Pliki muzyczne - wybór najlepszych formatów

Jest tak wiele formatów plików audio. Które z nich wybrać? Znalezienie odpowiedzi wcale nie
jest takie trudne. W tym artykule podamy podstawowe informacje o rodzajach plików audio.
Napiszemy o zaletach i słabościach różnych rozwiązań i podamy praktyczne wskazówki.

Rodzaje plików stosowanych w audio

Rozróżniamy trzy rodzaje plików stosowanych w audio:

1. Pliki bez kompresji. Zasadniczo w dziedzinie cyfrowej takie pliki to "oryginały".

Zabierają one najwięcej miejsca. Ich jakość jest określona przez częstotliwość
próbkowania i rozdzielczość bitową. Zawierają one dane w takiej samej postaci jaka jest
stosowana na płytach CD (tu częstotliwość próbkowania wynosi 44,1kHz a
rozdzielczość 16 bitów). Głównym przedstawicielem plików tego rodzaju jest WAVE
(WAV).

2. Pliki z kompresją bezstratną. Te pliki zawierają dokładnie taką samą informację jak

pliki bez kompresji, ale dzięki inteligentnym technikom kodowania zajmują mniej miejsca
na nośniku. Oszczędność jest inna w każdym przypadku i zależy ona od wielu
czynników, ale w przybliżeniu możemy przyjąć, że zajmują one połowę miejsca
potrzebnego dla plików bez kompresji. W tej grupie jest wiele formatów takich jak: FLAC,
WMA Lossless, Apple Lossless, Monkeys Audio i inne.

3. Pliki z kompresją stratną. Te pliki nie zawierają pełnej oryginalnej informacji. Algorytmy

kodujące używane do tworzenia tego typu plików odrzucają część informacji (starają się
to zrobić w sposób jak najmniej słyszalny dla ludzkiego ucha) aby jeszcze bardziej
zmniejszyć wielkość plików. Jest wiele możliwych wariantów kompresji do wyboru. Im
mniejszy plik, tym niższa jest jakość. Pliki wykorzystywane do zapisu muzyki są typowo
od 4 do 11 razy mniejsze niż oryginały bez kompresji. W tej grupie jest wiele formatów,
takich jak MP3, Ogg Vorbis, WMA, AAC i tak dalej.

Zastosowania plików bez kompresji

Pierwszy wariant (pliki bez kompresji) jest dość rozrzutny. Możecie więc pomyśleć, żeby od
razu spisać go na straty. Faktycznie korzystanie z nieskompresowanych plików WAV (WAVE)
do archiwizacji nagrań muzycznych nie ma większego sensu. Pliki takie mają jednak kilka
istotnych zalet. Są bardzo powszechnie obsługiwane. Nie tylko programy do odtwarzania
muzyki, nie tylko sprzętowe odtwarzacze obsługują pliki WAV. Obsługa plików WAV jest
nawet wbudowana w głównych systemach operacyjnych bez żadnego dodatkowego
oprogramowania. Chociaż pliki WAV zajmują dużo miejsca, to bardzo łatwo można je
obrabiać, nagrywać i odtwarzać. Jeśli będziecie wykonywać samodzielnie jakieś nagrania,
na przykład z mikrofonu czy ze źródła analogowego, wykorzystanie WAV będzie całkiem
naturalne i rozsądne. Pliki WAV są też dobre kiedy potrzeba wykonać montaż. Chociaż pliki
WAV nie są odpowiednie do archiwizacji, są przydatne do tymczasowego przechowywania
nagrań audio, z którymi pracujemy.

Wybór pomiędzy stratną i bezstratną kompresją

Czy lepiej zaoszczędzić przestrzeń na naszych nośnikach zapisu i skorzystać ze stratnej
kompresji? A może lepiej wydać więcej i zastosować kompresję bezstratną? Czy różnica w
jakości jest wystarczająco duża by usprawiedliwić koszt dodatkowych nośników potrzebnych
dla bezstratnie skompresowanych plików? Uważamy, że takie dyskusje nie są już potrzebne.

W pierwszych latach popularności MP3 nośniki danych były znacznie droższe i w grę
wchodziły znacznie większe kwoty. Teraz nośniki danych są znacznie tańsze i z roku na

rok tanieją. Nawet jeśli macie napięty budżet, to pliki bezstratnie kompresowane powinny
być Waszym pierwszym wyborem. Pomyślcie przyszłościowo. Nawet jeśli jesteście poważnie
ograniczeni finansowo i nie możecie zarchiwizować w postaci bezstratnie skompresowanych
plików tak dużo muzyki jak byście chcieli, to za rok lub dwa, kiedy będziecie mieli trochę
więcej środków finansowych, będziecie mogli poszerzyć swoją muzyczną kolekcję. Jeśli
zdecydujecie się na użytkowanie stratnie kompresowanych plików, a potem zmienicie
zdanie, to natkniecie się na kilka problemów. Pieniądze zaoszczędzone wcześniej tak czy tak
prawdopodobnie wydacie trochę później. W najgorszym przypadku możecie być nawet
zmuszeni do powtórnego kupowania plików z tą samą muzyką. Stracicie czas aktualizując
swoją kolekcję. A więc czy jesteście pewni, że za kilka lat nadal będziecie zadowoleni ze
stratnie kompresowanych plików? Jeśli Wasza odpowiedź jest twierdząca, wybierzcie
stratnie kompresowane pliki jako wariant podstawowy. Jeśli jednak nie jesteście pewni, to
lepiej postawcie na pliki z bezstratną kompresją do archiwizacji swojej muzyki.

Wybór rodzaju kompresji bezstratnej

Który z formatów z bezstratną kompresją jest najlepszy? Zdecydowanie polecamy
format FLAC (Free Lossless Audio Codec). Pod względem jakościowym różnica pomiędzy
konkurującymi kodekami bezstratnymi jest nieduża. Siła FLAC-a bierze się z jego zalet
pozatechnicznych. Zyskał on dużą popularność. Wiele internetowych sklepów muzycznych
oferuje pliki FLAC. Ripując własne płyty CD też można bez problemu skorzystać z FLAC-a.
Dobre jest wsparcie w oprogramowaniu. Wsparcie przez sprzęt bardzo się poprawiło. Z
początku tylko audiofilskie serwery muzyczne zapewniały odtwarzanie plików FLAC, a w
innych urządzeniach często brakowało tej możliwości. Z biegiem lat znacznie poprawiła się
obsługa FLAC-a przez inne urządzenia, jak sprzęt przenośny czy odtwarzacze Blu-ray. FLAC
nie zawiera opatentowanych rozwiązań, jest całkowicie darmowy, zarówno do użytku
prywatnego jak i komercyjnego. Należy podkreślić fakt, że warunki licencyjne i otwartość
specyfikacji są ważne z bardzo praktycznych powodów. Te cechy powinny bowiem
zagwarantować wsparcie ze strony sprzętu i oprogramowania nawet w dalekiej przyszłości.
Tak więc FLAC jest dla nas oczywistym wyborem. Żaden inny format bezstratny nie wydaje
się nam wart rekomendacji. Zakres zastosowań dla innych typów plików z bezstratną
kompresją oceniamy jako mały i ograniczony do specjalizowanych zastosowań.

Wybór rodzaju kompresji stratnej

Chociaż polecamy zastosowanie FLAC-a do tworzenia kolekcji muzycznych nagrań, to jak
na razie FLAC nie jest w stanie zaspokoić wszystkich potrzeb użytkowników. Pomimo niskich
cen nośników danych, w urządzeniach przenośnych z reguły mamy do dyspozycji niezbyt
duże pamięci. To pierwszy powód, dla którego FLAC nie jest wystarczający jako jedyny,
podstawowy format do urządzeń przenośnych. Co prawda kulejące dawniej wsparcie FLAC-
a w sektorze przenośnym znacznie się poprawiło, ale jest jednak gorsze niż dla MP3. Poza
tym zwykle trudno docenić różnicę pomiędzy kompresją stratną i kompresją bezstratną przy
odsłuchu na urządzeniach przenośnych lub w samochodzie. Tak więc kompresja stratna ma
tu swoje naturalne miejsce.

Spośród wszystkich dostępnych opcji kompresji stratnej, cztery są warte naszej
uwagi: MP3, AAC, WMA oraz Ogg Vorbis. Szczegółowe omówienie wad i zalet tych
czterech rozwiązań zajęło by bardzo dużo czasu. Dla naszych celów całkowicie
wystarczające będzie skupienie się na podstawowych aspektach. Pod względem
technicznym MP3 jest rozwiązaniem najmniej atrakcyjnym, pozostałe trzy są nowsze i
bardziej zaawansowane. Ogg Vorbis i AAC można by chyba uznać za nieco lepsze od WMA.
Ale te różnice nie są zasadnicze, przynajmniej jeśli weźmiemy pod uwagę typowe
zastosowania. Twierdzenia jakoby niektóre formaty zapewniały taką samą jakość jak MP3
przy połowę mniejszej wielkości pliku nie są potwierdzone w żadnych niezależnych testach.

Poza tym przewaga jakościowa konkurentów MP3 jest bardziej zauważalna przy małych
przepływnościach bitowych (np. 128kbs). Przy wyższych przepływnościach (bardziej
odpowiednich dla poważnego słuchania muzyki, jak na przykład 256kbs czy więcej) MP3
lepiej wypada w bezpośrednich porównaniach.

Z upływem czasu zmalało znaczenie warunków licencyjnych, które kiedyś były całkiem
istotne. MP3, AAC i WMA zawierają opatentowane rozwiązania i do ich zastosowania
komercyjnego potrzebne jest (lub było) kupowanie licencji. Patenty związane z MP3 wygasły
i od kwietnia 2017 roku wszyscy zainteresowani mogą swobodnie korzystać z MP3 bez
opłat. Ogg Vorbis to jedyny w tej grupie format, który był od początku dostępny całkowicie
darmowo. Kluczowym czynnikiem jest jednak penetracja rynku. W tej dziedzinie MP3 ma
znaczną przewagę nad swoimi rywalami.

A więc klasyczne MP3 jest nadal naszym podstawowym wyborem wśród formatów
kompresji stratnej. MP3 jest wszechobecne. Mając muzykę w formacie MP3 można ją
odtworzyć praktycznie wszędzie. Wszystkie otwarzacze sprzętowe i wszystkie programy do
odtwarzania muzyki obsługują MP3. Przystosowane do odtwarzania muzyki telefony
komórkowe, też obsługują pliki MP3. Pliki MP3 stały się prawdziwym standardem. Nie ma
firmy, która by mogły to zignorować albo przeciw temu walczyć.

Jak należy więc podejść do konkurentów MP3?Powszechne przyjęcie Ogg Vorbis byłoby
najlepsze dla nas, konsumentów. AAC też byłoby postępem w stosunku do MP3. Ze względu
na dużą ilość plików AAC sprzedanych poprzez sklep iTunes format ten też zdobył dość
istotną pozycję na rynku. WMA to ogólnie rzecz biorąc najmniej atrakcyjna opcja. Czy
oznacza to, że powinniśmy od razu wybrać Ogg Vorbis? Niestety nie jest to takie proste.
Musimy wziąć pod uwagę kilka czynników. Po pierwsze bieżącą sytuację na rynku. Poza tym
politykę najważniejszych firm takich jak Apple, Amazon, Microsoft i kilka innych. Musimy też
pamiętać o ogólnym postępie technicznym, bo będzie on istotny na dłuższą metę. Według
stanu z początków 2010 roku zasadnicze znaczenie miała bardzo silna pozycja sklepu
muzycznego Apple iTunes oraz rodziny odtwarzaczy Apple iPod. Apple nie wykazuje chęci
wsparcia WMA czy Ogg Vorbis. Z drugiej strony wiele konkurencyjnych sklepów muzycznych
i producentów sprzętu nie ma zamiaru podążać za Apple. Wygląda więc na to, że nie ma
szans na powszechne porozumienie co do następcy MP3, przynajmniej w bliskiej
przyszłości. Długoterminowe prognozy są ryzykowne i nie będziemy zachęcać Państwa do
zgadywania. Chociaż Ogg Vorbis jest obecnie najmniej popularnym spośród czwórki
głównych formatów stratnej kompresji, wygląda na to, że czas i postęp techniczny powinny
działać na jego korzyść. Rośnie liczba smartfonów wykorzystywanych do odtwarzania
muzyki. A mając smartfona można zainstalować oprogramowanie do odtwarzania Ogg
Vorbis. W przypadku typowych odtwarzaczy muzycznych brak obsługi Ogg Vorbis rodzi
trochę więcej problemów. W wielu przypadkach możliwe jest jednak zastąpienie
oryginalnego firmware'u odtwarzacza (czyli oprogramowania wbudowanego w urządzenie)
przez alternatywny firmware, obsługujący Ogg Vorbis czy też FLAC-a. Producenci układów
scalonych często dodają coraz to nowe funkcje w kolejnych generacjach swoich układów.
Mając to na względzie można oczekiwać, że obsługa Ogg Vorbis będzie się
rozpowszechniać, ponieważ koszt implementacji tej funkcji będzie minimalny.

Audiofilska nisza DSD

Nie ma wątpliwości, że próba wylansowania płyt SACD (Super Audio Compact Disc) jako
następcy CD zakończyła się definitywną porażką. Około roku 2010 wydawało się już, że
wraz z niepowodzeniem SACD do lamusa odejdzie też stosowany na tych płytach zapis DSD
(Direct Stream Digital, 1-bitowy zapis typu PDM). A jednak rozwój rynku muzyki w postaci
plików przyniósł nową szansę dla DSD. Stopniowo poszerzyła się zarówno oferta plików z
zapisem DSD (formaty DSF, DFF) jak i sprzętu do ich odtwarzania. W ciągu kilku lat

producenci sprzętu audio stworzyli bogatą ofertę audiofilskich urządzeń obsługujących DSD.
Natomiast sprawa szerszej popularyzacji plików tego typu stoi pod znakiem zapytania.
Wygląda na to, że funkcjonować będzie przynajmniej produkcja nagrań i sprzętu na potrzeby
rynku audiofilskiego. Tak więc możemy co najwyżej polecić te formaty uwadze osób o
dużych audiofiskich ambicjach.

Podsumowanie

Zanim przejdziemy do ostatecznych wniosków dwie ważne uwagi. Jeśli zastosujecie się do
wcześniejszej porady aby wykorzystać pliki FLAC do archiwizacji nagrań, zapewnicie sobie
bardzo wygodną pozycję w przyszłości. Ponieważ FLAC stosuje kompresję bezstratną, to
pliki w tym formacie zawsze będziecie mogli wykorzystać jako oryginały i konwertować je do
dowolnych innych formatów jeśli zajdzie taka potrzeba. Tak długo jak macie oryginały we
FLAC-u możecie wybrać dowolny format stratnej kompresji do swoich urządzeń
przenośnych. Jeśli w przyszłości zmienicie zdanie, wykorzystacie oryginały we FLAC-u by
zrobić nowe wersje. Jeśli jednak wybierzecie jeden z formatów stratnych do kolekcjonowania
muzyki i w przyszłości zmienicie zdanie, będziecie w mniej komfortowej sytuacji. Można
dokonać konwersji z jednego formatu stratnego na inny. Ale taka konwersja zawsze
degraduje jakość. A więc najlepszym sposobem aby uniknąć błędnej decyzji przy wyborze
formatu stratnego jest zachowanie bezstratnie skompresowanych oryginałów. Trudno jest
przewidzieć jak szybko będą się rozwijały nośniki danych. Ale możliwe, że w przyszłości
ograniczenia pamięci w urządzeniach przenośnych będą mniej ważne, a kompresja
bezstratna zastąpi kompresję stratną także w tej dziedzinie.

Końcowy wniosek jest prosty. Do powszechnego użytku polecamy pliki WAV, FLAC oraz
MP3. Przy czym FLAC zasługuje na osobne, szczególne wyróżnienie. Możemy mieć
nadzieję, że w dalszej perspektywie właśnie FLAC będzie najważniejszym formatem audio.
Warto też przyglądać się uważnie formatom Ogg Vorbis oraz AAC. Spośród tej dwójki, Ogg
Vorbis byłby korzystniejszy dla klientów i jest wart naszego wsparcia. A co z pozostałymi
formatami? Niektóre z nich mają konkretne cechy ważne dla części użytkowników, ale ci
użytkownicy powinni mieć wystarczającą wiedzę by dokonać swych wyborów bez naszych
porad. Formaty, które zostały tu pominięte nie nadają się w naszej ocenie (z różnych
powodów) do powszechnego zastosowania i radzimy unikać ich użytkowania.