Формат аудиофайла — это формат файла для хранения цифровых аудиоданных в компьютерной системе. Разрядность аудиоданных (за исключением метаданных ) 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 битовый поток в формате аудиокодирования, но обычно он встроен в формат контейнера или формат аудиоданных с определенным уровнем хранения.
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:
.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 Медиа-аудио без потерь (WMA Lossless) и сокращение (SHN).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 .wavфайле в Windows или в .aiffфайле 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 хранить в файле более надежные метаданные . 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 рекордеры на основе файлов от AETA, [1] Sound Devices, [2] Zaxcom, [3] HHB Communications Ltd, [4] Fostex , Nagra, Aaton, [5] и TASCAM — все используют BWF в качестве предпочитаемый ими формат.
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 вообще не будет занимать места.
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 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.