Оптимальный формат для аудиоколлекции

Для любителей качественного звука вопрос, в каком формате хранить аудиоколлекцию, чрезвычайно важен. От этого зависит не только качество звучания, но и объем фонотеки, а также удобство ее использования. CHIP расскажет, какие кодеки являются оптимальными, и подберет бесплатные программы для кодирования звука.

Конвертировать аудиофайлы без потерь можно и с помощью бесплатных программ Прослушивание Audio-CD с использованием оптического привода компьютера, несмотря на высокое качество звучания, уже давно стало анахронизмом. Безусловным преимуществом и одной из главных особенностей цифрового звука является то, что, как и любую информацию цифрового характера, звукозапись можно сохранить в виде файла. Причем размер последнего напрямую зависит от качества оцифровки (перевода звука с обычных, аналоговых носителей, в цифровую форму). Не станем докучать вам вычислениями — заметим лишь, что одна минута звука с Audio-CD будет занимать на диске 10 Мбайт, а часовая звукозапись того же качества (около 12 треков) потребует порядка 600 Мбайт. Согласитесь, что такой объем не слишком удобен для хранения многочисленных аудио-альбомов, а также пересылки по Интернету. Поэтому основной задачей при оцифровке звука является уменьшение размера аудиофайла посредством кодирования. Мы познакомим вас с методами сжатия lossless-аудиофайлов без потери качества и расскажем о лучших программах для этих задач.

Сжимаем без потерь

В CHIP №6 2011 в статье «Конвертируем аудиоколлекцию без потерь» мы уже затрагивали тему lossless-форматов, а сегодня мы расскажем, как добиться оптимального соотношения качества звука и размера хранимого на диске файла. Один из форматов, позволяющих добиться этого, — Monkey’s Audio. Главное достоинство такого метода состоит в том, что он позволяет наслаждаться качественным звуком при меньших размерах аудиофайла. Сжатый до 50% звуковой поток при воспроизведении распаковывается, обеспечивая стопроцентное восстановление оригинальных данных. Такое преобразование сродни архивации файлов, только специализируется на звуке.

С помощью формата Monkey’s Audio можно снизить размер оригинального контента в среднем на 30–50%, а иногда и больше (при многократном сжатии). Готовые файлы имеют расширение APE. В качестве исходного материала используются WAV-файлы
с моно- или стереозвучанием с любыми частотами дискретизации. Более того, при кодировании несжатого звука в Monkey’s Audio можно сохранять дополнительную служебную информацию, «зашитую» в оригинальный файл. Нам удалось без труда сжать каталог с WAV-треками общим размером 406 Мбайт до 194 Мбайт. Напомним, что в формат WAV сохраняются файлы треков аудиодисков стандартными средствами Windows.

Конкурирующий кросс-платформенный формат — WavePack. Он свободен от каких-либо лицензионных ограничений и, в отличие от Monkey’s Audio, умеет работать с многоканальными звуковыми дорожками, поддерживает потоковое вещание, а также ID3-теги. Данный формат тоже демонстрирует полное отсутствие ошибок при сжатии. Алгоритм сжатия имеет гибридный режим кодирования: создаются два файла, первый из которых (с расширением WV) содержит контент с потерей информации, но за счет второго корректирующего (с расширением WVC) аудиоданные восстанавливаются без потерь. Результат сжатия тестовой коллекции — 208 Мбайт.

Еще один свободный и кросс-платформенный формат FLAC (Free Lossless Audio Codec) почти полностьюидентичен уже рассмотренному Wave-Pack, если не считать отсутствия гибридного режима. В качестве компенсации предлагается великолепная поддержка как софтверных, так и аппаратных проигрывателей: файлы с расширением FLAC можно прослушивать в некоторых моделях автомобильных магнитол, не говоря уже о смартфонах. Тестовый набор с WAV- файлами (см. выше) превратился в треки формата FLAC общим размером 210 Мбайт. Правда, время сжатия оказалось на минуту дольше, чем при работе с Monkey’s Audio и WavePack. Итоговый результат теста показал, что существенной разницы при сжатии между тремя форматами нет.

Популярная компрессия

MP3 (MPEG Layer 3) — наиболее распространенный цифровой формат аудиосжатия, поддерживаемый сегодня всеми плеерами по умолчанию. Он был разработан в далеком 1989 году немецким институтом Фраунгофера (Fraunhofer IIS). Одним из главных достоинств MP3 является то, что это потоковый формат: при кодировании звуковая информация разбивается на равные по продолжительности участки, которые называются фреймами. Практическая польза потоковых форматов заключается в возможности перемотки и мгновенного перехода к нужному участку, что и делает MP3 сетевым стандартом: стоит загрузить первые несколько фреймов в оперативную память, как МР3-проигрыватель начинает их воспроизводить, при этом одновременно подгружая новые фреймы, за счет чего и достигается непрерывность воспроизведения.

В настоящее время формат МР3 уже нельзя назвать монополистом в области сжатого звука. После того как Fraunhofer IIS (владелец прав на стандарт) ужесточил условия лицензирования, на рынке появился новый стандарт аудиосжатия OGG Vorbis, который распространяется по лицензии LGPL, то есть абсолютно свободно. Его разработчик — некоммерческая организация Xiph Org Foundation, она же осуществляет его поддержку. Помимо открытости исходного кода отметим его кросс-платформенность.

Компрессия в формат OGG Vorbis возможна только с переменным битрейтом (VBR), что позволяет ощутимо уменьшить размер файла при незначительной потере качества. Добавим, что максимально допустимое значение битрейта — 512 кбит/с, а число каналов достигает 255 против двух у MP3. Интересна такая особенность MP3 и OGG Vorbis: если при кодировании использовать MP3-кодек LAME и гибридный битрейт ABR (Average Bit Rate) 192 кбит/с, то файлы в проприетарном формате звучат лучше, чем сжатые в OGG. Однако при более низких значениях битрейта звучание музыки в формате OGG превосходит MP3-файлы, сжатые с теми же параметрами.

Профессиональные альтернативы

Когда-то формат WMA (Windows Media Audio) от корпорации Microsoft позиционировался как альтернатива «народному» стандарту MP3. Многолетняя практика меломанов показала, что стойкость WMA к ошибкам сжатия крайне низка. К тому же при повреждении части такого файла становится невозможным его воспроизведение как за несколько десятков секунд до места дефекта, так и после него. Другим досадным моментом является реализация DRM, не позволяющая воспроизводить защищенные файлы на иных ком-пьютерах, кроме «родной» машины. К достоинствам WMA-формата можно отнести его поддержку современными портативными проигрывателями и многоканальное преобразование объемного звука. У формата имеется разновидность WMA Pro 10, предназначенная для мобильных устройств с небольшим объемом встроенной памяти. За счет фирменных алгоритмов сжатия с низкими значениями битрейта обеспечивается малый размер звуковых файлов. Правда, поддержка WMA Pro имеется не во всех устройствах.

Однако прогресс не стоит на месте, и теперь в Редмонде одним из фаворитов является формат AAC (Advanced Audio Coding), известный также как MPEG-4 Part 3 (файлы с расширениями AAC, M4A, M4B и M4P). M4B-файлы используются для аудиокниг и подкастов с поддержкой закладок, а M4P-данные защищены от копирования при загрузке из сетевых магазинов — например, iTunes Store. В отличие от формата MP3, AAC славится меньшими потерями качества при равных размерах файлов и поддерживает многоканальный звук (до 48 каналов).

Модификация ААС Plus, она же High Efficiency Advanced Audio Coding, как и WMA Pro, используется для кодирования с низким битрейтом: по словам разработчиков, сжатые файлы достойно звучат уже при значениях 32 и 48 кбит/с. Область применения такого формата — онлайн-радиовещание и воспроизведение музыки мобильными устройствами. Несмотря на высокие качественные показатели, AAC не получил должного распространения у производителей и меломанов.

Оптимальный софт для сжатия без потерь

Для кодирования звука в lossless-форматы можно использовать не только универсальные приложения, о некоторых из которых мы расскажем ниже, но и обычные CD-рипперы. При работе с инструментами данного класса — например, бесплатными Exact Audio Copy (www.exactaudiocopy.de) или CDex (cdexos.sourceforge.net) — достаточно указать нужный кодек и значение битрейта в программных настройках сжатия. Однако этими инструментами пользуются немногие, предпочитая кодировщики с громкими названиями, зачастую коммерческие. Для компрессии звука без потерь можно использовать, в частности, нативные (оригинальные) продукты от разработчиков lossless-форматов. Ниже мы рассмотрим пять бесплатных программ, которые пригодятся вам при кодировании аудиодисков для своей цифровой коллекции.

Lossless-копия за пару кликов Monkey’s Audio 4.10

Сайт: www.monkeysaudio.com
Язык интерфейса: английский
Условия распространения: freeware Программа обладает удобным графическим интерфейсом и продуманным меню настроек. При инсталляции в систему добавляется и сам кодек. Импорт файлов осуществляется как кнопками «Add Files» и «Add Folder», так и перетаскиванием мышью. Программа умеет сжимать исходный материал с пятью уровнями компрессии — от минимального «Fast» до максимального «Insane». Мы же советуем опробовать уровень «Extra High» — на наш взгляд, он является удачным компромиссом между размером сжатых файлов и нагрузкой на процессор.

Гибридный архиватор WavPack frontend 2.0

Сайт: members.home.nl/w.speek/wavpack.htm Язык интерфейса: английский Условия распространения: freeware Процесс инсталляции этого кодера нетривиален. Для начала нужно загрузить (с сайта www.wavpack.com) и распаковать в удобное место архив WavPack Win32. Затем в этот же каталог распакуйте файлы WavPack frontend (графическая оболочка). Для работы программы также понадобится установленный в системе Visual Basic 6 Runtime. Интерфейс приложения не блещет изысками и по стилю напоминает Windows 98. Чтобы добавить исходные файлы, нужно либо воспользоваться кнопкой «Add Files», либо перетащить нужные треки в окно программы. Затем остается только выбрать нужный режим («Lossless» или «Hybrid»), указать папку назначения и нажать кнопку «Go». Если требуется восстановить исходный материал из WV-файлов, к вашим услугам режим «Unpack».

Распаковка аудиоархивов Flac-1.2.1b

Сайт: flac.sourceforge.net Язык интерфейса: английский Условия распространения: freeware В поставку кодека входит фронтенд (графический интерфейс), схожий с аналогичным инструментом для WavePack. Как и в предыдущем кодировщике, разработчики формата FLAC предлагают, помимо операции компрессии, функцию декодирования сжатых файлов (восстановления исходных треков) — эту процедуру можно запустить кнопкой «Decode». Настройки кодирования регулируются ползунком «Encode options». Установки по умолчанию, на наш взгляд, оптимальны.

Всеядный и простой LameXP 4.02

Сайт: forum.doom9.org/showthread.php?t=157726 Этот кодировщик можно смело назвать всеядным, а на выходе он способен выдать аудиоформаты MP3, OGG Vorbis, FLAC, WAV и Nero AAC. Несмотря на то что большинство из них обеспечивают достойное звучание сжатых треков, потери аудиоданных не избежать. В настройках можно выставить кодирование как с переменным битрейтом (VBR), так и с усредненным (ABR).

Гибкий подход Free Audio Converter 2.2.19

Сайт: www.dvdvideosoft.com/ru Данное приложение умеет работать с большинством известных стандартов, а прикодировании выдает файлы в форматах MP3, M4A, AAC, WAV, WMA, OGG, FLAC и APE. Программа подойдет как простым пользователям, так и любителям тюнинга. Для каждого формата имеется несколько шаблонов, однако их настройки можно изменять. Но у этого инструмента в наборе кодеков нет профессиональных выходных форматов, доступных в LameXP.

Киносжатие

В кинопроизводстве существуют свои стандарты и методы сжатия звука, из которых выделяются два главных конкурента — Dolby Digital и DTS. Dolby Digital, или AC-3, — это шестиканальная система объемного звука от компании Dolby Laboratories, Inc. Львиная доля фильмов со звуком AC-3 предлагает шесть каналов с совокупным битрейтом 384 кбит/с (64 кбит/с на каждый звуковой канал). Остальные фильмы радуют общим битрейтом 448 кбит/с — по 96 кбит/с на каждый из двух фронтальных каналов и 64 кбит/с на четыре других. Для проигрывателей видео высокого разрешения (Blu-ray и HD DVD) предлагается технология Dolby Digital Plus с максимальным битрейтом 6 Мбит/с и поддержкой более восьми каналов. Уже готовы интегрированные аппаратные кодеки на базе ядра MIPS, что позволит «упаковать» в один поток несколько треков с озвучиванием на разных языках. Звуковой формат DTS (DTS Surround Sound) был создан в Digital Theater System. В DTS-потоке используется меньший уровень сжатия, чем в Dolby, но в отличие от первого формата здесь поддерживаются как шести-, так и восьмиканальные (7+1) вариации звучания. При использовании DTS в домашних кинотеатрах можно насладиться максимальным битрейтом в 1509,75 кбит/с.

Вывод

На наш взгляд, среди сжатых звуковых форматов по-прежнему лидирует MP3, несмотря на свою закрытость. К сожалению, OGG Vorbis при всех своих достоинствах так и не стал популярным, если не считать убежденных приверженцев свободных продуктов. Не так много поклон ников и у форматов WMA и AAC. Из трех стандартов сжатия без потерь наиболее оптимальным является FLAC, не отличающийся от аналогов ни временем кодирования, ни размером конечного файла.