Формат аудиофайла
Формат аудиофайла — это формат файла для хранения цифровых аудиоданных в компьютерной системе. Битовая структура аудиоданных (исключая метаданные ) называется форматом аудиокодирования и может быть распакована или сжата для уменьшения размера файла, часто с использованием сжатия с потерями . Данные могут быть необработанным битовым потоком в формате аудиокодирования, но обычно они встроены в формат контейнера или формат аудиоданных с определенным слоем хранения.
Типы форматов
Важно различать формат кодирования аудио , контейнер, содержащий необработанные аудиоданные , и аудиокодек . Кодек выполняет кодирование и декодирование необработанных аудиоданных, в то время как эти закодированные данные (обычно) хранятся в файле-контейнере. Хотя большинство форматов аудиофайлов поддерживают только один тип данных кодирования аудио (создаваемых с помощью аудиокодера ) , формат контейнера мультимедиа (например, Matroska или AVI ) может поддерживать несколько типов аудио- и видеоданных.
Существует три основные группы форматов аудиофайлов:
- Несжатые аудиоформаты, такие как WAV , AIFF , AU или необработанный PCM без заголовка ; Обратите внимание, что wav может также использовать сжатие.
- Форматы со сжатием без потерь , такие как FLAC , Monkey's Audio ( расширение имени файла
.ape), WavPack ( расширение имени файла.wv), TTA, ATRAC Advanced Lossless, ALAC ( расширение имени файла.m4a), MPEG-4 SLS , MPEG-4 ALS , MPEG-4 DST , Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless) и Shorten (SHN). - Форматы со сжатием с потерями , такие как Opus , MP3 , Vorbis , Musepack , AAC , ATRAC и Windows Media Audio Lossy (WMA lossy) .
Несжатый аудиоформат
Один из основных форматов несжатого аудио, LPCM , представляет собой ту же разновидность PCM, которая используется в Compact Disc Digital Audio , и является форматом, наиболее часто принимаемым низкоуровневыми аудио API и оборудованием ЦАП . Хотя LPCM может храниться на компьютере как необработанный аудиоформат , он обычно хранится в .wavфайле в Windows или в .aiffфайле в macOS . Формат Audio Interchange File Format (AIFF) основан на Interchange File Format (IFF), а формат WAV основан на похожем Resource Interchange File Format (RIFF). WAV и AIFF предназначены для хранения самых разных аудиоформатов, как с потерями, так и без; они просто добавляют небольшой заголовок, содержащий метаданные, перед аудиоданными, чтобы объявить формат аудиоданных, например LPCM с определенной частотой дискретизации , битовой глубиной , порядком байтов и количеством каналов . Поскольку WAV и AIFF широко поддерживаются и могут хранить LPCM, они являются подходящими форматами файлов для хранения и архивирования исходной записи.
BWF (Broadcast Wave Format) — стандартный аудиоформат, созданный Европейским вещательным союзом в качестве преемника WAV. Помимо других усовершенствований, BWF позволяет хранить в файле более надежные метаданные . См. European Broadcasting Union: Specification of the Broadcast Wave Format (EBU Technical document 3285, July 1997). Это основной формат записи, используемый во многих профессиональных звуковых рабочих станциях в теле- и киноиндустрии. Файлы BWF включают стандартизированную временную метку, которая позволяет легко синхронизироваться с отдельным элементом изображения. Автономные, основанные на файлах, многодорожечные рекордеры от AETA, [1] Sound Devices, [2] Zaxcom, [3] HHB Communications Ltd, [4] Fostex , Nagra, Aaton, [5] и TASCAM используют BWF в качестве предпочтительного формата.
Формат сжатого аудио без потерь
Сжатый без потерь аудиоформат хранит данные в меньшем пространстве без потери информации. Исходные несжатые данные могут быть воссозданы из сжатой версии.
Несжатые аудиоформаты кодируют и звук, и тишину с одинаковым количеством бит в единицу времени. Кодирование несжатой минуты абсолютной тишины создает файл того же размера, что и кодирование несжатой минуты музыки. Однако в сжатом без потерь формате музыка будет занимать меньший файл, чем несжатый формат, а тишина вообще не будет занимать места .
Форматы сжатия без потерь включают FLAC , WavPack , Monkey's Audio , ALAC (Apple Lossless). Они обеспечивают степень сжатия около 2:1 (т.е. их файлы занимают половину пространства PCM). Развитие форматов сжатия без потерь направлено на сокращение времени обработки при сохранении хорошей степени сжатия.
Формат аудио сжатый с потерями
Формат аудио с потерями позволяет еще больше уменьшить размер файла, удаляя часть аудиоинформации и упрощая данные. Это, конечно, приводит к снижению качества звука, но используются различные методы, в основном с использованием психоакустики , чтобы удалить части звука, которые оказывают наименьшее влияние на воспринимаемое качество, и минимизировать количество слышимого шума, добавляемого в процессе. Популярный формат MP3 , вероятно, является самым известным примером, но формат AAC , найденный в iTunes Music Store, также распространен. Большинство форматов предлагают ряд степеней сжатия, обычно измеряемых в битрейте . Чем ниже скорость, тем меньше файл и тем значительнее потеря качества.
Список форматов
| Расширение файла | Создание компании | Описание |
|---|---|---|
.3gp | Формат контейнера мультимедиа может содержать фирменные форматы, такие как AMR , AMR-WB или AMR-WB+ , а также некоторые открытые форматы. | |
.aa | Звуковой ( Амазон ) | Формат-контейнер аудиокниг с низким битрейтом и DRM , содержащий аудио, закодированное в формате MP3 или речевого кодека ACELP . |
.aac | Формат Advanced Audio Coding основан на стандартах MPEG-2 и MPEG-4 . Файлы AAC обычно представляют собой контейнеры ADTS или ADIF . | |
.aax | Звуковой ( Амазон ) | Формат аудиокниги , представляющий собой файл M4B с переменным битрейтом (обеспечивающий высокое качество), зашифрованный с помощью DRM . MPB содержит аудио в кодировке AAC или ALAC в контейнере MPEG-4 . (Подробнее ниже.) |
.act | ACT — это сжатый аудиоформат ADPCM 8 кбит/с с потерями, который записывается большинством китайских MP3- и MP4-плееров с функцией записи, а также диктофонов. | |
.aiff | Яблоко | Стандартный несжатый формат аудиофайлов CD-качества, используемый Apple. Создан за 3 года до несжатой версии wav от Microsoft . |
.alac | Яблоко | Формат кодирования звука, разработанный компанией Apple Inc. для сжатия данных цифровой музыки без потерь. |
.amr | Аудиоформат AMR-NB, используемый в основном для передачи речи. | |
.ape | Мэтью Т. Эшленд | Формат сжатия звука без потерь Monkey's Audio. |
.au | Sun Microsystems | Стандартный формат аудиофайлов, используемый Sun , Unix и Java . Аудио в файлах au может быть PCM или сжато кодеками μ-law , a-law или G.729 . |
.awb | Аудиоформат AMR-WB, используемый в основном для передачи речи, соответствует спецификации ITU-T G.722.2. | |
.dss | Олимп | Файлы DSS являются собственным форматом Olympus . Файлы DSS используют высокую степень сжатия, что уменьшает размер файла и позволяет быстро копировать и передавать файлы. [6] Это позволяет хранить дополнительные данные в заголовке файла. |
.dvf | Сони | Запатентованный формат Sony для сжатых голосовых файлов; обычно используется в диктофонах Sony. |
.flac | Формат файла для Free Lossless Audio Codec — кодека сжатия без потерь с открытым исходным кодом. | |
.gsm | Разработанный для использования в телефонии в Европе, GSM используется для хранения телефонных голосовых сообщений и разговоров. Имея битрейт 13 кбит/с, файлы GSM могут сжимать и кодировать аудио с телефонным качеством. [7] Обратите внимание, что файлы WAV также могут быть закодированы с помощью кодека GSM. | |
.iklax | iKlax | Формат iKlax, являющийся собственной разработкой iKlax Media, представляет собой многодорожечный цифровой аудиоформат, позволяющий выполнять различные действия с музыкальными данными, например, микширование и регулировку громкости. |
.ivs | 3D Solar UK Ltd | Запатентованная версия с DRM, разработанная 3D Solar UK Ltd для использования в музыке, загруженной из их музыкального магазина Tronme, а также в интерактивном музыкальном и видеоплеере. |
.m4a | Файл MPEG-4, содержащий только аудио, используемый Apple для незащищенной музыки, загружаемой из iTunes Music Store. Аудио в файле m4a обычно кодируется с помощью AAC, хотя может также использоваться ALAC без потерь. | |
.m4b | Расширение аудиокниги/подкаста с аудио в формате AAC или ALAC в контейнере MPEG-4 . Форматы M4A и M4B могут содержать метаданные, включая маркеры глав, изображения и гиперссылки, но M4B позволяет делать «закладки» (запоминание последнего места прослушивания), тогда как M4A — нет. [8] | |
.m4p | Яблоко | Версия AAC с фирменной защитой DRM, разработанная Apple для использования в музыке, загружаемой из iTunes Music Store и сервиса потоковой передачи музыки Apple Music . |
.mmf | Ямаха , Самсунг | Аудиоформат Samsung, используемый в рингтонах. Разработан Yamaha (SMAF означает «Synthetic music Mobile Application Format» и представляет собой формат мультимедийных данных, изобретенный Yamaha Corporation, формат файла .mmf). |
.movpkg | Яблоко | Формат аудио Apple, используемый в основном для аудиофайлов Lossless и Hi-Res через Apple Music. Также используется для хранения видео Apple TV. |
.mp3 | Аудио MPEG Layer III | |
.mpc | Musepack или MPC (ранее известный как MPEGplus, MPEG+ или MP+) — это аудиокодек с потерями с открытым исходным кодом, специально оптимизированный для прозрачного сжатия стереозвука с битрейтом 160–180 кбит/с. | |
.msv | Сони | Запатентованный формат Sony для сжатых голосовых файлов на Memory Stick. |
.nmf | ХОРОШИЙ | Аудиофайл NICE Media Player |
.ogg, .oga, .mogg | Фонд Xiph.Org | Бесплатный формат контейнера с открытым исходным кодом, поддерживающий множество форматов, самым популярным из которых является аудиоформат Vorbis. Vorbis предлагает сжатие, похожее на MP3, но менее популярное. Mogg, "Multi-Track-Single-Logical-Stream Ogg-Vorbis", является многоканальным или многодорожечным форматом файла Ogg. |
.opus | Целевая группа по инжинирингу Интернета | Формат сжатия звука с потерями, разработанный Internet Engineering Task Force (IETF) и специально разработанный для интерактивных приложений реального времени через Интернет. Как открытый формат, стандартизированный через RFC 6716, эталонная реализация предоставляется в соответствии с лицензией BSD из 3 пунктов. |
.ra, .rm | RealNetworks | Формат RealAudio, разработанный для потоковой передачи аудио через Интернет. .raФормат позволяет хранить файлы в автономном режиме на компьютере, при этом все аудиоданные содержатся внутри самого файла. |
.raw | Файл raw может содержать аудио в любом формате, но обычно используется с аудиоданными PCM. Он редко используется, за исключением технических тестов. | |
.rf64 | Один из преемников формата Wav, преодолевающий ограничение размера в 4 ГБ. | |
.sln | Формат Signed Linear PCM, используемый Asterisk . До версии 10 стандартными форматами были 16-битный Signed Linear PCM с частотой дискретизации 8 кГц и 16 кГц. С версией 10 было добавлено гораздо больше частот дискретизации. [9] | |
.tta | True Audio — аудиокодек в реальном времени без потерь. | |
.voc | Креативные технологии | Формат файла состоит из 26-байтового заголовка и ряда последующих блоков данных, содержащих аудиоинформацию. |
.vox | Формат vox чаще всего использует кодек Dialogic ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation). Подобно другим форматам ADPCM, он сжимает до 4 бит. Файлы формата vox похожи на файлы wave, за исключением того, что файлы vox не содержат информации о самом файле, поэтому для воспроизведения файла vox сначала необходимо указать частоту дискретизации кодека и количество каналов. | |
.wav | IBM и Майкрософт | Стандартный формат контейнера аудиофайлов, используемый в основном на ПК с Windows . Обычно используется для хранения несжатых ( PCM ) звуковых файлов CD-качества, что означает, что они могут быть большого размера — около 10 МБ в минуту. Файлы WAV также могут содержать данные, закодированные с помощью различных кодеков (с потерями) для уменьшения размера файла (например, форматы GSM или MP3). Файлы WAV используют структуру RIFF . |
.wma | Майкрософт | Формат Windows Media Audio, созданный Microsoft. Разработан с возможностями DRM для защиты от копирования. |
.wv | Формат для файлов wavpack. | |
.webm | Бесплатный формат, созданный для HTML-видео . | |
.8svx | Электронное искусство | Формат IFF-8SVX для 8-битных звуковых сэмплов, созданный Electronic Arts в 1984 году при рождении Amiga. |
.cda | Формат cda-файлов для радио. |
Смотрите также
- Формат видеофайла
- Сжатие аудио (данных)
- Сравнение форматов кодирования звука
- Сравнение форматов видеоконтейнеров
- Сравнение видеокодеков
- Список аудиокодеков с открытым исходным кодом
- Хронология аудиоформатов
Ссылки
- ^ "AETA AUDIO SYSTEMS: home". 2016-01-29. Архивировано из оригинала 29 января 2016 года.
- ^ "Звуковые устройства - Главная". www.sounddevices.com .
- ^ "Zaxcom". zaxcom.com .
- ^ "- HHB". www.hhb.co.uk .
- ^ "Аатон Диджитал". aaton.com .
- ^ "Стандарт цифровой речи (DSS и DSS Pro)". ReviverSoft . 11 августа 2020 г. Получено 14 ноября 2023 г.
- ^ Андреа Тифэнси (12 октября 2023 г.). «Что такое файл .GSM?». FileExpert.net . Получено 14 ноября 2023 г. .
- ^ экспертиза, Марк Харрис приносит музыку; Продюсер, включая предысторию как музыку; Композитор; Статьи, О цифровой музыке. "Что такое формат M4b?". Lifewire .
- ^ «Кодеки и аудиоформаты Asterisk 10 — Проект Asterisk — Вики проекта Asterisk». wiki.asterisk.org .
