Codecuri și formate audio dintr-o privire
Ca utilizator final, sunteți deosebit de familiarizat cu un tip de program: programele de redare (sau „playere”). Acestea redă fișiere audio sau video și, prin urmare, sunt echivalentul software-ului cu casetofoanele, înregistratoarele video sau dispozitivele de redare CD/DVD. Interfața programului este în mare parte similară cu telecomanda unui sistem stereo: există butoane pentru redare, derulare rapidă, derulare înapoi, pauză etc. B. Windows Media Player, Quicktime Player sau Apple iTunes. În loc să plasați un CD în slotul CD, fișierele trebuie deschise pe playerele software. Fișierele audio și video pot fi deschise de un player numai dacă poate face ceva cu formatul de fișier utilizat.
Datele digitale cu care sunt reprezentate semnalele audio sau video analogice pot fi organizate în diferite formate. Acest lucru poate fi cel mai bine explicat pentru o singură imagine: există diferite moduri de stocare a pixelilor individuali într-un fișier. De exemplu, dacă punctele imaginii sunt stocate unul după altul de la stânga la dreapta sau mai întâi de sus în jos în fișier este, desigur, o convenție care trebuie specificată. Modul în care este stocată o valoare a culorii trebuie, de asemenea, să fie clar definit. Acestea și multe alte definiții sunt determinate de o specificație, care este apoi implementată în formatul de fișier respectiv. Pentru a stoca datele, se respectă întotdeauna o regulă de codificare predefinită, care este în cele din urmă decisivă pentru a se asigura că datele pot fi interpretate corect. Vă puteți gândi la formate individuale ca la diferiți purtători de date: CD-urile, casetele video mari și mici, casetele audio etc. pot conține date audio - totuși nu puteți introduce o casetă în CD player. Formatele de fișiere WAV, MP4, WMA sau MP3 sunt la fel de diferite.
Multe formate de fișiere sunt de fapt Formate de containere. Termenul este destinat să clarifice faptul că diferite formate pot fi utilizate în cadrul unei convenții. De exemplu. un fișier MP4 conține diferite formate audio și video, care pot apărea și în același fișier în același timp.
Dacă doriți să salvați diferite formate în fișiere, aveți nevoie de un container. Containerele preiau materialul audio în fișiere cu extensii precum „.mp3”, „.wav”, „.m4a”, „.ogg” sau „.wma” și îi furnizează metadate. Iată câteva containere importante pentru stocarea fișierelor audio:
VAL
Containerul cu terminația „.wav” conține de obicei date digitale necomprimate care au fost codificate cu metoda PCM. Utilizați fișierele WAVE pentru a le salva dacă doriți să procesați (tăiați, editați) materialul audio mai târziu.
MP3
Containerul MP3 (.mp3) este utilizat pentru a înregistra fluxuri de date MPEG-1 audio layer 3 sau MPEG-2 audio layer 3. În mod colocvial, aceste fluxuri de date se mai numesc MP3.
MP4/M4A
Containerul MP4 este derivat din formatul de fișier Apple Quicktime. Spre deosebire de fișierele MP3 sau WAVE, unde puteți fi relativ siguri ce fel de date sunt ascunse în fișiere, cu greu puteți trage concluzii despre codecurile utilizate cu fișierele MP4. Fișierele MP4 pot conține diverse formate video și audio, imagini și chiar grafică și text. Prin urmare, se recomandă utilizarea extensiei de fișier „.m4a” în sectorul audio și numai utilizarea metodei de codare AAC.
OGG/OGA
Containerul OGG este un format gratuit pentru conținut multimedia care nu este restricționat de brevetele software. Ca și în cazul MP4, extensia de fișier nu indică în ce mod au fost codificate datele conținute în acesta. În sectorul audio, codecul audio Vorbis este de obicei utilizat pentru codificare și se utilizează extensia de fișier ".oga".
ASF/WMA
Pe lângă formatul OGG gratuit și MP4-ul Apple, Microsoft a specificat și un format container pentru fișiere multimedia. Fișierele ASF pot conține, de asemenea, metadate, sunete și piese video. Pentru o mai bună diferențiere, fișierele care conțin date audio sunt marcate cu finalul „.wma” folosind metoda de codare cu același nume.
În funcție de faptul dacă doriți să vă ardeți fișierul audio pe un CD, să îl faceți disponibil pe Internet sau să îl editați cu un editor audio, sunt posibile diferite formate audio. Codecurile sunt responsabile pentru conversia din și în diferite formate:
PCM (modulare cod impuls)
Modularea codului de impuls este o metodă de codificare în care un semnal analogic poate fi digitalizat aproape fără pierderi. Materialul audio codat în acest mod este ideal pentru procesarea ulterioară, deoarece este necomprimat. Datele generate cu această metodă sunt de obicei salvate ca fișiere Wave cu extensia „.wav”.
MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3)
Procesul de codare se numește de fapt MPEG-1 Audio Layer 3 sau MPEG-2 Audio Layer 3 și a fost dezvoltat de Institutul Fraunhofer pentru circuite integrate. Numele este derivat din extensia de fișier MP3 asociată a formatului. Este unul dintre primele procese de compresie cu pierderi care se bazează pe efecte psihoacustice în percepție pentru a reduce cantitatea de date. Pe lângă codecul original de la Institutul Fraunhofer, există și codificatorul open source LAME. Fișierele care conțin fluxuri de date codificate în acest mod se termină de obicei cu „.mp3”. Există, de asemenea, alte formate de containere care pot conține fluxuri de date MP3, cum ar fi AVI sau MP4.
AAC (Advanced Audio Coding)
AAC este o metodă de codificare cu pierderi care poate comprima datele audio (de pe un CD) la un șaisprezecelea din dimensiunea originală. Comparativ cu MP3, procesul poate demonstra o compresie mai mare și o calitate îmbunătățită a sunetului. Prin urmare, diverse magazine de muzică online și posturi de radio online se bazează pe acest format. MP4 este destinat formatului containerului pentru stocarea semnalelor audio comprimate. Fișierele care conțin o astfel de piesă audio se termină de obicei cu „.mp4” sau „.m4a”.
Vorbis
Acest format open source nu conține brevete și, prin urmare, poate fi utilizat de dezvoltatorii de software fără taxe de licență. Formatul este potrivit și pentru transmisiile în flux. Compresia are pierderi și este mai bună decât MP3. Deși numeroase dispozitive de redare hardware acceptă acum acest format, acesta nu este la fel de răspândit ca MP3. Fluxul de date este de obicei încorporat într-un container OGG. Fișierele asociate se termină cu „.ogg” sau „.oga”.
WMA (Windows Media Audio)
WMA este o metodă de codificare dezvoltată de Microsoft și oferă, de asemenea, compresie cu pierderi. Multe dispozitive de redare hardware acceptă acum acest format, deoarece este foarte popular în industria muzicală datorită protecției sale încorporate la copiere (Digital Rights Management (DRM)). Dacă fișierul conține doar date audio, acesta se termină cu „.wma”. ASF este utilizat ca format de container.
Dacă doriți să fiți siguri că toate fișierele media pot fi redate, ar trebui să aveți cât mai multe codecuri pregătite pentru player. Din fericire, majoritatea codecurilor - sau cel puțin decodoarelor - sunt disponibile gratuit. Playerele media actuale aduc de obicei codecurile necesare. Vă ajută să căutați întotdeauna ultimul codec pe Internet și să îl instalați, deoarece acestea sunt de obicei compatibile cu versiunile anterioare, adică pot interpreta și formate mai vechi.
Toate formatele au în general în comun faptul că datele audio și video sunt scrise în fișiere sub formă comprimată. Cantitatea de date care apare este foarte mare, astfel încât codecurile încearcă să reducă cantitatea de date atunci când codifică. Prin urmare, cuvântul codec alcătuit este adesea folosit ca formă scurtă pentru compresor/decompresor. Metodele de comprimare a datelor sunt foarte diverse. Se face o distincție generală între compresia fără pierderi și compresia cu pierderi.
Compresie fără pierderi
Cu compresia fără pierderi, datele originale sunt păstrate; sunt scrise doar mai compact într-un fișier. În cazul imaginilor, de exemplu, în loc să salvați fiecare pixel individual într-un fișier, numai modificările pot fi luate în considerare. Dacă, de exemplu, este afișată o mare albastră, fișierul nu trebuie să conțină „albastru-albastru-albastru. -albastru-albastru ”, dar indicația„ 123 pixeli albastri ”este suficientă - conținutul informației nu se modifică. Chiar și cu datele video, de multe ori nu sunt salvate imaginile individuale, ci doar diferențele dintre imagini. Deci, dacă camera arată un peisaj fix pentru câteva secunde, atunci această imagine peisaj trebuie să fie scrisă în fișier o singură dată. În cazul datelor audio, asemănările dintre diferitele canale (canalele stereo stânga și dreapta sunt adesea identice) pot fi utilizate pentru a stoca date mai compact. În toate cele trei exemple, aceleași sau doar modificările minore sunt o condiție prealabilă pentru compresia datelor. Din păcate, deoarece aceste similitudini nu sunt întotdeauna prezente în datele audio și video, compresia fără pierderi nu este la fel de eficientă ca și compresia cu pierderi.
Compresie slabă folosind un codec AAC conform standardului MPEG-4 în format MP4/M4a.