Vorbis — это бесплатный программный проект с открытым исходным кодом, возглавляемый фондом Xiph.Org Foundation . Проект создает формат кодирования звука и эталонное программное обеспечение кодера/декодера ( кодека ) для сжатия звука с потерями — libvorbis . [10] Vorbis чаще всего используется в сочетании с форматом контейнера Ogg [11] , поэтому его часто называют Ogg Vorbis .
Vorbis является продолжением разработки по сжатию звука, начатой в 1993 году Крисом Монтгомери . [12] [13] Интенсивная разработка началась после письма Общества Фраунгофера в сентябре 1998 года , в котором сообщалось о планах взимать лицензионные сборы за аудиоформат MP3 . [14] [15] Проект Vorbis стартовал как часть проекта Ogg компании Xiphophorus (также известного как мультимедийный проект OggSquish). [16] [17] Крис Монтгомери начал работу над проектом, и ему помогало все большее число других разработчиков. Они продолжали совершенствовать исходный код до тех пор , пока формат файла Vorbis не был заморожен для версии 1.0 в мае 2000 года . поддержка Ричарда Столлмана . [19] [20] Стабильная версия (1.0) эталонного программного обеспечения была выпущена 19 июля 2002 г. [21] [22] [23]
С февраля 2013 года [24] Xiph.Org заявил, что использование Vorbis должно быть прекращено в пользу кодека Opus , который также является проектом Xiph.Org Foundation, а также бесплатным и открытым исходным кодом. По сравнению с Vorbis, Opus может одновременно достичь более высокой эффективности сжатия — как по результатам самого Xiph.Org, так и сторонних тестов прослушивания [25] [26] — и меньшей задержки кодирования/декодирования (в большинстве случаев достаточно низкой для приложений реального времени, таких как как интернет-телефония или живое пение, что редко возможно с Vorbis). [27]
Ворбис назван в честь персонажа Эксквизитора Ворбиса из романа Терри Пратчетта «Маленькие боги» Плоского мира . Формат Ogg назван не в честь персонажа Пратчетта Нэнни Огг , а в честь жаргона ogging из компьютерной игры Netrek . [13]
Vorbis сталкивается с конкуренцией со стороны других аудиоформатов, таких как MP3. Хотя Vorbis технически превосходит (устраняет многие ограничения, присущие конструкции MP3), MP3 имеет гораздо более высокий общественный авторитет. [28] Поскольку Vorbis не имеет финансовой поддержки со стороны крупных организаций, поддержка этого формата не так широко распространена, хотя такие программы, как Audacity , могут конвертироваться в более популярные форматы, [29] и поддержка в играх постепенно улучшается. [30]
Формат Vorbis оказался популярным среди сторонников свободного программного обеспечения . [31] Они утверждают, что его более высокая точность и совершенно свободный характер, не обремененный патентами, делают его подходящей заменой запатентованных и ограниченных форматов.
Vorbis имеет различные применения для потребительских товаров. Многие видеоигры хранят внутриигровой звук как Vorbis, включая Amnesia: The Dark Descent , Grand Theft Auto: San Andreas , Halo: Combat Evolved , Minecraft и World of Warcraft и другие. [32] Популярные программные проигрыватели поддерживают воспроизведение Vorbis либо встроенно, либо через внешний плагин . Его используют ряд веб-сайтов, включая Википедию . [33] [34] [35] [36] Другие включают Jamendo и Mindawn, а также несколько национальных радиостанций [33] , таких как JazzRadio, Absolute Radio , NPR , Radio New Zealand [37] и Deutschlandradio . [38] Служба потокового аудио Spotify использовала Vorbis [39] [40] в корзине кодеков для своих аудиопотоков, но теперь также использует профили AAC . [41] Кроме того, французский музыкальный сайт Qobuz предлагает своим клиентам возможность скачать купленные песни в формате Vorbis, как и американский музыкальный сайт Bandcamp . [42]
Vorbis I — это кодек монолитного преобразования с прямой адаптацией, основанный на модифицированном дискретном косинусном преобразовании (MDCT). [43] Vorbis использует модифицированное дискретное косинусное преобразование для преобразования звуковых данных из временной области в частотную область . Полученные данные в частотной области разбиваются на минимальный уровень шума и компоненты остатка, а затем квантоваются и энтропийно кодируются с использованием алгоритма векторного квантования на основе кодовой книги . Алгоритм декомпрессии меняет эти этапы. Подход к минимальному уровню шума дает Vorbis характерный аналоговый шумоподобный режим отказа, когда битрейт слишком низок для кодирования звука без ощутимых потерь. Звук артефактов сжатия на низких битрейтах похож на реверберацию в большом пространстве.
Потоки Vorbis могут быть инкапсулированы в другие форматы медиаконтейнеров , помимо Ogg. [44] Часто используемой альтернативой является Matroska . Он также используется в WebM — формате контейнера, основанном на подмножестве Matroska. [45] [46] [47] Потоки Vorbis также могут быть инкапсулированы в формат полезной нагрузки RTP . [48]
Метаданные Vorbis , называемые комментариями Vorbis , поддерживают теги метаданных, аналогичные реализованным в стандарте ID3 для MP3. Метаданные хранятся в векторе байтовых строк произвольной длины и размера. Размер вектора и размер каждой строки в байтах ограничен 2 32 − 1 (около 4,3 миллиарда или любым положительным целым числом, которое можно выразить в 32 битах). Этот вектор хранится во втором пакете заголовка, с которого начинается битовый поток Vorbis. [49]
Предполагается, что строки имеют кодировку UTF-8 . Музыкальные теги обычно реализуются как строки вида «[TAG]=[VALUE]», например «ARTIST=The John Smith Band». Имена тегов не чувствительны к регистру, поэтому ввод «ARTIST=The John Smith Band» будет таким же, как «artist=The John Smith Band». Как и в текущей версии ID3, пользователи и программное обеспечение для кодирования могут свободно использовать те теги, которые подходят для контента. Например, кодировщик может использовать локализованные метки тегов, дорожки живой музыки могут содержать тег "Venue=", а файлы могут иметь несколько определений жанра. Большинство приложений также поддерживают общие стандарты де-факто, такие как номер диска и информация ReplayGain .
aoTuV — это известныйфорк, который добавляет поддержку кодирования с более низким битрейтом.[50]Изменения aoTuV планировалось периодически вносить в эталонный кодировщик, но это произошло только один раз в libvorbis 1.1,[51]из-за того, что будущие слияния являются «задачами [ sic ], требующими непрерывного времени, что я [Крис Монтгомери] у меня не так уж много [ sic ]».[52]
Информация о спецификациях Vorbis находится в открытом доступе . [8] Что касается самой спецификации, Фонд Xiph.Org оставляет за собой право устанавливать спецификацию Vorbis и сертифицировать ее соответствие. Его библиотеки выпускаются под пересмотренной лицензией BSD из трех пунктов , а его инструменты выпускаются под лицензией GNU General Public License . Первоначально библиотеки были выпущены под лицензией GNU Lesser General Public License , но позднее с одобрения Ричарда Столлмана была выбрана лицензия BSD . [53] Фонд Xiph.Org заявляет, что Vorbis, как и все его разработки, полностью свободен от проблем лицензирования или патентов , возникающих в связи с проприетарными форматами. Хотя фонд Xiph.Org заявляет, что провел патентный поиск, подтверждающий его утверждения, внешние стороны (в частности, инженеры, работающие над конкурирующими форматами) выразили сомнение в том, что Vorbis не содержит запатентованных технологий. [54] [ оригинальное исследование? ]
Фонд Xiph.Org не опубликовал официального заявления о патентном статусе Vorbis, указав, что такое заявление технически невозможно из-за количества и объема существующих патентов, а также сомнительной действительности многих из них. Подобные вопросы могут быть решены только в судебном порядке.
Vorbis поддерживается несколькими крупными производителями цифровых аудиоплееров, такими как Samsung , SanDisk , Rio , Neuros Technology , Cowon и iriver .
Tremor , версия декодера Vorbis, использующая арифметику с фиксированной запятой (а не с плавающей запятой ), была доступна публике 2 сентября 2002 года (также под лицензией в стиле BSD ). [55] Tremor или версии на его основе для конкретной платформы больше подходят для реализации на ограниченных возможностях, доступных в коммерческих портативных плеерах. Был выпущен ряд версий, которые вносят коррективы для конкретных платформ и включают индивидуальную оптимизацию для конкретных встроенных микропроцессоров. Несколько производителей оборудования выразили намерение производить устройства, совместимые с Vorbis , и новые устройства Vorbis, похоже, появляются с постоянной скоростью. [ нужна цитата ]
iPod от Apple изначально не поддерживает Vorbis, но благодаря использованию Rockbox , проекта прошивки с открытым исходным кодом, способен декодировать файлы Vorbis на определенных моделях. Аналогичные утверждения применимы и к другим устройствам, поддерживающим Rockbox. Вики-сайт Xiph.Org Foundation содержит актуальный список оборудования, поддерживающего Vorbis, такого как портативные компьютеры, КПК и микрочипы. [62] Также см. обзор устройства Интернет-радио .
Программное обеспечение, поддерживающее Vorbis, существует для многих платформ. Мультиплатформенный медиаплеер VLC с открытым исходным кодом и MPlayer могут воспроизводить файлы Ogg Vorbis, а также Winamp и foobar2000 . Проигрыватель Windows Media изначально не поддерживает Vorbis; однако существуют фильтры DirectShow для декодирования Vorbis в проигрывателе Windows Media и других мультимедийных проигрывателях Windows, поддерживающих DirectShow. [63] Vorbis также поддерживается в многоплатформенном программном обеспечении для редактирования аудио Audacity , в многоплатформенных мультимедийных платформах FFmpeg , GStreamer и Helix DNA . Vorbis хорошо поддерживается на платформе Linux в таких программах, как XMMS , xine , Amarok . Список программного обеспечения, поддерживающего Vorbis, можно найти на вики-сайте Xiph.Org Foundation и на веб-сайте Vorbis.com. [64] [65] Пользователи могут протестировать эти программы, используя список аудиопотоков Vorbis, доступный на той же вики. [66] Для получения дополнительной информации о поддержке программных медиаплееров имеется сравнение доступных медиаплееров .
В некоторых новых играх Ubisoft используются файлы Vorbis, переименованные с расширением .sb0. Поэтому его можно воспроизводить с помощью совместимого проигрывателя, хотя иногда для правильного прослушивания необходимо установить другую частоту дискретизации . Доступен ряд инструментов для извлечения звука из архивных файлов , таких как .m4b Myst IV: Revelation .
Как изначально рекомендовано HTML 5 , эти веб-браузеры изначально поддерживают аудио Vorbis (без плагина) с использованием элемента <audio>
: Mozilla Firefox 3.5 (и более поздние версии), [67] [68] Google Chrome (начиная с версии 3.0.182.2), [69] SeaMonkey (начиная с версии 2.0). [70] Экспериментальные сборки видео Opera 9.5, выпущенные в 2007 и 2008 годах, <video>
поддерживают и воспроизводят только звук Vorbis, включенный в видеофайлы Ogg. [71] [72] Браузер Opera 10.5 поддерживает аудио Vorbis, аудио WAVE PCM и видео Theora . [73] [74]
Программное обеспечение для разработки игр RPG Maker MV, выпущенное в октябре 2015 года, является первой версией этой программы, в которой поддержка MP3 прекращена в пользу Ogg Vorbis.
В октябре 2017 года Microsoft выпустила поддержку медиаконтейнера Ogg и медиаформатов Theora и Vorbis в качестве дополнительного дополнения к Windows 10 и Xbox One, доступного бесплатно в Microsoft Store . [75]
.ogg
файла не распознается приложениями универсальной платформы Windows Groove Music и Microsoft Movies & TV.m4a
, поэтому вместо него требуется псевдорасширение другого аудиоформата (например, ). [76]