Temat:Formaty plików audio

MIDI

Plik formatu MIDI (Musical Instruments Digital Interface) jest najchętniej używany do tworzenia podkładu muzycznego dla strony, automatycznie odtwarzanego podczas jej oglądania w przeglądarce (poprzez użycie znacznika <EMBED> i odpowiedniej wtyczki). Plik w tym formacie charakteryzuje się małym rozmiarem - kilkuminutowy utwór muzyczny może być zawarty w pliku o rozmiarze 30-40 kB, w efekcie wczytanie takiego pliku nie zwiększa ogólnego czasu ładowania całej strony.

Mały rozmiar możliwy jest dzięki oparciu na innej zasadzie niż w przypadku pozostałych formatów dźwiękowych: plik nie zawiera spróbkowanego dźwięku, lecz specyficzny rodzaj zapisu nutowego danego utworu.

Standard MIDI opracowany został pierwotnie dla komunikowania się ze sobą elektronicznych instrumentów muzycznych; plik w tym formacie składa się z wielu tzw. ścieżek, z których każda odpowiada brzmieniu określonego instrumentu. Każda ścieżka zawiera szereg tzw. komunikatów MIDI, nakazujących w określonym momencie (każdy komunikat opatrzony jest kodem czasowym) zagrać dźwięk o określonej wysokości i czasie trwania, zmienić głośność danej ścieżki, zmienić tempo itd. Karta dźwiękowa odtwarza takie pliki wykorzystując brzmienia swojego wewnętrznego syntezatora zamiast reprodukować nagrany wcześniej oryginał. Plik taki może zawierać jedynie "czystą" muzykę - niemożliwe jest zawarcie w nim np. śpiewu, mowy czy efektów dźwiękowych (innych niż przewidziane w standardzie MIDI); do tego wszystkiego potrzebne byłoby wykorzystanie dźwięku spróbkowanego.

Konsekwencją założeń MIDI jest rzecz jasna fakt, że ten sam plik będzie brzmiał różnie na różnych kartach dźwiękowych. Najlepszą jakość dźwięku uzyskamy na kartach z tzw. syntezą wavetable, gdzie syntezator wykorzystuje zapisane w pamięci karty próbki dźwięku autentycznych instrumentów muzycznych, znacznie gorsze brzmienie (typowo "syntezatorowe") - na kartach ze "zwykłą" syntezą FM, gdzie dźwięki uzyskuje się poprzez składanie drgań o odpowiednio dobranych częstotliwościach (posiadacze tych ostatnich kart mogą natomiast wykorzystać odtwarzacze plików MIDI realizujące programową syntezę wavetable, jak np. TiMidity). Twórca pliku MIDI nie jest w stanie z góry przewidzieć, jak będzie brzmiało jego "dzieło" - może to określić jedynie w przybliżeniu.

Rozszerzenia: *.MID, *.MIDI, *.RMI

Przed erą empetrójek powstały pliki MOD, które korzystają z próbek dźwięku zawartych w samym pliku. Drugą ich część stanowi zapis komunikatów podobny do MIDI. Gdyby nie rozwój mp3, mogłyby być obecnie dużo popularniejsze.

WAV

Format charakterystyczny dla platformy Windows, pozwala na zapis muzyki z jakością płyty kompaktowej (44.1 kHz, 16 bit, stereo). Pliki w tym formacie mają jednak jedną zasadniczą wadę - wielkość. Na 1 sekundę dźwięku potrzeba 172 kB. Z tego właśnie powodu format ten nie bardzo nadaje się do Internetu. Aby zmniejszyć objętość musimy niestety zrezygnować z jakości, i tak możemy: zmniejszyć rozdzielczość do 8 bitów, zrezygnować z dźwięku stereo i zmniejszyć częstotliwość próbkowania np. do 22050 Hz lub nawet do 8000 Hz. Sekunda pliku zapisanego z minimalnymi ustawieniami (8 bit, mono, 8000 Hz) zajmuje 8 kB.

Aby nagrać dźwięk w formacie WAV pod Windowsem można posłużyć się systemowym rejestratorem dźwięku lub skorzystać z bardziej zaawansowanych programów jak np. Cool Edit.

Ścieżki skopiowane z audio CD daje się zapisać w tym formacie za pomocą programów zwanych ripper.

AIF, AIFF, AIFC, AIFR

Format popularny niegdyś na Macintoshach, obecnie rozpowszechniony również na pecetach. Pliki AIFF nie są kompresowane, chociaż istnieje format AIFF-C, który umożliwia kompresję nawet w stopniu 6:1.

Windows Media Player, QuickTime Player, DeliPlayer

MP2, MPG, MPE, MPEG, MPEG2

Pliki o dużym stopniu kompresji, poprzednicy standardu MP3. Zapis muzyki w tym formacie łączy się ze stratami jakości. Pliki o takich rozszerzeniach mogą zawierać także filmy komputerowe.

Windows Media Player, Deli Player, Winamp

MP3

Format wykorzystujący standard kompresji MPEG-2 layer 3.

Grupa Motion Picture Expert Group przy współpracy z Instytutem Frauenhofera z niemieckiego Erlangen, stworzyła algorytm kompresji i zapisu plików multimedialnych, ze szczególnym naciskiem na obraz (format MPEG). Jednak format ten można było wykorzystać również do zapisu audio i tak powstał format MP3. Największą zaletą tego zapisu jest możliwość skompresowania pliku typu WAV do MP3 nawet 12,13-krotnie, czyli dużo bardziej niż przy pomocy popularnych programów kompresujących (ZIP, RAR, ARJ).

Jakość bliska CD wymaga strumienia 128 Kbitów/sek, około 1 MB/minutę, spotykane zakresy od kilkunastu Kb/s (mowa, wiadomości strumieniowo, monofonicznie) do 320 Kb/s (wysoka jakość), stereofoniczne. Kodowanie VBR (Variable Bit Rate) daje nieco lepszą jakość przy tej samej wielkości plików.

Na popularność MP3 wpływa przede wszystkim wysoki stopień kompresji danych dźwiękowych, dzięki czemu pliki w tym formacie mają stosunkowo niewielkie rozmiary przy jednoczesnej wysokiej jakości brzmienia.

Do odsłuchiwania plików MP3 polecam program Winamp, a do ich tworzenia MP3 Compressor. Nowsze dyskmeny potrafią odtwarzać płyty CD-R i CD-RW z MP3. Dla Macintosha - Macamp oraz X11amp dla systemów unixowych (obecnie zastąpiony przez nowy program - xmms).

MP3Pro

Technologii opracowana przez szwedzką firmę Coding Technologies, a licencjonowana przez Thomson Multimedia. W założeniach miała ona całkowicie zastąpić bardzo popularny format MP3.

Nowa technologia, w której powstał MP3Pro, pozwala na zmniejszenie objętości plików dźwiękowych nawet o 50% w porównaniu z MP3. Utwór zakodowany w MP3Pro z gęstością 64 kb/s odpowiada teoretycznie jakością utworowi MP3 zakodowanemu z gęstością 128 kb/s. W praktyce jakość tych plików jest wyższa, gdyż MP3Pro nie usuwa dźwięków o najwyższych częstotliwościach, jak to robi MP3. Zmniejszenie wielkości plików ma przede wszystkim zaspokoić potrzeby użytkowników Internetu - o wiele łatwiej przesyłać je pocztą elektroniczną. Ponadto pozwala to na zmieszczenie dwukrotnie większej liczby plików w pamięci przenośnych odtwarzaczy. Opłaty za korzystanie z nowego formatu są niewiele wyższe niż za "zwykłe" MP3.

Format jest jednak mało rozpowszechniony.

MP4

Koder o nazwie MP4 to swego rodzaju oszustwo. Format ten oparty jest na technologii MPEG-4 i standardzie AAC, lecz stanowi zastrzeżone rozwiązanie firmowe. Twórca formatu MP4, firma Global Music One, zdecydował się nazwać swoje dzieło w taki sposób licząc zapewne na ?podczepienie się? pod ewentualny sukces formatu MPEG-4.

Format zapewniającym wysoką jakość i dobrą kompresję. Każdy plik MP4 zawiera w sobie odtwarzacz, więc użytkownik nie musi posiadać programu obsługującego ten format. Pliki MP4 ?opakowane w format DAP (Digital Audio Postcard, czyli cyfrowa pocztówka dźwiękowa) mogą być rozprowadzane za darmo przez właściciela praw autorskich i przekazywane dalej przez użytkowników.

Pliki takie mogą zawierać łącza do witryn internetowych udostępniających dodatkowe informacje lub umożliwiających zakup albumu. Pomimo swoich zalet, format DAP nie rozpowszechnia się zbyt szybko. Firma Global Music, wraz z kilkoma wytwórniami, które do niej dołączyły, regularnie publikuje nowe utwory w formacie MP4, jednak działalność ta ma stosunkowo ograniczony zakres, a liczba dostępnych utworów MP4 jest praktycznie niezauważalna w stosunku do liczby legalnych i nielegalnych plików w formacie MP3 i innych.

Wielu uważa, że Global Music, poprzez zawłaszczenie nazwy nowopowstającego, otwartego standardu, postąpiła nieuczciwie. W ten sposób naraziła się na krytykę ze strony użytkowników innych formatów. Otwarte standardy, takie jak MPEG-4, zapewniają w pewnej mierze możliwość przenośności i współpracy różnych rozwiązań, zaś standardy zamknięte mają za zadanie jedynie opanować fragment rynku, przynosząc zysk pojedynczej firmie. Udostępnione w Internecie zamknięte rozwiązanie nie cieszą się więc wielkim zainteresowaniem. Poza tym, Global Music jak na razie woli współpracować bezpośrednio z wytwórniami i dotychczas nie udostępniła wersji kodera przeznaczonej dla zwykłych użytkowników. Powyżej cechy formatu MP4 przesądzają o jego przegranej w rywalizacji z MP3.

Quicktime audio

Pomimo długiej obecności na rynku QuickTime nie zdobył większej popularności jako format rozpowszechniania plików dźwiękowych. Co więcej, niewielu użytkowników wie, iż formatu QuickTime można używać także do tworzenia plików zawierających wyłącznie dźwięk. Z tego względu w Internecie bardzo ciężko znaleźć takie pliki. Wynika to zapewne z faktu, iż system ten nie oferuje możliwości ripowania płyt CDAudio, co utrudnia tworzenie plików dźwiękowych.

• .qt

W takiej sytuacji warto jedynie wspomnieć, że do kompresji dźwięku użyto kodera QDesign, który charakteryzuje się bardzo dobrym współczynnikiem kompresji.

RealAudio

Format RealAudio został przedstawiony w 1995 roku przez firmę RealNetworks specjalnie z myślą o Internecie. Obecnie jest on standardem strumieniowego przesyłania dźwięku przez Internet. Do odbioru jego zawartości wystarczy modem 28.8 Kbps, ale możliwe jest także przesyłanie dźwięku o bardzo wysokiej jakości dla odpowiednio szybkich łącz.

Przy odpowiednim oprogramowaniu system RealAudio pozwala na nadawanie audycji na żywo. Jakość dźwięku zależy głównie od możliwości naszego modemu i łącza. Kłopoty te można jednak ominąć wybierając podczas zapisu pliku Real Audio docelową prędkość transmisji. RealSystem G2, ma możliwość przesyłania również plików w innych formatach.

Obecne wersje kodera Real mogą generować pliki o wysokiej jakości przy praktycznie wszystkich gęstościach strumienia bitowego a jakość porównywalna z radiem FM osiągalna jest już przy gęstości 20 do 34 kb/s (przy wyższych gęstościach strumienia bitowego dokładne testy wykazują niewielkie zniekształcenia wysokich tonów).

Poza wysoką jakością kompresji, koder Real charakteryzuje się dużą szybkością działania. Być może jednym z najważniejszych powodów, dla których produkt firmy Real nie osiągnął popularności MP3, jest fakt, iż MP3 postrzegany jest głównie jako format plikowy, umożliwiający tworzenie i przechowywanie kolekcji utworów, podczas gdy Real kształtował swój obraz jako firmy zajmującej się głównie transmisją strumieniową.

Pliki RealAudio o jakości podobnej do MP3 są mniejsze i od razu gotowe do transmisji strumieniowej, jednak koszt oprogramowania serwera jest zbyt duży dla przeciętnego użytkownika co czyni tą cechę nieistotną.

Pliki *.ra *.rm możemy udostępnić do pobrania zamieszczając odsyłacz bezpośrednio do niego na stronie WWW. Poza innym formatem pliku, sytuacja ta nie różni się niczym od występującej w przypadku plików WAV czy MP3 - plik zostanie pobrany przez przeglądarkę na dysk, a następnie odtworzony przez odtwarzacz RealPlayer.

Możemy jednak go także strumieniować - wówczas na stronie umieścimy tylko odsyłacz do metapliku (tradycyjnie metapliki RealMedia mają rozszerzenie *.ram), a w metapliku wpiszemy adres właściwego pliku *.rm. RealPlayer będzie wówczas odtwarzał plik w miarę pobierania danych z sieci.

WMA (Windows Media Audio)

Windows Media Audio to pliki ASF, zawierające tylko dźwięk skompresowany za pomocą kodera WMA.

Użytkownicy zauważyli, że o ile WMA znakomicie radzi sobie z kompresją muzyki, to kompresja nagranej mowy pozostawia wiele do życzenia. Wprawdzie wiele z tych wad wyeliminowano lub chociaż poprawiono w najnowszej wersji kodeka ? Windows Media Audio 8 ? ale jakościowo nadal ustępuje on MP3.

Zgodnie z zapewnieniem producenta funkcja kodowania Windows Media Audio 8 dostarcza dźwięk o jakości jak z płyty CD i rozmiarze dwukrotnie mniejszym niż pliki w formacie MP3, dzięki czemu podwaja ilość miejsca przeznaczonego na przechowywanie muzyki i skraca czas pobierania muzyki cyfrowej o jakości płyt CD.

Atutem tego standardu jest strumieniowa obsługa plików i łatwa integracja ze środowiskiem XML.

Beatnik

Beatnik, firmy Headspace, obsługuje format RMF, czyli Rich Music Format. Jest to zaawansowana technika, pozwalająca uzyskać bardzo bogate brzemienie, przy niewielkiej objętości pliku.

Liquid Audio

To szyfrowany format plików muzycznych zaproponowany przez wytwórnię EMI. Standard ten jak twierdzą twórcy ma zabezpieczać utwór przed nielegalnym kopiowaniem. Aktualnie format jest na dobrej drodze do sukcesu - w Internecie istnieje już firmowy sklep Liquid, w którym można kupić wybrane utwory, a niektórych posłuchać bezpłatnie.

Jakością jest zbliżony do mp3, a wielkie koncerny typu BMG Entertainment czy Universal Music skłaniają się do sprzedaży utworów swoich artystów właśnie w Liquid Audio.

Aby móc skorzystać z tej oferty, trzeba zaopatrzyć się w firmowy odtwarzacz Liquid Player i zarejestrować się na stronie producenta.

a2bmusic

Firma AT&T Labs sprzedaje muzykę w formacie a2bmusic. Tak jak w Liquid Audio dźwięk przesyłany poprzez sieć jest zaszyfrowany, co ma uniemożliwić nielegalne kopiowanie, jakość zaś dźwięku jest porównywalna z muzyką z płyt CD.

Sam plik a2bmusic zajmuje mniej miejsca niż mp3. Przy zakupie utworu dostaje się także okładkę płyty i teksty. Dotychczas w tym formacie jest kilkaset utworów, co nie sprzyja jego popularności, na dodatek nie można wśród nich znaleĄć znanych nazwisk i tytułów.

Mimo nowości formatów, można już znaleźć programy konwertujące pliki a2bmusic oraz Liquid Audio na WAV. A dalej droga do mp3 jest dziecinnie prosta.