Слушаем FLAC на Android. Есть ли разница между аудио форматами MP3, AAC, FLAC и какой нужно использовать? Что я использую

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.

FLAC является кодеком для сжатия аудио данных, изначально написанный Джошем Колсоном. Как следует из названия, FLAC осуществляет сжатие данных, оставляя при этом их идентичными оригиналу, таким образом, ни одна часть данных не теряется – это и является основной задачей алгоритмов сжатия без потерь. Цифровая аудио запись (такая как CD-Audio трэк), сжатая в формат FLAC может быть распакована в абсолютно идентичную копию аудио данных. Степень сжатия формата FLAC , как правило, варьируется от 50 до 60% от оригинального размера.

FLAC подходит как для ежедневного прослушивания записей, так и для архивирования, так как имеет поддержу тэгов, встроенных обложек и быстрого изменения места воспроизведения. Бесплатность и открытость формата делают его хорошо поддерживаемым различным программным обеспечением. Поддержка воспроизведения на различных устройствах достаточно ограничена на данный момент, но, тем не менее, формат поддерживается большим количеством аппаратных устройств по сравнению с конкурирующим форматом WavPack .

История

Разработка была начата в 2000-м году Джошем Колсоном. Формат битового потока был зафиксирован, когда FLAC вошел в бета стадию с версией 0.5, выпущенной 15 января 2001 года. Версия 1.0 была выпущена 20 июля 2001 года.

29 января 2003 года организация Xiph.Org и проект FLAC объявили о включении проекта FLAC под символ Xiph.Org.

17 сентября 2007 года была выпущена версия 1.2.1, в которой была добавлена возможность сохранять AIFF и RIFF цепочки метаданных при помощи ключа --keep-foreign-metadata .

Спустя 6 лет 26 мая 2013 года вышел следующий релиз 1.3.0 от новой команды Xiph.Org . В этот релиз вошли небольшие изменения и общие улучшения. В частности, проект переехал в git-репозиторий организации Xiph.Org и была добавлена поддержка форматов RF64 и Wave64.

После прошествия еще полутора лет 25 ноября 2014 года вышел в свет релиз 1.3.1 с более серьезными изменениями. В этот раз была улучшена производительность кодирования при использовании SSE и AVX расширений. Также была улучшена производительность декодирования для всех разрядностей, но особенно для 24 бит в связке с архитектурой IA32.

Проект

Проект FLAC состоит из следующих частей:

• Формата аудио-данных
• Простой формат-контейнер для аудио-данных, также называемый FLAC (Нативный FLAC или Native FLAC)
• libFLAC – библиотека эталонного кодера и декодера, а также интерфейс для метаданных
• libFLAC++ , являющейся объектно-ориентированной надстройкой над библиотекой libFLAC
• flac – утилита командной строки, основанная на libFLAC для кодирования и декодирования потоков формата FLAC
• metaflac – утилита командной строки, являющаяся редактором метаданных (тэгов) для файлов.flac
• Входные плагины для различных музыкальных плееров (Winamp, foobar2000, XMMS, musikCube и многих других)
• Учитывая слияние проекта с организацией Xiph.Org , контейнер Ogg также поддерживает аудио-данные формата FLAC (также называется Ogg FLAC)

Бесплатность формата означает то, что спецификация его потокового формата может быть реализована кем угодно, без каких либо прав на это (тем не менее, Xiph.Org оставляет за собой право устанавливать спецификации формата и сертифицировать их соблюдение). Также реализация любых методов кодирования / декодирования формата FLAC не может быть включена в патент. Это означает, что эталонная реализация является свободным программным обеспечением. Исходные коды libFLAC и libFLAC++ доступны под лицензией BSD, а утилиты командной строки – под GPL.

Одной из поставленных целей проекта FLAC является призыв разработчиков, не создавать какие бы то ни было функции защиты от копирования.

Сравнения

FLAC был разработан для эффективного сжатия аудио данных, в отличие от обычных алгоритмов, таких как DEFLATE (ZIP и gzip), которые используются в других кодеках без потерь. В то время как ZIP может сжать CD-Audio файл на 10-20%, FLAC достигает коэффициентов сжатия 30-50% для большинства музыки, и особенно хорошо сжатие FLAC показывает при работе с голосовыми записями. Для сравнения, кодеки с потерями могут достигать коэффициентов сжатия в 80% и более, отбрасывая часть данных из исходного звукового потока.

FLAC использует линейное прогнозирование для конвертации сэмплов в небольшие последовательности некоррелирующих чисел (известных как остаточные), которые хранятся используя эффективное кодирование Голомба-Райса. Также в формате FLAC используется кодирование блоков с идентичными сэмплами, таких, как тихие пассажи. Технической силой формата FLAC , по сравнению с другими кодеками без потерь, является его возможность быть потоковым и декодироваться за короткое время, которое не зависит от степени сжатия.

Будучи схемой сжатия без потерь, FLAC также является популярным форматом для хранения архивов у владельцев аудио дисков или других медиа-данных, стремящихся сохранить свою аудио коллекцию. Если оригинальная запись потеряется, повредится или износится, копия в формате FLAC дает гарантию того, что точный дубликат оригинальной записи может быть восстановлен в любое время. Точное восстановление из архива с потерями (например, MP3) невозможно. Являясь форматом без потерь, FLAC вполне может подвергаться транскодингу (например, в MP3) без потерь качества, как правило, свойственным транскодингу. Во время извлечения данных с CD может быть также создан CUE файл. Если данные с компакт диска были извлечены в формат FLAC успешно, то файл CUE позволяет восстановить копию диска, идентичную оригинальному, включая порядок треков, начальный зазор (pregap) и CD-Text данные. Однако, дополнительная информация, которая может присутствовать на некоторых аудио дисках, такая как тексты песен, графика CD+G будут находиться за полем видимости CUE файла и большинства извлекающего программного обеспечения, и, таким образом, эта информация не будет извлечена.

Европейский вещательный союз (EBU) принял на вооружение формат FLAC для распространения высококачественного звука через сеть «Еврорадио».

Технические детали

Формат FLAC поддерживает только целочисленные сэмплы. Это позволяет избежать неточностей нецелочисленной арифметики, таким образом, это дает гарантию сжатия без потерь. На вход кодер может принимать от 4 до 32 бит на сэмпл, любую частоту дискретизации от 1 Гц до 655 350 Гц с шагом в 1 Гц, а также любое количество каналов в диапазоне от 1 до 8. Каналы могут быть сгруппированы в случае стерео или 5.1 звука для извлечения выгода от межканальных корреляций и, тем самым, увеличивая степень сжатия звука. FLAC проверяет контрольные суммы CRC для обнаружения испорченных фреймов в тех случаях, когда формат используется в потоковом протоколе. Помимо этого, в тэге с заголовком STREAMINFO хранится полный MD5 хэш необработанных PCM аудио данных. FLAC допускает диапазон Rice параметра от 0 до 16. FLAC поддерживает ReplayGain .

FLAC реализован как ядро кодера и декодера в библиотеке libFLAC, которая слинкована с основной поставляемой программой flac, являющейся эталонной программой, использующей API libFLAC. Также API кодека доступно для C++ в библиотеке libFLAC++.

Эталонная реализация FLAC компилируется на многих платформах, включая системы Unix (такие как Solaris и Mac OS X) и Unix-подобные (включая Linux и BSD), Windows BeOS и OS/2. Проект настроен для сборки следующими утилитами: autoconf / automake, MSVC, Watcom C и Xcode. В настоящий момент FLAC не поддерживает многопоточность.

Для тэгов FLAC использует ту же систему, что и Vorbis-комментарии.

Организация API

libFLAC API организован для различных направлений: потоковое, потоковое с поддержкой смещения и файловое (перечислено в порядке увеличения уровня абстракции относительно базового битового FLAC потока). Большинство FLAC приложений ограничиваются кодированием / декодированием, используя интерфейс libFLAC лишь файлового уровня.

Плюсы

• Портируется на многие системы и платформы
• Исходный код открыт и легко лицензирован
• Быстрое декодирование, высокая независимость от уровня сжатия
• Аппаратная поддержка (PhatBox, Kenwood MusicKeg, Rio Karma и другие)
• Поддержка стриминга
• Испорченные файлы могут быть частично восстановлены

Минусы

• Менее эффективное сжатие, чем у некоторых других современных кодеков (APE (Monkey’s Audio) , LPAC, OptimFROG)

Коэффициент производительность/сжатие приблизительно такой же как и у WavPack (однако, WavPack быстрее), и на 1%-2% хуже, чем у других современных кодеров, таких как APE (Monkey’s Audio) и OptimFROG .

Декодирование формата FLAC очень нетребовательно к ресурсам процессора, что делает этот формат идеальным для воспроизведения на различных портативных устройствах.

FLAC (Free Lossless Audio Codec) - это метод сжатия размера цифровой музыкальной информации без потерь. Читайте о сравнении mp3 и FLAC, чем его открыть .
В файле с расширением *.flac может храниться музыка, сжатая при помощи Free Lossless Audio Codec, а также форматы высокого разрешения DSD DoP или MQA.

"Lossless" значит "оригинальный и восстановленный цифровой аудио материал является полностью идентичным".

Если последовательность "1234" сжимается по размеру в некую последовательность (например, "97"), то после распаковки последней мы снова имеем "1234".

Смотрите и делитесь: Сравнение DSD vs FLAC

Помимо программных декодеров Free Lossless Audio Codec существуют и аппаратные, встроенный в портативные проигрыватели аудио (DAP). Хотя на самом деле DAP или мобильный телефон - это небольшой компьютер, на котором выполняется программа кодирования или декодирования музыкального формата.

Одиночный большой *.flac файл может представлять из себя контейнер музыкального альбома совместно с индексным файлом CUE , который содержит начальные временные точки для каждого трека.

Free Lossless Audio Codec поддерживается Xiph.Org Foundation.

Открытые программные библиотеки (open-source) на момент написания статьи доступны для операционных систем Windows, Unix family (Linux, *BSD, Solaris, Mac OS X, IRIX), BeOS, OS/2, Amiga.

Конвертеры FLAC

1. AuI ConverteR 48x44 (Win, Mac)
2. XLD (Mac)
3. Foobar 2000 (Win)

1. Как конвертировать ISO в FLAC под Mac и Windows [Руководство пользователя] (EN) >

Как проиграть FLAC файлы (программные плееры)

1. Foobar 2000 (Win)
2. VOX (Mac)
3. AIMP (Win)

FLAC файл и iTunes

FLAC файл не совместим с популярным проигрывателем iTunes . Однако FLAC может быть конвертирован в AIFF с сохраненим метаданных (включая изображения). Также FLAC может быть конвертирован в ALAC (разрешение *.m4a), обеспечивающий сжатие lossless.

При конвертации файлов для iTunes нужно обеспечить совместимость метаданных. Например, если вы используете FLAC конвертер AuI ConverteR , в настройках Settings > Metadata > отметьте "галочку" в переключателе Compatibility metatags with iTunes .

Free Lossless Audio Codec
Тип	Аудио кодек , формат аудиофайлов
Разработчик	Josh Coalson, Xiph.Org Foundation
Написана на	Си
Операционная система	Кроссплатформенный
Первый выпуск	20 июля
Последняя версия	1.3.2 (1 января )
Читаемые форматы файлов	Free Lossless Audio Codec [d]
Создаваемые форматы файлов	Free Lossless Audio Codec [d]
Лицензия	GNU GPL ; BSD (Parts)
Сайт	xiph.org/flac
Free Lossless Audio Codec на Викискладе

FLAC
Расширение	.flac
MIME -тип	audio/x-flac
Разработчик	Xiph.Org
Опубликован	20 июля
Тип формата	Аудио
Стандарт(ы)
Сайт	xiph.org/flac

В отличие от аудиокодеков, обеспечивающих сжатие с потерями (MP3 , AAC , WMA , Ogg Vorbis , Opus), FLAC, как и любой другой lossless -кодек, не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции.

Сегодня формат FLAC поддерживается множеством аудиоприложений, портативных аудиоплееров и специализированных аудиосистем и имеет большое число разнообразных аппаратных реализаций