Цифровые аудиоформаты

Цифровой аудиоформат — формат представления звуковых данных, используемый при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на компьютере и других электронных носителях информации, так называемых звуковых носителях.

Аудиофайл (файл, содержащий звукозапись) — компьютерный файл, состоящий из информации об амплитуде и частоте звука, сохранённую для дальнейшего воспроизведения на компьютере или проигрывателе.

Разновидности цифровых аудиоформатов

Существуют различные понятия звукового формата.

Формат представления звуковых данных в цифровом виде зависит от способа квантования цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП). В звукотехнике в настоящее время наиболее распространены два вида квантования :

• импульсно-кодовая модуляция
• сигма-дельта-модуляция

Зачастую разрядность квантования и частоту дискретизации указывают для различных звуковых устройств записи и воспроизведения как формат представления цифрового звука (24 бита/192 кГц; 16 бит/48 кГц).

Формат файла определяет структуру и особенности представления звуковых данных при хранении на запоминающем устройстве ПК. Для устранения избыточности аудио данных используются аудиокодеки, при помощи которых производится сжатие аудиоданных. Выделяют три группы звуковых форматов файлов:

• аудиоформаты без сжатия, такие как WAV, AIFF
• аудиоформаты со сжатием без потерь (APE, FLAC)
• аудиоформаты, с применением сжатия с потерями (mp3, ogg)

Особняком стоят модульные музыкальные форматы файлов. Созданные синтетически или из сэмплов заранее записанных живых инструментов, они, в основном, служат для создания современной электронной музыки (MOD). Также сюда можно отнести формат MIDI, который не является звукозаписью, но при этом с помощью секвенсора позволяет записывать и воспроизводить музыку, используя определенный набор команд в текстовом виде.

Форматы носителей цифрового звука применяют как для массового распространения звуковых записей (CD, SACD), так и в профессиональной звукозаписи (DAT, минидиск).

Для систем пространственного звучания также можно выделить форматы звука, в основном являющиеся звуковым многоканальным сопровождением к кинофильмам. Такие системы имеют целые семейства форматов от двух крупных конкурирующих компаний Digital Theater Systems Inc. — DTS и Dolby Laboratories Inc. — Dolby Digital.

Также форматом называют количество каналов в системах многоканального звука (5.1; 7.1). Изначально такая система была разработана для кинотеатров, но впоследствии была расширена для систем домашнего кинотеатра.

Некоторые виды цифрового звука в сравнении

Основная статья: Сравнение звуковых форматов

Название формата	Квантование, бит	Частота дискретизации, кГц	Число каналов	Величина потока данных с диска, кбит/с	Степень сжатия/упаковки
CD	16	44,1	2	1411,2	1:1 без потерь
Dolby Digital (AC3)	16-24	48	6	до 640	~12:1 с потерями
DTS	20-24	48; 96	до 8	до 1536	3:1 с потерями
DVD-Audio	16; 20; 24	44,1; 48; 88,2; 96	6	6912	1:1 без потерь
DVD-Audio	16; 20; 24	176,4; 192	2	4608	1:1 без потерь
MP3	16-24	до 48	2	до 320	~11:1 с потерями
AAC	16-24	до 96	до 48	до 512	с потерями
AAC+ (SBR)	16-24	до 48	2	до 320	с потерями
Ogg Vorbis	до 32	до 192	до 255	до 500	с потерями
WMA	до 24	до 96	до 8	до 768	2:1, есть версия без потерь

Список цифровых аудиоформатов

AA Dolby Digital (AC3) AAC ADX ASF AHX AIFF APE AUD

DMF DTS FLAC MIDI MOD MP1 MP2 MP3 MP4

MPC Ogg Vorbis Opus RA TTA VQF

VOX VOC WAV WMA XM

Кодирование без потерь

Форматы без сжатия

• AIFF
• AU
• CDDA — формат, используемый в аудио-CD
• DSD — формат, используемый в SACD
• IFF-8SVX — Interchange File Format
• IFF-16SV
• RAW — сырые замеры без какого-либо заголовка или синхронизации
• WAV — Microsoft Wave (Waveform audio format). Разработан совместно с IBM

Сжатие звука без потерь

• • FLAC (.flac) — свободный кодек из проекта Ogg
  • Lossless Audio (.la)
  • Lossless Predictive Audio Compression (LPAC; .pac)
  • Apple Lossless (.m4a)
  • Monkey's Audio (.ape)
  • OptimFROG (.ofr)^[1]
  • RKAU (.rka)^[2]
  • Shorten (.shn)
  • TTA — True Audio, свободный кодек
  • TAK (.tak) — (T)om’s lossless (A)udio (K)ompressor
  • WavPack (.wv)
  • Windows Media Audio 9 Lossless (.wma)
  • ADX — формат звука с максимальным битрейтом в 1 Гбит/с

Кодирование с потерями

• MP2 — MPEG Layer 2
• MP3 — MPEG Layer 3
• Vorbis — проект Ogg, свободен и похож по принципам на MP3
• Speex — проект Ogg, свободен, сжатие голоса, низкий битрейт
• Opus — проект Ogg, свободен, передача звука по сети; основан на технологиях кодеков CELT и SILK.
• GSM-FR — GSM Full Rate, изначально для сотовых телефонов
• G.723.1 — один из базовых речевой кодеков IP-телефонии
• G.729 — эффективный узкополосный речевой кодек IP-телефонии
• Windows Media Audio (WMA)
• AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding, часто в контейнере MPEG-4
• Musepack — Musepack (MPC)
• TwinVQ — Yamaha TwinVQ (VQF)
• RealAudio (RA, RM)
• OTS Audio File — похож на MP3
• SWA — Macromedia Shockwave Audio. Сжатие как в MP3 с дополнительными заголовками для Macromedia Director.^[3]

Другие форматы

• GYM — лог чипа Genesis YM2612
• IMF (id Music File) — создан id Software. Данный формат лишь содержал байты, передаваемые чипу OPL2.
• IT (модуль Impulse Tracker, добавлены сжатые инструменты, действия на отпускание ноты, и др.)
• MID, MIDI (Musical Instrument Digital Interface) — обычно просто ноты и управляющие инструкции, но изредка и дампы семплов)
• MT2 (модуль MadTracker комбинирует свойства IT и XM)
• MNG — BGM для игр серии Creatures, начиная с Creatures 2^[4]
• MOD (Soundtracker и Protracker модули для семплов и мелодии)
• MusicXML
• NSF (NES music)
• NIFF
• ORG (Organya) — формат, придуманный разработчиками игры Cave Story
• PSF — Portable Sound Format
• PSF — PlayStation sound format
• PTB (Power Tab Editor tab)
• S3M (модуль ScreamTracker 3, чуть больше эффектов и отдельной колонкой громкости)
• SPC — Super Nintendo Entertainment System sound file format.
• STF — StudioFactory project file. It contains all necessary patches, samples, tracks and settings to play the file.
• SYN — SynFactory project file. It contains all necessary patches, samples, tracks and settings to play the file.
• VGM (Video Game Music) лог нескольких чипов
• XM (модуль Fast Tracker, добавлены инструменты)
• YM — Atari ST/Amstrad CPC YM2149 sound chip format

Форматы плей-листов

Основная статья: Плей-лист

• Advanced Stream Redirector (.asx) — Windows Media Metafile — XML-подобный формат файла,^[5] представленный в Windows Media Player
• B4S — базирующийся на XML формат плейлиста Winamp3
• FPL — плейлист плеера Foobar2000
• M3U — текстовый файл, изначально появился в Winamp, далее поддержка появилась и в других плеерах
• PLS — формат, используемый первоначально в Light Alloy
• Real Audio Metafile — только для файлов формата Real Audio.
• smil — XML-подобный формат, рекомендованный Консорциумом W3C. Распространяется как на аудио, так и на видео-форматы.
• VLC — собственный формат плейлиста в VLC Media Player
• Windows Media Player Playlist (WPL) — список воспроизведения Windows Media Player, начиная с 9 версии (9 — 11)
• XSPF — простой открытый формат для плейлистов, основанный на XML
• ZPL — формат плейлиста в Zoom Player
• plc — формат плейлиста в Aimp 2

См. также

В Википедии есть портал «Цифровой звук»

• Аудиокодек
• Цифровая звукозапись
• Сравнение форматов звукозаписи
• Цифровые видеоформаты

Примечания

1. ↑ OptimFROG Lossless Audio Compression
2. ↑ http://rksoft.virtualave.net/rkau.html
3. ↑ В чём разница между MP3 и SWA?
4. ↑ Редактор и плеер
5. ↑ Lucas Gonze, Matthias Friedrich, Robert Kaye XSPF Version 1  (англ.). Xiph.org Foundation (2005). Архивировано из первоисточника 21 августа 2011. Проверено 23 мая 2008.

Ссылки

• List of audio and music file formats
• Форматы звуковых файлов. Часть 1
• Форматы звуковых файлов. Часть 2
• Форматы звуковых файлов. Часть 3
• Форматы
• Lossless comparison — сравнение кодеков без потерь  (англ.)
• Новые технологии звука - DVD Audio, DTS, 24 bit, MLP etc.