Формат аудиофайла

Формат аудиофайла — это формат файла для хранения цифровых аудиоданных в компьютерной системе. Разрядность аудиоданных (исключая метаданные ) называется форматом кодирования аудио и может быть несжатой или сжатой для уменьшения размера файла, часто с использованием сжатия с потерями . Данные могут представлять собой необработанный поток битов в формате аудиокодирования, но обычно они встроены в формат контейнера или формат аудиоданных с определенным уровнем хранения.

Типы форматов

Важно различать формат кодирования звука , контейнер, содержащий необработанные аудиоданные , и аудиокодек . Кодек выполняет кодирование и декодирование необработанных аудиоданных, в то время как эти закодированные данные (обычно) сохраняются в файле-контейнере. Хотя большинство форматов аудиофайлов поддерживают только один тип данных аудиокодирования (созданный с помощью аудиокодера ) , формат мультимедийного контейнера (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 без заголовка PCM ; Обратите внимание, что wav также может 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 с потерями) .

Несжатый аудиоформат

Один из основных несжатых аудиоформатов, LPCM , представляет собой ту же разновидность PCM, которая используется в цифровом аудио компакт-дисков , и является форматом, наиболее широко принимаемым аудиоинтерфейсами низкого уровня и аппаратным обеспечением цифро-аналоговых преобразователей . Хотя LPCM можно хранить на компьютере в виде необработанного аудиоформата , обычно он хранится в формате .wav файл в Windows или в .aiff файл в macOS . Формат файла обмена аудио (AIFF) основан на формате файла обмена (IFF), а формат WAV основан на аналогичном формате файла обмена ресурсами (RIFF). WAV и AIFF предназначены для хранения широкого спектра аудиоформатов, без потерь и с потерями; 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 оригинальной записи.

BWF (Broadcast Wave Format) — стандартный аудиоформат, созданный Европейским вещательным союзом в качестве преемника WAV. Помимо других улучшений, BWF позволяет более надежные метаданные хранить в файле . См. Европейский вещательный союз: Спецификация формата радиовещательной волны (Технический документ EBU 3285, июль 1997 г.). Это основной формат записи, используемый на многих профессиональных аудиостанциях в теле- и киноиндустрии. Файлы BWF содержат стандартизированную ссылку на временную метку , которая позволяет легко синхронизироваться с отдельным элементом изображения. Автономные многодорожечные записывающие устройства на файловой основе от AETA, ^[1] Звуковые устройства, ^[2] Закском, ^[3] HHB Communications Ltd, ^[4] Фостекс , Награ, Аатон, ^[5] и TASCAM используют BWF в качестве предпочтительного формата.

Формат сжатого звука без потерь

Формат сжатого аудио без потерь хранит данные в меньшем пространстве без потери какой-либо информации. Исходные несжатые данные можно воссоздать из сжатой версии.

Несжатые аудиоформаты кодируют и звук, и тишину с одинаковым количеством бит в единицу времени. При кодировании несжатой минуты абсолютной тишины создается файл того же размера, что и при кодировании несжатой минуты музыки. Однако в формате со сжатием без потерь музыка будет занимать меньший файл, чем в несжатом формате, а тишина не будет занимать места вообще .

Форматы сжатия без потерь включают FLAC , WavPack , Monkey's Audio , ALAC (Apple Lossless). Они обеспечивают степень сжатия примерно 2:1 (т.е. их файлы занимают половину пространства PCM). Разработка форматов сжатия без потерь направлена на сокращение времени обработки при сохранении хорошей степени сжатия.

Аудиоформат со сжатием с потерями

Аудиоформат с потерями позволяет еще больше уменьшить размер файла за счет удаления части аудиоинформации и упрощения данных. Это, конечно, приводит к снижению качества звука, но используются различные методы, в основном с использованием психоакустики , для удаления частей звука, которые оказывают наименьшее влияние на воспринимаемое качество, и минимизации количества слышимого шума. добавлено в процессе. Популярный формат MP3 , вероятно, является самым известным примером, но также распространен формат AAC, который можно найти в iTunes Music Store. Большинство форматов предлагают различные степени сжатия, обычно измеряемые скоростью передачи данных . Чем ниже скорость, тем меньше размер файла и тем значительнее потеря качества.

Список форматов

Расширение файла	Творческая компания	Описание
`.3gp`		Формат мультимедийного контейнера может содержать собственные форматы, такие как AMR , AMR-WB или AMR-WB+ , а также некоторые открытые форматы.
`.aa`	Звуковой ( Амазонка )	с низким битрейтом аудиокниги Формат контейнера и DRM , содержащий звук, закодированный в формате MP3 или речевом кодеке 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 ( Амазонка )	Формат аудиокниги с переменным битрейтом (обеспечивающий высокое качество), , представляющий собой файл M4B зашифрованный с помощью DRM . MPB содержит звук в кодировке AAC или ALAC в контейнере MPEG-4 . (Подробнее ниже.)
`.act`		ACT — это сжатый аудиоформат ADPCM со скоростью 8 кбит/с с потерями, записываемый большинством китайских проигрывателей MP3 и MP4 с функцией записи и диктофонов.
`.aiff`	Яблоко	Стандартный формат аудиофайлов несжатого качества CD, используемый Apple. Создан за 3 года до несжатой версии wav от Microsoft .
`.alac`	Яблоко	Формат аудиокодирования, разработанный Apple Inc. для сжатия данных цифровой музыки без потерь.
`.amr`		Звук AMR-NB, используемый в основном для речи.
`.ape`	Мэтью Т. Эшленд	Формат сжатия звука без потерь Monkey's Audio.
`.au`	Сан Микросистемс	Стандартный формат аудиофайлов, используемый Sun , Unix и Java . Звук в файлах au может быть в формате PCM или сжат с помощью кодеков μ-law , a-law или G.729 .
`.awb`		Звук AMR-WB, используемый в основном для речи, соответствует спецификации ITU-T G.722.2.
`.dss`	Олимп	Файлы DSS представляют собой собственный формат Olympus . В файлах DSS используется высокая степень сжатия, что уменьшает размер файла и позволяет быстро копировать и передавать файлы. ^[6] Это позволяет хранить дополнительные данные в заголовке файла.
`.dvf`	Сони	Собственный формат Sony для сжатых голосовых файлов; обычно используется диктофонами 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, стандарт GSM используется для хранения телефонных голосовых сообщений и разговоров. Благодаря битрейту 13 кбит/с файлы GSM могут сжимать и кодировать звук с телефонным качеством. ^[7] Обратите внимание, что файлы WAV также можно закодировать с помощью кодека GSM.
`.iklax`	iKlax	Собственный формат iKlax Media, формат iKlax представляет собой многодорожечный цифровой аудиоформат, позволяющий выполнять различные действия с музыкальными данными, например, микшировать и аранжировать громкость.
`.ivs`	3D Solar UK Ltd	Собственная 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, загруженной из iTunes Music Store. Аудио в файле m4a обычно кодируется с помощью AAC, хотя также можно использовать ALAC без потерь.
`.m4b`		звуком кодировке в AAC Расширение аудиокниги/подкаста со или ALAC в контейнере MPEG-4 . Форматы M4A и M4B могут содержать метаданные, включая маркеры глав, изображения и гиперссылки, но M4B допускает «закладки» (запоминание последнего места прослушивания), а M4A — нет. ^[8]
`.m4p`	Яблоко	Версия AAC с собственной защитой DRM, разработанная Apple для использования в музыке, загруженной из iTunes Music Store и службы потоковой передачи музыки, известной как Apple Music .
`.mmf`	Ямаха , Самсунг	Аудиоформат Samsung, используемый в рингтонах. Разработано Yamaha (SMAF расшифровывается как «Формат мобильного приложения синтетической музыки» и представляет собой формат мультимедийных данных, изобретенный корпорацией Yamaha, формат файла .mmf).
`.movpkg`	Яблоко	Аудиоформат Apple, в основном используемый для аудиофайлов без потерь и высокого разрешения через Apple Music. Также используется для хранения видео Apple TV.
`.mp3`		Аудио MPEG уровня III
`.mpc`		Musepack или MPC (ранее известный как MPEGplus, MPEG+ или MP+) — это аудиокодек с открытым исходным кодом с потерями, специально оптимизированный для прозрачного сжатия стереозвука со скоростью передачи данных 160–180 кбит/с.
`.msv`	Сони	Собственный формат Sony для сжатых голосовых файлов Memory Stick.
`.nmf`	ХОРОШИЙ	NICE Аудиофайл Media Player
`.ogg, .oga, .mogg`	Фонд Xiph.Org	Бесплатный формат контейнера с открытым исходным кодом, поддерживающий множество форматов, наиболее популярным из которых является аудиоформат Vorbis. Vorbis предлагает сжатие, аналогичное MP3, но менее популярно. Mogg, «Multi-Track-Single-Logical-Stream Ogg-Vorbis», представляет собой многоканальный или многодорожечный формат файла Ogg.
`.opus`	Целевая группа по интернет-инжинирингу	Формат сжатия звука с потерями, разработанный Инженерной группой Интернета (IETF) и специально предназначенный для интерактивных приложений реального времени через Интернет. В качестве открытого формата, стандартизированного в RFC 6716, эталонная реализация предоставляется в соответствии с лицензией BSD из 3 пунктов.
`.ra, .rm`	РеалНетворкс	Формат RealAudio, предназначенный для потоковой передачи звука через Интернет. `.ra` Формат позволяет файлам храниться на компьютере автономно, при этом все аудиоданные содержатся внутри самого файла.
`.raw`		Необработанный файл может содержать аудио в любом формате, но обычно используется с аудиоданными PCM. Он используется редко, за исключением технических испытаний.
`.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-битная знаковая линейная PCM с частотой дискретизации 8 кГц и 16 кГц. В версии 10 было добавлено гораздо больше частот дискретизации. ^[9]
`.tta`		True Audio, аудиокодек без потерь в реальном времени.
`.voc`	Творческие технологии	Формат файла состоит из 26-байтового заголовка и ряда последующих блоков данных, содержащих аудиоинформацию.
`.vox`		В формате Vox чаще всего используется кодек Dialogic ADPCM (адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция). Подобно другим форматам ADPCM, он сжимает до 4 бит. Файлы формата Vox аналогичны файлам Wave, за исключением того, что файлы Vox не содержат информации о самом файле, поэтому для воспроизведения файла Vox необходимо сначала указать частоту дискретизации кодека и количество каналов.
`.wav`	IBM и Майкрософт	Стандартный формат контейнера аудиофайлов, используемый в основном на ПК с ОС Windows . Обычно используется для хранения несжатых ( PCM ) звуковых файлов CD-качества, что означает, что они могут иметь большой размер — около 10 МБ в минуту. Файлы Wave 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 файлов wavpack.
`.webm`		Формат без лицензионных отчислений, 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.

См. также

Ссылки

^ «АЭТА АУДИОСИСТЕМЫ: дом» . 29 января 2016 г. Архивировано из оригинала 29 января 2016 года.
^ «Звуковые устройства — Дом» . www.sounddevices.com .
^ «Закском» . zaxcom.com .
^ «- ХХБ» . www.hhb.co.uk.
^ «Аатон Диджитал» . aaton.com .
^ «Стандарт цифровой речи (DSS и DSS Pro)» . РевиверСофт . 11 августа 2020 г. . Проверено 14 ноября 2023 г.
^ Андреа Тифанси (12 октября 2023 г.). «Что такое файл .GSM?» . FileExpert.net . Проверено 14 ноября 2023 г.
^ опыт, Марк Харрис приносит музыку; Продюсер, включая фон в виде музыки; композитор; Статьи, К цифровой музыке. «Что такое формат M4b?» . Жизненный провод .
^ «Кодеки и аудиоформаты Asterisk 10 — Asterisk Project — Asterisk Project Wiki» . wiki.asterisk.org .

[1] «АЭТА АУДИОСИСТЕМЫ: дом» . 29 января 2016 г. Архивировано из оригинала 29 января 2016 года.

[2] «Звуковые устройства — Дом» . www.sounddevices.com .

[3] «Закском» . zaxcom.com .

[4] «- ХХБ» . www.hhb.co.uk.

[5] «Аатон Диджитал» . aaton.com .

[6] «Стандарт цифровой речи (DSS и DSS Pro)» . РевиверСофт . 11 августа 2020 г. . Проверено 14 ноября 2023 г.

[7] Андреа Тифанси (12 октября 2023 г.). «Что такое файл .GSM?» . FileExpert.net . Проверено 14 ноября 2023 г.

[8] опыт, Марк Харрис приносит музыку; Продюсер, включая фон в виде музыки; композитор; Статьи, К цифровой музыке. «Что такое формат M4b?» . Жизненный провод .

[9] «Кодеки и аудиоформаты Asterisk 10 — Asterisk Project — Asterisk Project Wiki» . wiki.asterisk.org .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]