Форматы представления звуковых документов Комышев Е. Г. Гр ФИТ

Хранимая информация Информации об амплитуде и частоте звука Информации об амплитуде и частоте звука Синтетические звуки Синтетические звуки

Хранимая информация ЦАП: -- импульсно-кодовая модуляция -- импульсно-кодовая модуляция -- сигма-дельта-модуляция -- сигма-дельта-модуляция

Модульные музыкальные форматы файлов Модульные музыкальные форматы файлов Созданные синтетически или из сэмплов заранее записанных живых инструментов. (ИКД, ноты, названия эффектов) Созданные синтетически или из сэмплов заранее записанных живых инструментов. (ИКД, ноты, названия эффектов) (MOD, XM, S3M, IT) MODXMS3MITMODXMS3MIT

Модульные музыкальные форматы файлов Модульные музыкальные форматы файлов MIDI (набор команд в тестовом виде) MIDI (набор команд в тестовом виде)

Устранение избыточности аудиоформаты без сжатия аудиоформаты без сжатия (WAV, AIFF) аудиоформаты со сжатием без потерь аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC) (APE, FLAC) аудиоформаты, со сжатием с потерями аудиоформаты, со сжатием с потерями (mp3, ogg)

Без сжатия Waveform Audio File Format – в ИКМ. Waveform Audio File Format – в ИКМ. RAW - содержащий необработанные (или обработанные в минимальной степени) данные. RAW - содержащий необработанные (или обработанные в минимальной степени) данные. CDDA - международный стандарт цифровой звуковой системы компакт-дисков, представленный фирмами Philips и Sony. CDDA - международный стандарт цифровой звуковой системы компакт-дисков, представленный фирмами Philips и Sony. Формат хранения звуковой информации ИКМ 44,1 кГц, 16-бит стерео, битрейт 1411,2 кбит/с.

Сжатие без потерь FLAC - не удаляет никакой информации из аудиопотока. FLAC - не удаляет никакой информации из аудиопотока. Структура: Строка из четырёх байтов «fLaC» Строка из четырёх байтов «fLaC» Блок метаданных STREAMINFO Блок метаданных STREAMINFO Другие необязательные блоки метаданных Другие необязательные блоки метаданных Аудио фреймы Аудио фреймы

Сжатие без потерь Apple Lossless (ALE или ALAC) открытый аудиокодек от Apple. Apple Данные хранятся в контейнере MP4 с расширением.m4a. Данные хранятся в контейнере MP4 с расширением.m4a.MP4.m4aMP4.m4a ~ от 40 % до 60 % от размера оригинала ~ от 40 % до 60 % от размера оригинала Высокая скорость декодирования

Сжатие без потерь True Audio (TTA) Основан на адаптивных предсказывающих фильтрах. Основан на адаптивных предсказывающих фильтрах. Компрессия аудио до 30 % Компрессия аудио до 30 % Алгоритм кодирования/декодирования в режиме реального времени Алгоритм кодирования/декодирования в режиме реального времени Высокая скорость работы и минимальные системные требования Высокая скорость работы и минимальные системные требования Бесплатный и открытый исходный код и документация Бесплатный и открытый исходный код и документация Подключаемые модули для большинства популярных программ-проигрывателей Подключаемые модули для большинства популярных программ-проигрывателей Tau Producer TTA-компрессор для Windows Tau Producer TTA-компрессор для Windows DirectShow-фильтры DirectShow-фильтры

Сжатие без потерь Windows Media Audio 9 Lossless - аудиокодек от Microsoft. Windows Media Audio 9 Lossless - аудиокодек от Microsoft.Microsoft Сжатый этим кодеком аудио компакт-диск занимает от 206 до 411 Мб при битрейте звуковых файлов от 470 кбит/с до 1,08 Мбит/с. Сжатый этим кодеком аудио компакт-диск занимает от 206 до 411 Мб при битрейте звуковых файлов от 470 кбит/с до 1,08 Мбит/с. Входит в состав пакета Windows Media Входит в состав пакета Windows Media Использует расширение файла.wma Использует расширение файла.wma Поддерживает 6 дискретных каналов. Поддерживает 6 дискретных каналов. Официально выпущен только для Windows и Mac OS X. Официально выпущен только для Windows и Mac OS X.WindowsMac OS XWindowsMac OS X

Кодированием восприятия Принцип сжатия заключается в снижении точности некоторых частей аудио или видео потока, что практически неразличимо для большинства людей. Принцип сжатия заключается в снижении точности некоторых частей аудио или видео потока, что практически неразличимо для большинства людей. Для звуковых потоков: на первом этапе строится диаграмма звука в виде последовательности коротких промежутков времени, затем на ней удаляется информация, не различимая человеческим ухом, а оставшаяся информация сохраняется в компактном виде. Данный подход похож на метод сжатия, используемый при сжатии картинок в формат JPEG. Для звуковых потоков: на первом этапе строится диаграмма звука в виде последовательности коротких промежутков времени, затем на ней удаляется информация, не различимая человеческим ухом, а оставшаяся информация сохраняется в компактном виде. Данный подход похож на метод сжатия, используемый при сжатии картинок в формат JPEG.

Сжатие с потерями MP3 (MPEG-1/2/2.5 Layer 3) кодек третьего уровня, разработанный командой MPEG. MP3 (MPEG-1/2/2.5 Layer 3) кодек третьего уровня, разработанный командой MPEG. Лицензируемый формат файла. Лицензируемый формат файла. Поддерживается практически во всех популярных операционных системах, на большинстве портативных аудиоплееров, а также всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров. Поддерживается практически во всех популярных операционных системах, на большинстве портативных аудиоплееров, а также всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров. Используется алгоритм сжатия для существенного уменьшения размера данных, необходимых для обеспечения качества воспроизведения звука очень близкого к оригинальному. Используется алгоритм сжатия для существенного уменьшения размера данных, необходимых для обеспечения качества воспроизведения звука очень близкого к оригинальному. При создании MP3 со средним битрейтом 128 кбит/с получается файл, размер которого примерно равен 1/11 от оригинального файла с CD-Audio. При создании MP3 со средним битрейтом 128 кбит/с получается файл, размер которого примерно равен 1/11 от оригинального файла с CD-Audio.

Сжатие с потерями Speex - свободный кодек для сжатия речевого сигнала. Speex - свободный кодек для сжатия речевого сигнала. Используется в приложениях VoIP. Используется в приложениях VoIP. Сжатые кодеком Speex данные можно хранить либо в формате хранения звуковых данных Ogg, либо передавать напрямую с помощью пакетов UDP/RTP. Сжатые кодеком Speex данные можно хранить либо в формате хранения звуковых данных Ogg, либо передавать напрямую с помощью пакетов UDP/RTP. Кодек подходит для использования в сетях с ненадёжной передачей пакетов. При этом возможность искажения содержимого пакета должна быть исключена, поэтому Speex не подходит для передачи голоса, например, в радио- и сотовой связи. Кодек подходит для использования в сетях с ненадёжной передачей пакетов. При этом возможность искажения содержимого пакета должна быть исключена, поэтому Speex не подходит для передачи голоса, например, в радио- и сотовой связи.

Сжатие с потерями Windows Media Audio лицензируемый формат файла от компании Microsoft. Windows Media Audio лицензируемый формат файла от компании Microsoft. Характеризуется хорошей способностью сжатия. Характеризуется хорошей способностью сжатия. Низкая стойкость к ошибкам. Если при кодировании/передаче файла WMA некоторая часть его повреждается, то воспроизведение файла становится невозможным, как после места повреждения, так и за несколько десятков секунд до него. (Для сравнения: при повреждении файла формата MP3, его всё ещё можно воспроизвести от начала до самого места повреждения, затем пропустить несколько секунд и воспроизвести дальше до конца; иногда же ошибки в несколько байт в файле MP3 бывают на слух малозаметны или не заметны вообще.) Низкая стойкость к ошибкам. Если при кодировании/передаче файла WMA некоторая часть его повреждается, то воспроизведение файла становится невозможным, как после места повреждения, так и за несколько десятков секунд до него. (Для сравнения: при повреждении файла формата MP3, его всё ещё можно воспроизвести от начала до самого места повреждения, затем пропустить несколько секунд и воспроизвести дальше до конца; иногда же ошибки в несколько байт в файле MP3 бывают на слух малозаметны или не заметны вообще.)

Спасибо за внимание