Слово Lossy используется в цифровом аудио для описания типа сжатия, используемого для хранения звуковых данных. Алгоритм, используемый в формате аудио с потерями, сжимает звуковые данные таким образом, что отбрасывает некоторую информацию. Эта потеря сигнала означает, что закодированный звук не идентичен оригиналу.
Аудио с потерями производит звук более низкого качества и имеет меньший размер файла.
Сжатие с потерями также называют необратимым сжатием, потому что невозможно восстановить данные, которые были удалены.
Какая разница между Lossy и Lossless
При создании MP3-файлов путём копирования одного из ваших музыкальных компакт-дисков, некоторые детали из оригинальной записи теряется, что делает его с форматом с потерями. Этот тип сжатия не ограничивается только аудио; например, файлы изображений в формате JPEG также сжимаются с потерями.
Этот метод является противоположностью сжатия звука без потерь, используемого для таких форматов, как FLAC, ALAC и другие. Аудио в этом случае сжимается таким образом, что данные не удаляюся. Звук идентичен оригинальному источнику.
Когда дело доходит до совместимости, сжатые с потерями файлы имеют преимущество. В то время как файлы Lossless поддерживаются только некоторыми устройства и приложения, аудио формат с потерями такой как МР3 будет работать практически на любом устройстве.
| Примеры типов аудиофайлов с потерями и без потерь | |
|---|---|
| С потерями | Lossless |
| AA3 | ALAC |
| AAC | FLAC |
| MP3 | APE |
| MPC | SHN |
| OGG | TTA |
| WMA | WV |
Как работает сжатие аудио с потерями
Сжатие с потерями делает определенные предположения о частотах, которые человеческое ухо вряд ли обнаружит.
Когда песня преобразуется в аудиоформат с потерями, такой как AAC, алгоритм анализирует все частоты, а затем отбрасывает частоты, которые ухо не должно обнаружить. Эти низкие частоты отфильтровываются или преобразуются в моносигналы, которые занимают меньше места на диске.
Другая техника отбрасывает очень тихие звуки, которые слушатель вряд ли заметит, особенно в более громкой части песни. Такой подход уменьшает размер аудиофайла, сохраняя при этом максимально возможное качество звука.
Что происходит с аудио при сжатии
Сжатие с потерями вводит артефакты. Эти артефакты представляют собой нежелательные звуки, которых нет в оригинальной записи, но которые являются побочными продуктами сжатия. Этот шум ухудшает качество звука и заметно, когда музыкальные файлы конвертируются с использованием низких скоростей передачи.
Различные типы артефактов влияют на качество записи. Искажения являются одним из самых распространенных артефактов. Например, искажение делает барабаны слабыми – без какого-либо реального удара. Также могут быть затронуты голоса в песне, что приведет к грубому звучанию вокала и отсутствию детализации.
Во многих случаях обычные слушатели не могут обнаружить разницу между алгоритмом кодирования с потерями и без потерь, хотя некоторые аудиофилы, использующие очень дорогое оборудование, утверждают, что слышат разницу. Разница в качестве становится заметной только тогда, когда в игру вступают очень низкие скорости передачи данных или агрессивные алгоритмы сжатия.
Зачем сжимать аудио файлы?
В большинстве цифровых аудиоформатов используется какое-то сжатие для эффективного хранения звука. Без сжатия размеры файлов были бы очень большими.
Например, типичная 3-минутная песня, хранящаяся в виде файла MP3, занимает от 4 МБ до 5 МБ. Использование формата WAV для хранения той же самой песни, но без сжатия, приводит к размеру файла приблизительно в 30 МБ – как минимум в шесть раз больше. Меньше песен помещается на ваш смартфон или жесткий диск, когда вы выбираете несжатые аудио форматы.
Как сжать аудио файлы
Есть много способов превратить аудио файл без потерь в файл с потерями. Любая программа, которая конвертирует в формат с потерями, содержит необходимые инструменты для создания аудиофайла с потерями. Просмотрите любой список бесплатных конвертеров аудиофайлов и поэкспериментируйте с различными приложениями, которые конвертируют форматы аудиофайлов в MP3 и другие форматы с потерями. Разные приложения могут давать разные результаты.
Битрейт, lossy и lossless – есть ли разница для обычного уха?
Если вдруг обычного человека «занесет» на форум, где собираются те, кто считает себя знатоками качественного звука, то он обнаружит, что процентов 80 тамошних аудиофилов рассуждают о проблеме битрейта. «Может ли настоящий меломан отличить запись с хорошим битрейтом от «лосси»-файла или нет» — споры на эту тему с аргументами за и против не утихают уже в течение достаточно долгого времени. Это доказывает то, что трудно или почти невозможно заставить людей отказаться от своих убеждений, переступить через свое «эго», даже если факты свидетельствуют против их заблуждений. В нашей статье мы дадим вам немного информации о битрейте и о том, как он соотносится с практическим опытом прослушивания музыки.
Что такое битрейт?
Если вы любите слушать музыку, то наверняка слышали термин «битрейт» и раньше, поэтому, вероятно, имеете общее представление о том, что он означает, но мы попробуем освежить вашу память и приведем здесь «официальное» определение. Итак, битрейт (от англ. bit rate) – это, по сути, поток — скорость прохождения битов информации, т.е. количество данных, обработанных в течение определенного периода времени. В аудио он обычно измеряется в килобитах в секунду. Например, музыка, которую вы слушаете на iТunes, имеет поток 256 килобит в секунду.
Чем выше битрейт трека, тем больше нужно пространства, которое потребуется ему на вашем компьютере. Поэтому обычной практикой стало сжатие аудио CD для того, чтобы больше музыки можно было разместить на жестком диске (ну или на «облачном», типа Dropbox, или любом другом). Вот отсюда и «растут ноги» многолетнего спора о качестве музыки из файлов «с потерями» (lossy) и файлов «без потерь» (lossless).
В чем разница между lossy и lossless?
Когда мы говорим «без потерь», имеется в виду, что при перезаписи мы не изменили исходный файл, и он звучит, как оригинальный CD-трек. Чаще всего, однако, мы сохраняем музыку «с потерями». Типичный lossy-альбом (MP3 или AAC), вероятно, занимает 100 МБ или около того. Тот же альбом в формате «без потерь», таких как FLAC или ALAC (также известный как Apple Lossless) занял бы около 300 МБ. По этой причине записывание «с потерями» распространено для быстрого скачивания и сохранения большего места на диске.
Проблема в том, что, когда вы сжимаете файл, чтобы сэкономить место, вы удаляете блоки данных. К примеру, когда вы делаете снимок PNG экрана компьютера, и сохраняете его в формате JPEG, вы получаете «дефект» на определенных частях изображения, что делает его практически тем же, но с некоторой потерей четкости и качества. Рассмотрите изображение ниже в качестве примера: справа оно было сжато в формате JPG, и его качество пострадало в результате (если присмотреться к цвету машины, к деталям и к фону). То же самое происходит и с музыкальными файлами, которые «сжимают» в MP3, если такое сравнение корректно. Потери качества, заметные для человеческого уха или глаза, называются артефактами сжатия.
Понятно, что файлы «с потерями» — это компромисс, но очень существенный, когда мы говорим о месте на жестком диске, которое может иметь большое значение для 32 Гб iPhone. Но существуют и различные уровни lossless: 128 килобит в секунду, например, занимает очень мало места, но будет более низкого качества, чем 320-ти килобитный файл, который, в свою очередь, имеет более низкое качество, чем файл в 1411 кбит/с (который считается настоящим lossless). Тем не менее, есть много аргументов относительно того, что большинство людей могут даже не услышать разницу между двумя битрейтами.
Так ли важен битрейт?
Поскольку хранение файлов становится все более простым и дешевым, музыка с высоким битрейтом становится все более популярной. Но всегда ли она стоит вашего времени, усилий и дискового пространства?
Ответ на этот вопрос не прост, и до сих пор аудиофилы ломают копья в схватках, пытаясь решить уравнение с двумя неизвестными. Первая часть уравнения зависит от технической реализации. Если вы используете дорогие наушники или колонки хорошего качества, то можете слушать музыку в большом диапазоне звука. И тут-то низкий битрейт становится заметным и можно определить, что в некачественных МР3-файлах отсутствует определенный уровень детализации, тонкие фоновые треки могут быть неслышны, максимумы и минимумы не будут столь динамичными, или вы можете просто услышать другие значительные искажения звука. В этих случаях lossless-формат оправдан.
Но если вы слушаете любимую музыку через пару дешевых и, в общем-то, дрянных наушников на вашем iPod, вы не заметите разницы между 128-кбитным файлом и файлом в 320 кбит, не говоря уже о сравнении 320-ти килобитного файла и lossless-файла в 1411 кбит. Помните ту картинку с автомобилем? Музыка, идущая через ваши наушники, похожа на уменьшенное изображение, и вы не услышите артефактов сжатия, так как наушники не имеют достаточного диапазона звучания.
Другая часть уравнения — это ваши собственные уши. Большинство людей просто недостаточно внимательны или не имеют навыков аудирования, чтобы определить разницу между двумя различными битрейтами. Этот навык до какой-то степени можно развить с течением времени, но иногда и нет. В этом случае не особенно важно, какой битрейт использовать, не так ли? В том-то и дело, что очень трудно услышать разницу между файлом «без потерь» и 320-ти килобитным MP3, если вы не звукорежиссер или музыкант с абсолютным слухом. Для подавляющего большинства людей 320 кбит/с более чем достаточно для прослушивания.
Большим заблуждением также будет считать, что чем выше битрейт, тем лучше качество трека, так как более простые аудио-сигналы будут сжиматься лучше и иметь меньший битрейт, а более сложные — хуже. Именно поэтому классическая музыка в lossless-файлах имеет меньший битрейт, чем, к примеру, рок-музыка. Идеальной является запись с переменным битрейтом, но с высоким качеством. Поэтому значение битрейта ни в коем случае не является основным показателем качества звукового материала.
Подведем итоги. Lossless-файлы более перспективны в том смысле, что вы всегда сможете «сжать» музыку, но никогда не сможете вернуть ее качество обратно, поэтому придется повторно перезаписывать ее с CD. Это — проблема онлайновых музыкальных магазинов и фонотек: если вы создали огромную библиотеку iTunes-музыки и потом решили, что вам нужна она же, но с более высоким битрейтом, все придется начинать заново. Но вот уже ровно 20 лет MP3 является отличным звуковым стандартом, и это вряд ли изменится в ближайшее время, так что, если вы не планируете стать воинствующим фанатиком-аудиофилом, вам незачем переживать из-за качества записи ваших любимых песен.
Можно ли преобразовывать файлы формата Lossy в формат Lossless?
Независимо от того, имеете ли вы дело с изображениями, музыкой или видеофайлами, необходимо понимать разницу между разными типами форматов. Использование неверного формата может испортить качество файла или сделать его слишком большим в размере. Некоторые форматы медиа-файлов имеют потери (“lossy форматы”), а у некоторых потери отсутствуют (“lossless форматы”).
Далее разъясняется значение этих терминов, преимущества каждого типа формата файлов, а также почему не следует преобразовывать форматы lossy в форматы lossless.
Понимание lossy и lossless форматов
Сжатие предназначено для уменьшения размера файлов, благодаря чему они быстрей загружаются и занимают меньше места. Например, когда вы делаете снимок, камера улавливает весь попадающий в нее свет и формирует изображение. Если сохранить это изображение в формате RAW, сохраняющем все данные о свете, уловленном сенсором камеры, то размер изображения может составить целых 25 Мб и даже больше. Это зависит от разрешения изображения – камера с большим числом мегапикселей создает более крупные по размеру изображения.
Если вы публикуете файлы изображений в социальной сети или размещаете их на сайте, то нельзя оставлять их такими большими. Фотогалерея изображений RAW может занять сотни мегабайт места. Форматы RAW помогают профессиональным фотографам сохранять высокое качество изображения в ходе процесса редактирования, но они не рассчитаны на простого человека.
Вместо этого камера или смартфон преобразует изображение в формат JPEG. Файлы JPEG намного меньше, чем изображения RAW. При конвертации RAW в JPEG часть данных изображения выбрасывается, что дает куда более компактный файл. Процесс преобразования использует специальный алгоритм сжатия фотографий, сохраняющий их приличный вид невзирая на сжатие. Но, в зависимости от настроек качества, все же могут быть заметны артефакты сжатия.
Как правило, форматы lossy имеют настройку, управляющую степенью происходящей потери качества. Например, у JPEG есть переменный параметр качества. Низкое качество делает файл JPEG меньше, но и качество изображения заметно ухудшается – появляются явные «артефакты сжатия».
Формат RAW является “lossless”, потому что сохраняет все исходные данные файла, тогда как JPEG является форматом “lossy” в силу того, что часть данных утрачивается при преобразовании изображения в JPEG. Однако это не единственные форматы типа lossy и lossless.
Какие форматы являются lossy, а какие — lossless
Изображения: BMP, RAW и PNG24 — форматы lossless. JPEG, PNG8 и GIF — форматы lossy.
Аудио: FLAC, WAV и ALAC (аудиокодек Apple Lossless, используемый iTunes) — форматы lossless. MP3, MP4, OGG — форматы lossy.
Видео: Немногие форматы видео типа lossless являются общеупотребительными, так как подобные видеофайлы были бы громадными. Такие общепринятые форматы, как H.264, MKV и WMV, все относятся к типу lossy. H.264 может давать более компактные файлы с более высоким качеством, чем прежние поколения видеокодеков, благодаря более интеллектуальному алгоритму, продуманней выбирающему данные для выбрасывания.
Некоторые из перечисленных форматов lossless также обеспечивают сжатие. Например, аудиофайл WAV вообще не сжимается, в связи с чем занимает много места. FLAC и ALAC – тоже аудиофайлы типа lossless, содержащие те же данные, что и файл WAV, но использующие определенную форму сжатия для уменьшения размера файлов. Форматы FLAC и ALAC не выбрасывают никаких данных – они сохраняют все данные, грамотно сжимая их, наподобие ZIP-архивов. Тем не менее, в размере они значительно превосходят файлы MP3, которые выбрасывают массу данных.
Почему не стоит преобразовывать форматы Lossy в Lossless
При преобразовании файла из формата lossless в формат lossy – скажем, при рипе аудиодиска (формат lossless) в файлы MP3 (формат lossy) – часть данных выбрасывается. Файл MP3 весит гораздо меньше, потому что большая часть оригинальных аудиоданных была утрачена.
Если вы сконвертируете файл MP3 в файл FLAC, то не вернете те данные назад. Получится большой файл FLAC, по качеству идентичный исходному файлу MP3. Утраченные данные нельзя восстановить. Это похоже на создание идеальной копии фотокопии – даже если ее создание было возможным, получилась бы фотокопия, уступающая по качеству оригинальному документу.
По тем же соображениям не следует преобразовывать одни форматы lossy в другие форматы lossy. Если файл MP3 преобразовать в OGG (тоже формат lossy), выбросится еще больше данных. При каждом преобразовании теряются данные и снижается качество.
Однако преобразование из одних форматов lossless в другие форматы lossless проходит успешно. Если сделать рип аудиодиска (lossless) в файлы FLAC (lossless), получатся файлы того же качества, что и оригинальный аудиодиск.
Какие форматы когда использовать?
Когда следует использовать форматы lossless, а когда – lossy, зависит от того, для чего вы их используете. Если нужна идеальная коллекции аудиодисков, произведите их рип в формат lossless. Если вам нужна копия файлов для прослушивания на MP3-плейере, и более важен размер файлов, то воспользуйтесь форматом lossy.
При размещении фотографий в интернете следует использовать формат lossy для уменьшения размера фото (но обязательно сохраните копию оригинального снимка lossless). В случае профессиональной печати фото необходимо использовать формат lossless в процессе редактирования. Например, PNG24 — формат типа lossless, позволяющий создавать контрастные скриншоты подходящего размера из однородных цветов на компьютерных экранах. Однако фотографии в формате PNG имеют большой размер, потому что содержат смешанные цвета реального мира.
Невозможно тут перечислить все ситуации выбора формата медиа-файла – просто осознавайте все плюсы и минусы при выборе формата файла.
Сжатие Lossy и Lossless 2020
«Lossy» и «Lossless» — это термины, используемые для описания двух разных видов сжатия. В этой статье будут рассмотрены различия, плюсы и минусы каждого типа сжатия.
Сжатие с потерей
Сжатие сжатия снижает качество файла. При сжатии алгоритм сканирует и выдает файлы, которые он считает ненужными.
Lossy compression используется, когда файл может позволить себе потерять некоторые данные. Это полезно, потому что это экономит место. Поскольку пространство не является проблемой, нет необходимости использовать сжатие с потерями.
Без потерь
Сжатие без потерь, как вы уже догадались, используется, когда качество имеет первостепенное значение. Чем выше качество, тем выше размер файла.
Фотографы пользуются сжатием без потерь, так как многие используют RAW-изображения. Это форма сжатия без потерь для изображений. Эти гигантские файлы идеально подходят для редактирования и тонкой настройки в Photoshop.
Как только редактирование фотошопа будет завершено, изображение будет преобразовано в JPEG (или подобное) с высоким качеством. Затем он предоставляется клиенту.
Что лучше?
Нет «лучшего». Это зависит от того, что вы планируете делать с вашими файлами и сколько свободного места у вас есть.
Если вы не цените высокое качество, тогда лучше использовать без потерь.
У меня был друг-фотограф с серьезной проблемой хранения, из-за того, сколько изображений RAW-изображений занимает. Каждый день они брали сотни, а иногда и тысячи фотографий. Каждый из них составлял около 25 МБ и более.
Вы делаете математику.
Типы файлов
Несколько типов файлов с потерями, используемые для изображений, — это JPEG и GIF. Оба они теряют качество при конвертации.
Типы файлов RAW, BMP и PNG — все формы сжатия без потерь. Они сохраняют свое качество за счет огромного пространства для хранения.
В аудио потерях файлы MP3, MP4 и OGG. Файлы без потерь — WAV, FLAC и ALAC (используются itunes).
В видеоролике существует несколько типов файлов без потерь. Явный (и шокирующий) размер видеофайлов без потерь делает их почти недоступными простым смертным. Без потерь видеофайлы, я полагаю, используются крупными киностудиями.
Я предполагаю, что могут быть YouTubers, которые используют видео без потерь. Я не знаю. (Если вы YouTuber и читаете это, оставьте свои мысли в комментариях!)
Фактическое преобразование
Если вы не возражаете против потери качества, вполне нормально конвертировать из без потерь в убыток. Это жизнеспособный вариант при исчерпании пространства или при необходимости передачи файлов без потерь.
Преобразование от потери к без потерь не рекомендуется. Качество не улучшится, так как ненужные удаленные файлы никогда не вернутся. Но размер файла значительно возрастет.
Если файл будет возвращен в сжатие с потерями, произойдет дальнейшая потеря качества.
Преобразование из одного типа файлов с потерями в другое также не рекомендуется, так как при каждом преобразовании будет потеряно больше качества.
Дополнительные советы по конвертации файлов
Всякий раз, когда у вас есть важный документ (например, финансовые данные), рекомендуется сохранять формат без потерь. Любые файлы, где большая потеря качества несет расходы или ущерб, файлы должны храниться в формате без потерь.
Менее важные документы можно безопасно преобразовать в файлы с потерями.
Инновации в видео
Видео обычно входят в типы файлов MWV или MKV. Однако есть новый тип файла, называемый H.264.
Я еще не видел этот тип файла, но, по-видимому, он лучше, чем MWV. У этого есть лучший алгоритм, который решил, что пахать, и заканчивается меньшими, более качественными файлами.
Согласно pavtube, формат файла MKV без потерь. Лично я сомневаюсь в этом, поскольку у меня недавно были видеофайлы MKV. Видео само по себе было здорово, но звук был довольно беден.
Вы работали с форматами файлов MKV или H.264?
Аудиоформаты FAQ
Стремительное развитие компьютерных технологий и интернета привело к необходимости создания цифровых форматов, которые могли бы храниться и воспроизводиться на компьютерах без использования каких-либо физических носителей. В результате были разработаны различные виды цифровых аудиоформатов.
Виды цифровых аудиоформатов
Все цифровые аудиоформаты можно разделить на 3 группы в зависимости от того, какой-именно принцип (кодек) используется для сжатия аудиоданных, а именно:
- форматы без сжатия и без потерь (lossless uncompressed);
- форматы с сжатием и без потерь (lossless compressed);
- форматы с сжатием и с потерями (lossy compressed).
Lossy форматы
Это аудиоформаты, в которых используется метод сжатия аудиоданных с потерями. То есть, при кодировании цифровой звуковой записи любым из lossy кодеков в аудиоданные вносятся определенные изменения. Это позволяет существенно снизить размер полученного файла, но в то же время приводит к ухудшению качества звука. К наиболее популярным форматам «с потерями» можно отнести MP3, WMA, Ogg Vorbis, AAC и другие.
Преимущества и недостатки lossy аудиоформатов
Основным преимуществом lossy форматов является небольшой размер файлов при сохранении приемлемого для прослушивания качества. Кроме того, такие аудиоформаты поддерживаются подавляющим большинством электронных устройств и музыкальных проигрывателей, в том числе домашними аудиосистемами, магнитолами и MP3-плеерами.
Ключевой недостаток – потеря качества звучания при сравнении с оригиналом. Если провести конвертацию аудиозаписи с оригинального лицензионного Audio CD в формат lossy, то при проигрывании полученного файла звук будет отличаться от исходника в худшую сторону.
Правда ли, что lossy форматы звучат плохо?
Вовсе нет. Во-первых, при кодировании в lossy присутствует возможность выбора степени сжатия и качества звучания. К примеру, если мы говорим о формате MP3, то для записи голоса (аудиокниги, звуковых дорожек к учебнику иностранного языка) достаточно будет качества CBR 128 kbps, а вот для музыки идеальный вариант – CBR 320 kbps. Стоит отметить, что CBR является сокращением от «ConstantBit Rate», что означает «Постоянный битрейт».
Во-вторых, в процессе сжатия используется принцип удаления из записи тех частот и звуков, которые человек не может услышать по своей природе. Существует мнение, подтвержденное многими экспериментами, что музыкальные композиции в формате MP3 высокого качества (CBR 320 kbps) невозможно отличить на слух от оригинальной записи или купленного в магазине лицензионного AudioCD.
Lossless аудиоформат
Это разновидность цифровых форматов для передачи звука, в которых кодирование аудиоданных происходит без потерь качества. Звучание никак не будет отличаться от исходника, будь то лицензионный музыкальный компакт-диск (формат CDA) или оцифровка виниловой пластики, сохраненная в несжатом формате WAV (для Windows) или его аналоге AIFF (для iOS). Наиболее популярные форматы без потерь это FLAC, Monkey’s Audio, ALAC, WavPack, MWA Lossless.
Благодаря этому lossless аудиоформаты идеально подходят для прослушивания музыки на хорошей аудиоаппаратуре. Например, на качественной домашней акустике или Hi-Fi системах и наушниках высокого класса.
Преимущества и недостатки lossless форматов
Главное преимущество lossless аудиоформатов заключается в том, что в процессе их кодирования и раскодирования программа не удаляет никаких данных из звукового потока. Благодаря этому при воспроизведении таких файлов слушатель получает оригинальное, неизмененное звучание.
Но у аудиоформатов с сжатием без потерь есть и весомый недостаток. Дело в том, что многие устройства для проигрывания звуковых файлов все еще не поддерживают такие форматы. Решить проблему можно, купив соответствующий вид аппаратуры, к примеру, портативный Hi-Fi плеер или мультимедийный проигрыватель, а также домашнюю аудиосистему с поддержкой lossless аудиоформатов.
Если же вы слушаете музыку на стационарном компьютере или ноутбуке, то для работы с такими форматами можно использовать популярные виды программ, к примеру, foobar2000, Winamp, VLC MediaPlayer или jetAudio.
