Gost urednik
Sažeti audioformati
- Manje, a isto?
Vjerojatno danas nema odrasla čovjeka u iole civiliziranijem dijelu svijeta koji nije čuo za MP3. O klincima da se i ne govori… Oni su se s tim pojmom rodili i redovito ga koriste. No, znaju li oni i njihovi roditelji što je to, o čemu se radi? Ne da je to nešto bitno i potrebno da bi se moglo uživati u glazbi, ali vjerujemo da je lijepo znati. Pa ćemo onima znatiželjnima objasniti. U nakoliko nastavaka… Ne samo što znači i što jest MP3, već i niz drugih “audio kodeka” (od “coding” i “decoding”), kao što su AAC, FLAC, WMA…
Da bi sve kasnije bilo jasnije, na početku valja reći da su svi ovi formati sažeti. Dakle, pretvorimo li sadržaj CD-a u neki od tih formata, veličina dobivenog dokumenta bit će manja od onoga na CD-u. Međutim, među sažetim formatima imamo gubitno i negubitno/bezgubitno sažete formate.
Formati za gubitno sažimanje podataka
Najjednostavnije rečeno, algoritam sažimanja audiopodataka u svim gubitnim formatima počiva na perceptivnim ograničenjima ljudskog uha koje se nazivaju audiomaskiranje. Radi se o fenomenu da je u prirodi neki zvuk maskiran/prekriven drugim zvukom. Najjednostavnije je to objasniti jednom svakodnevnom pojavom. Hodate prometnom, bučnom ulicom i zvoni vam mobitel. Vi ga ne čujete, iako on nedvojbeno zvoni – zvuk mobitela je maskiran/prekriven/nadjačan bukom iz okoline. I tako, iako je nedvojbeno mobitel zvonio, taj zvuk na snimci ne bi bio čujan, pa ga zato na snimci ne treba ni biti. I eto prostora za sažimanje i manju količinu informacija, odnosno domument manje veličine.
Sažeti formati, bilo koje vrste, dakle, služe da bi na pohrambeni medij stalo čim više glazbe. Većina ih je najenjena isključivo za pohranu na MP3 plajere, flash memorije i računla. Zapravo, svi osim MP3 formata. To je za sada jedini format zapisa koji je moguće pohraniti na CD u reproducirati putem CD playere koji mogu čitati MP3 zapise. Postoje DVD playeri koji čitaju i neke druge formate, ali to te toliko slabo rašireno da i nije vrijedno posebne pozornosti.
MP3
Najpoznatiji među gubitno sažetim formatima i daleko najrašireniji je MP3. Puni naziv formata je MPEG-1 Audio Layer 3. MP3 format nastao je početkom 1980-ih, na ideji Karlheinza Brandenburga, doktoranda na Sveučilištu Erlangem-Nuerenberg. Njegova doktorska dizertacija bavila se načinom kako ljudski slušni sustav doživljava/percipira zvuk. Po obrani dizertacije, 1989. godina, Brandenburg nastavlja istraživanja na sažimanju zvuka sa znanstvenicima u Fraunhofer Society, da bi 1993. godine postao članom Fraunhofer Instituta, organizacije kojoj se pripisuje rodonačelništvo nad MP3 formatom.
Iako se i MP3 format tijekom vremena razvijao i poboljšavao, do dana današnjeg to je ostao najgubitniji format. Međutim, i među MP3 domumentima postoje razlike koje su posljedica načina, odnosno brzine protoka podataka, kojom se izvorni dokument pretvara u MP3. Najčešće je to onaj najsporiji, 128 kbit/s, u kojem su podaci najmaskiraniji i najsažetiji da bi ih čim više moglo stati na, donedavno prilično mali, raspoloživi memorijski prostor na MP3 playerima. Danas, kad se kapacitet memorije u MP3 playerima znatno povećao, ne bi trebalo biti razloga koristiti ovaj gubitni format. Najbolje bi bilo snimke spremati u najkvalitetnijem MP3 formatu, onom na 320 kbit/s, u kojem je sačuvano najviše podataka koje trenutno omogućava ovaj format.
Advanced Audio Coding (AAC)
AAC je još jedan gubitni standardizirani kodek za digitalne audiodokumente. Razvijen je u MPEG skupini u kojoj se nalaze Dolby, Fraunhofer, AT&T, Sony i Nokia. Format je dizajniran kao nasljednik MP3 format i općenito omogućava bolji zvuk na sličnoj brzini protoka podataka. AAC su standardizirali ISO i IEC, kao dio MPEG-2 i MPEG-4 specifikacija. AAC može sadržati 48 cjelovitih audiokanala (do 96 kHz) u jednom tijeku (što omogućava i reprodukciju višekanalnih audioinformacija), plus 16 LFE (low frequency effects – bas informacije) kanala (ograničenih na 120 kHz). To nije sve – tu se može naći još i 12 “dijaloških” kanala kao i do 16 tijekova podataka. Kvaliteta stereo zvuka je zadovoljavajuća na 96 kbit/s, ali za iole kvalitetniji zvuk potrebno je minimalno 128 kbit/s, a to ACC može bez problema dati.
ACC puno učinkovitije sažima dokumente od MP3 formata, što znači da je dokument manji, a zvuk je puno bliži onom s CD playera i CD-a, što dobro znaju svi korisnici Appleovih prijenosnih audioplayera.
ACC format je najpoznatiji po tomu što je uzet kao tvornička postava najpopularnijih Appleovih uređaja kao što su iPhone, iPod, za iTunes kao i format koji se koristi za sav iTunes Store audio. ACC je standardni audioformat i za Sonyjev PlayStation 3, a podržava ga i Sonnyjev Playstation Portable, najnoviji naraštaj Sonyjevih Walkmana, Walkman mobiteli Sony Ericssona, kao i najnoviji mobiteli S40 serije Nokiae, te za MPEG-4 videostandard. “High-Efficiency AAC” je dio digitalnih radiostandarda kao što su DAB+ i Digital Radio Mondiale. AAC dokumenti imaju nastavke .mp4, mp4. i.mp4p.
Ogg Vorbis
Ovaj program ustanovila je tvrtka Xip. Org Foundation (nekada Xiphophorus Company). Radi se o gubitnom kodeku za sažimanje glazbe koji se može koristiti i u brojnim multimedijskim aplikacijama, kao su videoaplikacije, ali i za tekst (subtitlovi na filmovima, na primjer) i za metapodatke. Ogg Vobis je tehnički vrlo sličan drugim sažetim formatima za pohranu i reprodukciju audiosapisa, s tim da je sasvim besplatan, otvoren i nepatentiran.
Ogg je naziv kontejnerskog formata tvrtke Xip. Org, a Vorbis naziv osobita oblika sažimanja audiopofataka, dizajniran da radi s Oggom. Ogg može sadržavati i druge sažate formate, kao što su FLAC ili Speex (program za kvalitetno sažimanje govornih zapisa). Ogg Vorbis dokumenti imaju nastvak .ogg.
Musepack (MPC)
Musepack je još jedan gubitni format sažimanja audiopodataka. Najrjeđe se koristi i najmanje je poznat među korisnicima. Ovaj kodak je posebno optimiziran za transparentno sažimanje audiopodataka (sažimanje u kojem nema čujne razlike između sažetih dokumenata i onih izvornih, koji su se sažimali) na brzinama protoka signala izmađu 160 i 180 kbit/s (ručno podešavanje omogućava do 320 kbit/s). Format je nastao 1997. godine na temeljima MP2 kodeka koji je uzet kao početna točka razvoja. Međutim, tijekom vremena MPC kodek je prilično usavršen i dotjeran i u usporedbi s drugim gubitnim formatima pokazao se barem jednako im ravnima, a u brojnim ocjenama i boljim od njih. Musepack dokumenti prepoznaju se po nastavku .mpc.
Formati za negubitno sažimanje podataka
Jednostavno i sasvim jasno, tijekom negubitnog sažimanja audiopodataka ne dolazi do gubitka informacija, već se samo smanjuje njihova veličina i prostor koji zauzimaju na pohrambenom mediju. Općenito govoreći, takav način sažimanja isti je kao i “zipp” u Windowsima ili “stuff” u Mac OS operacijskim sustavima. To znači da je s takvim zapisima kad ih se reproducira s računala moguće dobiti zvuk CD kvalitete. Ali, kako se sada zvuk ne reproducira s mehaničkog uređaja, kao što je CD player, pojava jittera, po zvuk vrlo opasne anomalije, svedena je na minimum. A to znači da bi reprodukcija zvuka s računala mogla biti i kvalitetnija od ona s CD playera. To je i vjerojatan razalog (osim nedvojbene praktičnosti) što se danas na audiosajmovima glazba sve više pušta s računala ili playere s velikim pohrambenim kapacitetom kao što je iPod Classic.
WAV
WAV (ili WAVE) je skarćenica od Waveform Audio Format, a kao format poznat je i kao Audio for Windows. Radi se o Microsoftovom i IBM-ovom formatu audiodokumenata za pohranu bitstream podataka na PC. To je primjena RIFF bitstream načina formatiranja za pohranu podataka u “blokovima” po čemu je WAV sličan 8SVX i AIFF formatima koji se koriste na Amiga odnosno Macintosh računalima. Uobičajani način kodiranja WAV dokumeneta je PCM , baš kao i kod AIFF formata. WAV je glavni format koji se koristi u Windovs operacijskom sustavu za pohranu nezažetih audiozapisa i danas općenito najčešće korišten.
WAV i AIFF formati široko su kompatibilni i podržavaju ju Windows, Macintish i Linux operacijski sustavi.
AIFF
Audio Interchange File Format (AIFF) je standard audiodokumenata koji se koristi za pohranu podataka na računala i druge elektroničke audiouređaje. Format je razvijan u Apple Computeru 1988. godine ne temelju Electronic Artsovog IFF-a (Interchange File Format) koji se široko primjenjivao na Amiga sustavima, a danas se uglavnom primjenjuje isključivo na Apple Macintosh računalima.
AIFF je nesažati PCM (impulsno-kodna modulacija) format, ali postoje i njegove sažete inačice, AIFF-C odnosno AIFC, s različitim definiranim kodecima sažimanja.
Standardni AIFF je vodeći format (uz SDII i WAV) koji se koristi za audio i videoaplikacije profesionalne razine. Kako se radi o nesažetom formatu, AIFF dokumenti zauzimamu više pohrambenog prostora od onih sažetih – oko 10 MB za minutu stereo zapisa pri frekvenciji uzorkovanje od 44.1 kHz i razlučivosti od 16 bita, što odgovara Red Book standardu zapisa kaakav se nalazi na CD-ovima. Nastavci za nezažete AIFF dokumente su .aiff odnosno .aif, dok sažeti domumentu u ovom formatu imaju nastavak .aifc, ali mogu biti isti kao i oni u nesažetim AIFF dokumnetima.
FLAC (Free Lossless Audio Codec)
FLAC je jedan opd najpoznatijih i najčešće korištenih negubitnih formata sažimanja audiopodataka. Tijekom postupka sažimanja u FLAC-u ne gubi se kvaliteta tijeka audiopodataka, zahvaljujući tomu jer ovaj kodek smanjuje širinu pojasa i veličinu dokumenta bez narušavanja izvornosti podataka. Zato se digitalni zapisi (poput onih na CD-u) koji se pretvaraju u FLAC mogu iz njega pretvoriti u istovjetnu kopiju podataka koji su kodirani. Podaci kodirani u FLAC obično zauzimaju 40 - 60 % manje pohrambenog prostora na tvrdom disku od dokumenta izvorne veličine. FLAC je besplatan i otvoreni izvor koji podržava većina softvereovskih programa. Zbog značajno većeg prostora koji zauzimaju pohrambenom mediju, FLAC dokumenti uglavnom se ne koriste u MP3 playerima, ali zato ih vlasnici iPodova s tvrdim diskom rado koriste za kućnu uporabu. Autorstvo FLAC-a pripusuje se Joshu Coalsonu.
ALAC (Apple Lossless)
Apple Lossless (poznat i kao Apple Lossless Encoder, ALE, i Apple Lossless Audio Codec, ALAC) je audiokodek za bezgubitnio sažimanje audiopodataka razvijen u Appleu. Apple Lossless podaci nalaze se u MP4 spremniku, a dokumenti imaju nastavak .m4a. Ovdje se ne radi o inačici AAC-a, iako koristi linearnu prediction sličnu drugim bezgubitnim kodecima kao što su FLAC ili Shorten. Apple Lossless dokumemnte mogu reproducirati svi iPod playeri. Ovaj kodek ne koristi DMR (Digital Right Management – zaštitu podataka) shemu, ali zbog prirode samog spramnika, DRM se na ALAC dokumente primjenjuje na isti način kao i na ostale dokumente u QuickTime spremicima. U Appleu tvrde da su ALAC audio dokumenti “oko dva puta manji” od izvornih, a testovi su pokazali da ze radi o dokumentima 40 – 60 % manjima od izvornika. Međutim, brzina dekodiranja tih podataka je dovoljno velika za dekidiranje u uređajima ograničene snahe kao što su iPodovi.
MP3HD
Tvrtka Thomson koja je sudjelovala i u stvaranju izvornog MP3 formata objavila je u četvrtak da je razvila novu verziju MP3 formata - MP3HD koji komprimira zvuk bez gubitaka (lossless), ali je unatrag kompatibilan sa starim, gubitnim (lossy) MP3 formatom. Thomson je pokrenuo i stranice o novom formatu na adresama All4MP3.com i MP3HD.com na kojima se može naći i softver za prebacivanje .WAV datoteka u novi format. Također se odatle može skinuti i plug-in za WinAmp koji omogućava reprodukciju datoteka u novom formatu u ovom popularnom playeru. Za razliku od klasičnog MP3 formata koji prilikom sažimanja zvuka izbacuje one njegove dijelove za koje smatra da nisu bitni, ili barem ne dovoljno bitni, MP3HD sažima sav zvuk bez gubitaka, a pri tome ostaje unatrag kompatibilan s MP3 formatom. Ovo znači da ukoliko ne postoji posebna podrška playera za MP3HD, on se reproducira kao obični MP3. Format podržava bitrate od 500kbit/s do 900 kbit/s, a kao primjer je navedena rock pjesma u trajanju od četiri minute kodirana u 876 kbit/s koja zauzima 18 MB.
Za novi format Thomson naplaćuje tantijeme u vrijednosti od 75 centa po dekoderskom programu za PC i između 2.5 do 5 dolara za svaki kodek. Proizvođači hardverskih dekodera plaćaju 75 centa po dekoderu i 1.25 dolara za hardverski kodek.
WMA (Windows Media Audio 9)
Ovaj kodek uzorkuje audiopodatke frekvencijom od 44.1 ili 48 kHz na 16-bita, što je slično standadrnoj CD snimci. Zahvaljujući tomu kvaliteta zapisa je ravna onoj na CD-ovima, a protok signala je od 64 kbps do 192 kbps, zbog čaga je, kažu, kvaliteta audiozapisa 20 % bolja od uzorkovanog s Windows Media Audio 8 pri istovjetnoj brzini protoka signala.
Windows Media Audio 9 kodek (WMA 9) podržava promjenjive protoke signala (VBR) što omogućava, automatskom promjenom brzine protoka signala ovisno o složenosti glazbenog djela, postizanje još kvalitetnijeg zapisa na manjem pohrambenom prostoru. S VBR-om brzina se opovećava prilikom kodiranja složenih zapisa i smanjuje kad se kodiraju manje zahtjevni materijali.
Dobro je što je WMA 9 unatrag kompatibilan s prijašnjim inačicama Windows Media Audio dekodera, što znači da je WMA 9 kodirane zapise moguće slušati i na playerima ranijih inačica Windows Media Playera ili drugih uređaja koji podržavaju Windows Media. Kao i svi ostali kodeci Windows Media 9 serije, i ovaj podržava Windows Media DRM platformu koja se koristi za zaštitu digitalnih zapisa od neovleštenog kopiranja.
Windows Media Audio 10 Professional
Windows Media Audio 10 Professional (WMA 10 Pro) je trenutno najfleksibilniji audiokodek Windows Mediae – podržava profile koji uključuju sve do audija visoke razlučivosti (26 bita/96 kHz) u stereo, 5.1-kanalnom, pa ča i 7.1-kanalnom surround obliku, kao i visokoučinkovitu prenosivost podataka od 25 kbps do 96 kbps za stereo i 128 kbps do 256 kbps za 5.1-kanalni zvuk. WMA 10 Pro omoguća korisnicima visokokvalitetnih stereo uređaja i računala s karticom za repordukciju 5.1-kanalnih signala, kao i onima koji slušaju glazbu putem prijenosnih uređaja, postizanje zvuka visoke kvalitete. WMA 10 Pro podržava prijenos podataka (streaming) i progresivno downloadiranje na 123 kbps do 768 kbps. Na testiranjima se pokazalo da 5.1-kanalni zvuk sažet na 348 kbps putem WMA 10 Pro većina od 300 izabranih slušatelja (njih 71 %) nije uspjela razlikovati od izvornog PCM signala. WMA 10 Pro omogućava korisnicima i nadzor nad dinamičkim rasponom signala, koristeći maksimalne i prosječne audioamplitude koje kalkulira tijekom postupka kodiranja. Koristeći Quiet Mode sadržaj u Windows Media Playeru 9, korisnici mogu izabrati hoće li sušati puni dinamički odziv, srednji, 12 dB viši od prosječnog ili nizak, 6 dB niži od prosječnog. Pokuša li slušatelj reproducirati dokument kodiran kao 5.1-kanlni, 24 bitni, uzorkovan na 96 kHz, ali njegov sustav ili zvukovna kartica ne podržavaju višekanalni ili visokorazlučivi signal, višekanalni zapis će se pretvoriti u stereo signal (16 bitni, dvokanalni), pa će slušatelj moći dobiti kvalitetan signal, najbolji koji sustav može omogućiti.
Monkey’s Audio
Monkey’s Audio je bezgubitni format za sažimanje audiopodataka. Ovaj kodek, kao i ostali slični, uništava podatke tijekom postupka sažimanja. Digitalne snimke (poput onih na CD-ovima) kodirane u Monkey’s Audio format mogu biti dekomprimirane i vraćene u kopiju koja je istovjetna izvorniku. Kao i dokumenti sažeti u FLAC ili Apple Lossless formate, dokumenti sažeti u Monkey’s Audio formatu dvostruko su manji od izvornika, s tim da se po potrebi smanjuje brzina prijenosa kao i frekvencijski odziv. Zvukovna kvaliteta zapisa nastalih putem Monkey’s Audio sažimanja nije upitna i ne zaostaje za onom FLAC-a ili Apple Losslessa. Najveći problem ovog formata je što nema značajniju podršku na drugim softwareovskim platformama osim Windowsa. Monkey’s Audio dokumenti imaju nastavke .ape za audio odnosno .apl za metapodatke pojedinih naslova.
(preneseno iz "Glasa Slavonije")
