, XM  

Форматы без сжатия AIFF, AU, CDDA - формат, используемый в аудио-CD, DSD — формат, используемый в SACD, IFF-8SVX — Interchange File Format , IFF-16SV, RAW — сырые замеры без какого-либо заголовка или синхронизации, WAV — Microsoft Wave (Waveform audio format). Разработан совместно с IBM

Сжатие звука без потерь FLAC (.flac) — свободный кодек из проекта Ogg, Lossless Audio (.la), Lossless Predictive Audio Compression (LPAC; .pac), Apple Lossless (.m4a), Monkey's Audio (.ape), OptimFROG (.ofr), RKAU (.rka), Shorten (.shn), TTA — True Audio, свободный кодек, TAK (.tak) — (T)om’s lossless (A)udio (K)ompressor, WavPack (.wv), Windows Media Audio 9 Lossless (.wma), ADX — формат звука с максимальным битрейтом в 1 Гбит/с

Кодирование с потерями MP2 — MPEG Layer 2, MP3 — MPEG Layer 3, Vorbis — проект Ogg, свободен и похож по принципам на MP3, Speex — проект Ogg, свободен, сжатие голоса, низкий битрейт, Opus — проект Ogg, свободен, передача звука по сети; основан на технологиях кодеков CELT и SILK, GSM-FR — GSM Full Rate, изначально для сотовых телефонов, G.723.1 — один из базовых кодеков речевой IP-телефонии, G.729 — эффективный узкополосный речевой кодек IP-телефонии, Windows Media Audio (WMA), AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding, часто в контейнере MPEG-4, Musepack — Musepack (MPC), TwinVQ — Yamaha TwinVQ (VQF), RealAudio (RA, RM), OTS Audio File — похож на MP3, SWA — Macromedia Shockwave Audio. Сжатие как в MP3 с дополнительными заголовками для Macromedia Director