Что лучше aac или amr

Выбираем лучший формат для сжатия аудиоданных: MP3, AAC или WavPack?

Если не lossless, то кот? MP3, AAC — что еще? Ранее мы уже несколько раз изучали алгоритмы сжатия музыки, настало время сравнить самых достойных.

По-хорошему следовало бы отречься от lossy-кодеков вовсе, но всегда интересно прочертить границу, где количество переходит в качество. Кроме того, даже lossy-кодек может кое-чем удивить, вот увидите.

В данном обзоре было решено не морочить голову разными VBR-режимами, а сразу остановиться на максимальном битрейте с постоянной величиной 320 кб/с. Сегодня, при современной емкости портатива, выпрашивать лишние 10 Мб на емкость альбома с риском потерять в качестве? Зачем? В целом, даже с древними кодеками поток 320 кб/с обеспечивает отсутствие характерных артефактов с мерзкими позвякиваниями. Первая часть обзора будет посвящена сравнению роста артефактов с помощью софта RMAA, во второй — изложен субъективный опыт слушателя на реальных фонограммах.

Сравнительная АЧХ трех lossy-форматов относительно оригинала WAV

Если в прошлый раз в качестве источника звука использовался iPad Mini, то сейчас для повышения точности мы выносим любое влияние железа за скобки, и далее весь анализ искажений будет проводиться исключительно в цифровом домене, без преобразования в аналог, поскольку RMAA предоставляет такую возможность.

Для этого генерируем в RMAA тестовый образец в WAV, затем поочередно загоняем его в различные lossy-кодеки. Далее конвертим обратно из них WAV, чтобы программа могла «узнать» файл и оценить отклонения от оригинального шаблона. Теперь смотрим, как рубятся высокие частоты и растут искажения, которые придают противную окраску звуку. Их, кстати, будет не так уж и много. Вообще, на битрейте 320 кб/с поймать на слух явно что-то вредное будет не так просто. Речь пойдет не об артефактах даже, а разве что некоторой «тупости» звука по сравнению с оригиналом. Фонограмма как будто чуть выдыхается, теряет подвижность из-за нарушения переходных процессов после психоакустической обработки. Но явственно зафиксировать эту разницу получится не всегда, зависит от конкретного трека.

MP3: лавинообразные искажения

Начинаем с самого популярного формата. МР3 — чудовище из института Фраунгофера, которое захватило Землю. Из-за него сегодня никому не приходит в голову использовать чистый WAV для записи звуков. Даже если выдирают изуродованное аудио из YouTube, то все равно крошат его еще раз в МР3, да еще и с похабным битрейтом 128 кб/с. Мы так делать не будем, и для теста используем самую актуальную на сегодня версию кодера LAME 3.100 с пресетом insane и битрейтом 320 кб/с.

На самом первом рисунке было видно, что спектр в МР3 ожидаемо испытывает колебания в области ВЧ и окончательно отфильтровывается на границе 20 кГц. Разумеется, это предел синтетического теста, на реальном музыкальном сигнале она наверняка окажется еще ниже. Размеры динамического диапазона в МР3-файле не изменились по сравнению с оригиналом. Т.е. кодер LAME 3.100 на битрейте 320 кб/с не добавляет в запись никаких собственных шумов.

Искажения формы сигнала 1 кГц при кодировании в МР3 в сравнении с оригиналом WAV

Конвертация в МР3 одиночного сигнала 1 кГц показала появление множества мелких гармонических искажений. И хотя формально их доля невелика (0,0009%) — т.е. раза в полтора-два меньше, чем на выхлопе у хорошего ЦАПа, — в динамичном спектре реальной фонограммы их число будет расти в лавинообразном и непредсказуемом порядке. Также «утолщение» основания узкого в оригинале пика 1 кГц указывает на определенные проблемы, обрастание паразитными колебаниями. Эту особенность наглядно иллюстрирует «квадратная» 100 Гц волна после ее конвертации в МР3. Как видите, по горизонтальной оси ее контур теряет четкость. Все это в конечном итоге отрицательно сказывается на утомляемости слуха при прослушивании МР3, увы, даже самых максимальных битрейтов.

«Квадратная» волна 100 Гц после конвертации в МР3 (вверху) и AAC (внизу)

AAC: поднять шум, но сохранить чистоту

Более аккуратным образом действует алгоритм ААС, которым активно оперирует Apple, да и не только он. С данным аудиокодеком работают цифровые ТВ-бродкастеры, а кроме того, ААС входит в пакет контейнера MPEG-4.

Квадратная волна после конвертации в ААС сохраняет свою форму, хотя искажения основания и гармоники вокруг пика 1 кГц тоже имели место, хотя и менее заметно, чем в МР3. При этом ААС демонстрирует больший на 1 дБ измеренный уровень шума. Что бы это значило — промежуточная запись на кассету, что ли? Нет, наверняка в алгоритме ААС используется что-то вроде нойзшейпинга — великое изобретение, позволяющее снижать ошибки квантования за счет подмешивания псевдослучайного шумового сигнала. Повторюсь, это не просто утопление искажений ниже шумового порога — здесь применяется более изощренная математика.

Для иллюстрации посмотрим артефакты вокруг так называемого джиттер-теста на частоте 11,025 кГц. Почему именно эта частота? Потому что кратная гармоника к этому пику приходится ровно на верхнюю границу спектра из цифрового потока с дискретизацией 44 кГц, а все остальные будут находиться за его пределами. Паразитные маленькие пики, особенно те, которые располагаются симметрично относительно основного тона (продукты модуляции, «боковые полосы») — вот это и есть зерна джиттера.

Устойчивость в джиттер-тесте ААС (вверху) и МР3 (внизу)

Как видим, дурак-МР3 сберег низкий уровень шума, но сгенерировал больше высокочастотного джиттера (наиболее заметного на слух), а AAC немного поднял шум, зато избежал паразитов на остальных участках спектра. Но еще большие фокусы с нойзшепингом вытворяет кодер WavPack.

WavPack: сохранить частоту, поменять разрядность

Вообще, если уж сразу и совсем коротко, то математика кодера WavPack на сегодня относится к самым гибким и крутым протоколам для аудиоэнтузиастов, без шуток. В отличие от FLAС, он умеет поддерживать 32-битное исчисление (я рекомендовал его для создания lossless виниловых рипов). Более того, в WavPack даже можно запаковать DSD-файл, не обращая его в РСМ. При этом размер такого файла получится гораздо меньше, чем dsf-оригинал. Но об lossless WavPack мы поговорим как-нибудь в другой раз, а пока рассмотрим уникальный принцип действия lossy-кодека WavPack.

В одном из своих обзоров я показывал, что в ряде случаев при сжатии с потерями имеет смысл снижать не частоту дискретизации, а непосредственно битность сигнала (т.е. ниже 24 или 16 бит), аккуратно подмешивая дизер (т.е. специальный профиль шума для уменьшения ошибок квантования). WavPack пошел именно этим славным путем, не трогая дискретность и частотку вообще, зато изменяя глубину бит, которая теперь является динамической величиной, описывая уровень громкости сигнала. Чем-то напоминает DSD-принцип, не правда ли?

Примечательно, что при конвертации в такой lossy WavPack, можно дополнительно сохранить параллельный «корректирующий» файл, с помощью которого можно будет полностью, до последнего бита, восстановить оригинал. Правда, экономить место на диске в этом случае не получится, так как размер такой пары будет все равно соответствовать lossless-оригиналу. Но тем не менее функционал протокола все равно впечатляет.

Битрейт нашего тестового файла был выставлен на 320 кб/с, чтобы сопоставить его с максимумом наших МР3 и ААС, но теоретически в WavPack его можно ставить и выше. Особенно это пригодится для хайрезов, далее я покажу как — и никакой MQA больше не нужен!

Сравнение гармонических искажений оригинала (зеленым) и файла, закодированного в lossy WavPack (белым). Чуть подрос уровень шума и почти никаких искажений

На графиках lossy WavPack демонстрирует похвальное отсутствие частокола гармоник, которые набегали у двух предыдущих кодеров из-за агрессивной психоакустической модели. В WavPack подобные хитрые алгоритмы отсутствуют, фильтров АЧХ тоже нет — работает просто динамическое взвешивание уровня сигнала под заданный битрейт, и все. В итоге тестирование 1 кГц дает всего несколько гармоник нечетного порядка — 3-я, 7-я, 9-я и т. д. Частотный диапазон сохранен, квадратная волна тоже. На джиттер-тесте 11 кГц по остальному спектру кроме подросшего шума не замечено, никакой паразитной деятельности.

В джиттер-тесте тоном 11025 Гц у lossy WavPack все чисто

Для слухового опыта я отобрал пару достаточно звонких и неплохо прописанных фонограмм, которые вы также можете скачать и послушать в трех вариациях lossy-кодирования с битрейтом 320 кб/с: MP3, AAC и WavPack. Там же, в этих двух архивах, будут приложены оригиналы FLAC в стандартном CD-разрешении 16 бит / 44 кГц.

Композиция «White Wood» группы Lush поможет оценить деградацию ВЧ-диапазона. Кто-то на форуме шутил над моей верностью шугейзу, но именно такая, хрупкая, но спектрально насыщенная ткань оказывается весьма чувствительной к бульдозеру lossy-кодеков и поганой аппаратуры. Стоит чуть уступить, и все гитарные хорусы с медью тарелочек превратятся в жестяную помойку. Вторая фонограмма, «Deep Sleep» B-52’s, представляет собой пример адекватного мастеринга с сочным саундом, студийными эффектами и сохраненным при этом динамическим диапазоном.

Выводы

По итогам прослушивания все треки разделились на две группы. В первую по степени неразличимости попали оригинал, AAC и WavPack. На их фоне МР3 прозвучал явным аутсайдером-одиночкой. Звук МР3 на 320 кб/с не делается жестким, нет, скорее даже наоборот. Я бы, кстати, звучание этого кодека охарактеризовал скорее как теплое — подача музыки как будто оборачивается мутноватым полиэтиленом. Само собой, мастеринг и частотная коррекция у альбомов бывает очень разной, в том числе и такой вот теплой. И если просто запустить подобный MP3 без сравнения с оригиналом, никто ничего и не заподозрит. Но в целом следует признать, что МР3 справляется со своей задачей хуже всех.

Конечно, можно обратиться к старинным МР3-кодекам типа LAME 3.93, где отключался полифазный фильтр, покрутить еще какие-то настройки. Но после ясного и естественного звука AAC на том же битрейте, заниматься подобными экспериментами пропадает желание. К тому же AAC и WavPack можно слушать на любом софте и в том числе на телефонах после установки какой-нибудь портативной версии Foobar. С поддержкой WavPack в Car Audio придется повозиться, но в принципе все преодолимо.

В заключение также предлагаю сравнить работу WavPack на образце моего винилового рипа из «Щелкунчика». Здесь уже продемонстрирована обработка высокодискретного сигнала. Оригинал был закодирован во FLAC с размерностью 24 бит / 88 кГц. Далее из него было сделано два варианта:

№1 — это стандартный FLAC 16 бит / 44 кГц, совместимый с CD-стандартом.

№2 — lossy WavPack с дискретностью 88 кГц и битрейтом 700 кб/с.

Величину данного битрейта lossy WavPack можно было сделать меньше или больше, она подбиралась экспериментально. Для нашего сравнения было важно, чтобы конечный файл WavPack совпадал по размеру с конкурентом FLAC 16 бит / 44 кГц. Все три файла также можно скачать и сравнить самостоятельно.

Непосредственное сравнение образцов подтвердило идею о том, что стандартное понижение HD-мастеров до CD-разрешения, пускай и незначительно, но все же огрубляет музыкальную фактуру оригинала. Деградация происходит, главным образом, за счет потери глубины передних и дальних планов. Сцена как бы выстраивается в единую плоскость. При этом стоит отметить, что вариант lossy WavPack при сопоставимом размере файла оказался лишен данного недостатка и может быть рекомендован для широкого применения в портативном аудио и различных стриминговых сервисах.

Источник

Что лучше звучит AAC или MP3 формат?

При копировании музыки с компакт-диска сохраняйте треки в формате AAC или MP3. С точки зрения качества звука разница между двумя типами файлов невелика. Скорость кодирования оказывает большее влияние на звучание мелодий. Информация в этой статье широко применяется ко всем устройствам, способным воспроизводить цифровые музыкальные файлы. Качество звука будет зависеть от динамиков устройства.

Работают ли файлы AAC и MP3 на всех устройствах?

AAC является предпочтительным форматом аудиофайлов для iTunes и Apple Music, но можно воспроизводить файлы ACC на компьютерах Android и Windows. Аналогично, формат MP3 также работает в любой операционной системе. У вас не должно возникнуть проблем с воспроизведением файлов любого типа на любом устройстве.

AAC или MP3: качество звука и размер файла

Чтобы изучить различия между форматами, давайте сравним песню Wild Sage от The Mountain Goats, закодированную в каждом формате на трех разных скоростях: 128 кбит/с, 192 кбит/с и 256 кбит/с. Чем выше кбит/с, тем больше файл, но тем лучше качество.

AAC или MP3 НА 256 КБИТ/С

Версии MP3 и AAC звучат почти одинаково. Версия MP3 на 1,2 МБ меньше.

AAC против MP3 НА СКОРОСТИ 192 КБИТ/С

Эти версии звучат немного мутно по сравнению с версиями 256 Кбит/с. Тем не менее, нет четкого различия между AAC и MP3. MP3 почти на 1 МБ меньше.

MP3 или AAC НА 128 КБИТ/С

Файл AAC немного чище и ярче, чем файл MP3, который страдает от небольшой мутности и смешивания некоторых звуков. Размеры файлов практически одинаковы.

AAC или MP3: что лучше?

Несмотря на различия в звуковых волнах файлов, они звучат примерно эквивалентно уху. Хотя в MP3-формате 256 кбит/с может быть немного больше деталей, трудно неопытному уху разобраться. Единственное место, где вы, вероятно, услышите разницу, это низкоуровневые кодировки 128 Кбит/с, которые не рекомендуются. Хотя файлы MP3 имеют тенденцию быть меньше, чем файлы AAC, различия не являются существенными.

Аудиофилы против сжатой музыки

Большинство аудиофилов, которые ценят наилучшее возможное качество звука, стремятся избегать форматов MP3, AAC и других цифровых аудиоформатов, поскольку в этих форматах используется сжатие для создания файлов меньшего размера. Компромисс заключается в том, что верхний и нижний пределы звукового диапазона теряются. Большинство среднестатистических слушателей не замечают потери, но для поклонников звука это может стать преградой. Если вы привыкли слушать музыку на устройстве iPhone или Android, вы, вероятно, останетесь довольны AAC или MP3.

Источник

Что такое AAC (Bluetooth-кодек) в беспроводных наушниках

AAC (Advanced Audio Coding) — формат сжатия цифрового аудиосигнала с потерями. AAC — это сам кодек без мультимедийного контейнера. AAC — это альтернатива таким форматам, как MP3, WMA или Ogg Vorbis.

Как и в конкурирующих решениях, кодирование AAC выполняет сжатие с потерями, при котором часть исходной информации безвозвратно теряется. Оригинал может быть, например, компакт-диском, файлом FLAC со сжатием без потерь или файлом WAV без сжатия.

Формат AAC был разработан в сотрудничестве с группой компаний и исследовательских институтов. К работе были привлечены следующие компании: AT&T Bell Laboratories, Dolby, Институт Фраунгофера, Nokia и Sony. AAC должен был стать преемником MP3, предлагая лучшее качество звука при том же размере файла. AAC включен в стандарты ISO и IEC. Наряду с другими аудио кодеками он также является частью спецификаций MPEG-2 и MPEG-4. AAC был официально признан стандартом MPEG в 1997 году.

Фактором, увеличившим популярность AAC на рынке аудио, была поддержка этого формата магазином iTunes и поддержка AAC для Apple iPod. AAC также имеет другие важные приложения, например, в радиовещании DAB + или в некоторых системах цифрового телевидения. Фактически, AAC — это не отдельный алгоритм сжатия, а семейство алгоритмов. Мы различаем несколько так называемых профилей. Индивидуальные профили отличаются друг от друга различными деталями работы кодека. После 1997 года AAC также подвергся нескольким модификациям, в результате которых изменилось количество профилей и используемых алгоритмов. Однако соблюдается принцип обратной совместимости. Новые декодеры могут обрабатывать потоки данных, подготовленные предыдущими поколениями кодеров.

В дополнение к лучшему алгоритму сжатия, который дает лучшее качество звука по сравнению с MP3, AAC также имеет функциональное преимущество перед MP3. AAC поддерживает более широкий диапазон частот дискретизации (в диапазоне 8-96 кГц). Также возможно поддерживать до 48 каналов с полной полосой пропускания в одном потоке данных AAC, а также 16 каналов LFE, 16 диалоговых каналов и 16 потоков данных.

Зачем нужны аудио кодеки Bluetooth?

Технология Bluetooth сделала за последние годы огромную карьеру. Как мы уже говорили выше, мы можем найти его во все большем количестве устройств, которые мы используем каждый день. У него масса преимуществ. Он очень распространен, недорог и удобен в использовании. Его можно использовать для передачи самых разных данных, включая, конечно, аудио. Дефекты? С точки зрения аудиофила важно подчеркнуть, что Bluetooth не был разработан для передачи высококачественной музыки.

Самые простые, наиболее часто используемые кодеки Bluetooth не обеспечивают большой пропускной способности. Это означает, что сигнал, который в конечном итоге поступает в громкоговоритель и, следовательно, в наши уши, не содержит большого количества информации, присутствующей в исходной студийной записи. В результате качество звука ниже.

По мере развития технологии Bluetooth и ее более широкого использования в аудиоустройствах многие производители начали использовать — или самостоятельно разрабатывать — более совершенные методы кодирования данных для передачи музыки.

Хотя AAC не так популярен, как MP3, большое количество устройств поддерживает этот формат. Это относится к портативным файловым проигрывателям (например, Apple iPod), группе стационарных проигрывателей/серверов, большой группе сотовых телефонов, некоторым игровым консолям и т. Д. Также доступно большое количество компьютерных программ для воспроизведения AAC. С другой стороны, доступность программ кодирования AAC хуже.

AAC включает решения, защищенные патентами, а группа лицензиаров состоит из десятка или около того организаций. Лицензированием занимается компания Via Licensing, аффилированная с Dolby Laboratories.

Где используется?

Беспроводная передача звука через AAC — один из самых популярных сегодня способов воспроизведения музыки — не только за пределами дома, но и внутри ваших четырех стен. Аудио кодеки очень важны для качества звука, передаваемого через Bluetooth. Короче говоря, что они собой представляют, каковы их типы — что о них стоит знать? Сегодня мы постараемся рассмотреть их поближе и ответить на эти вопросы.

Наряду с SBC и Qualcomm aptX, AAC является одним из наиболее часто поддерживаемых кодеков Bluetooth на рынке беспроводных наушников и динамиков. Это также стандартное сжатие аудиоданных, используемое Apple iTunes и Google YouTube, и поддерживается как на iPhone, так и на смартфонах Android. Файлы AAC, разработанные как преемники MP3, имеют аналогичный диапазон качества. Даже версия кодека для Bluetooth очень гибкая, как мы вскоре увидим. Аудио формат AAC поддерживает качество звука до 24 бит 96 кГц, но в области Bluetooth мы ограничены в лучшем случае немного ниже качества CD.

Чет отличается от других кодеков?

Поскольку у Sony есть собственный кодек, Apple должна быть как можно лучше, поэтому они создали Advanced Audio Codec (AAC). Помимо SBC, это единственный вариант для пользователей телефонов и планшетов с укушенным яблоком, которые — по крайней мере на данный момент — не поддерживают кодеки aptX или LDAC (в противном случае это относится к ноутбукам MacBook). Таким образом, это единственный способ повысить качество звука, передаваемого через Bluetooth, для тех, кто использует iPhone в качестве источника звука.

Еще одно преимущество в том, что в случае AAC, используя наушники, совместимые с кодеком, и воспроизводя музыку из файлов AAC (стандарт для удаленной программы iTunes) или потоковую передачу через Apple Music, мы должны получать несжатый звук.

В том, что все? Есть еще много кодеков Bluetooth, но SBC, AAC, LDAC и, конечно же, aptX — это те, которые стоит знать из-за их частого присутствия на картах технических характеристик беспроводных наушников. Тем, кто хочет добиться наилучшего качества звука через наушники Bluetooth, определенно должна быть интересна совместимость кодеков между их устройствами. Также стоит разумно инвестировать деньги в оборудование, адаптированное к файлам, которые мы будем воспроизводить через него.

Учитывая стремительное развитие беспроводных технологий, можно однозначно сказать, что рынок еще не насыщен кодеками. Поэтому ждем пополнения статьи новыми предложениями, которые сделают прослушивание музыки без кабеля более приятным!

Источник

Мини баттл форматов mp3 VS aac & ogg )

Всем привет!
Тут по просьбе хороших людей копнул этот вопрос и раз уж есть результат то решил поделиться им с вами. )

Суть сравнения в следующем.
1. Вооружаемся программой SOUND FORGE.

2. Берем тестовый отрезок насыщенного качественного трека с одного из тестовых дисков. Отрезок в формате WAV 16/44

4. Разжимаем все три файла снова в WAV с параметрами 16/44 как у исходного файла. Частота дискретизации в сжатых была аналогичной исходному для избавления от мусора на ресэмплинге.

5. Поочередно накладываем с равными громкостями получившиеся файлы на исходный с полной инверсией по фазе. В результате, все идентичное в дорожках вычитается и остается только то, что было вырезано из исходного файла и то, что добавилось из того, что в исходном не было. Мусор, короче.
И по величине мусора можно прикинуть аккуратность работы с треком каждого формата. Чем меньше мусора, тем ближе итоговый файл к оригиналу. (Если исходный трек вычесть из самого себя, то остается пустая дорожка.)

Напрямую и без танцев с бубном SOUND FORGE работать с ААС не умеет. Зато он понимает видеоформат mp4 а формат этот умеет содержать звуковую дорожку в ААС. Таким образом достаточно было просто сконвертить исходный файл с mp4 с дорожкой ААС нужных параметров.

Собсна наглядно сравнение выглядит на графиках формы сигнала треков с мусором следующим образом:

По этому вот вам архив с треками: ТЫЦ

З.Ы. Разумеется я в курсе, что данная метода весьма топорна, кроме того количество мусора в пределах формата ощутимо зависит от алгоритмов сжатия коих у каждого формата несколько. Цель была наглядно показать тенденцию, которая так или иначе будет таковой как на графиках и файлах. )))

Как-то так.)
Возможно, кому-то инфа окажется полезной.

Первые два файла mp3 одного и того же битрейта но сконвертированные разными кодеками. Видно как с LAME мусора осталось значительно меньше и весьма близко к показателям ACC. При этом, размер файла оказался самым маленьким! 929Кб.

Ну и на закуску мусор в файле сжатым в mp3 с помощью LAME но с битрейтом 320кб/с

Шикарный результат. Файл с таким маленьким мусором многие в своих системах не отличат от лосслес.

Архив обновил с учетом новых треков! ))

На этом пока все.
Всем удачи и лослесс форматов в носители. 😀

Источник