Сколько памяти требуется для хранения цифрового аудиофайла с высококачественной записью звука при

Обновлено: 21.11.2024

Эти часто задаваемые вопросы предоставляются федеральным агентствам, чтобы помочь им выполнять свои обязанности по управлению записями в соответствии со статьей 44 U.S.C. гл. 31. Сотрудники архива агентства могут использовать этот FAQ в качестве технического ресурса при работе с персоналом, который создает и управляет цифровыми аудио- и видеозаписями.

Обзор

<р>1. Как мне оценить пригодность цифровых аудио- и видеоформатов для записей, которые необходимо хранить в течение длительного времени (т. е. в течение нескольких поколений технологий)?

При выборе формата учитывайте следующие аспекты:

Формат должен быть публично и открыто задокументирован.
Это непатентованный формат.
Этот формат широко используется.
Этот формат является самодокументируемым.
Формат можно открывать, читать и использовать с помощью доступных инструментов.

<р>2. Почему в настоящее время NARA не выпускает официальное руководство по переносу форматов цифровых аудио- и видеофайлов?

Из-за стремительного развития цифровых аудио- и видеоформатов и отсутствия каких-либо открытых, национальных или международных согласованных стандартов для создания и сохранения цифровых аудио- и видеофайлов, NARA в настоящее время не может дать официальное руководство по передаче данных.< /p> <р>3. Какие факторы следует учитывать при преобразовании аналогового материала (аудио- и видеокассет, альбомов, катушечных аудио- и видеокассет и т. д.) в цифровой формат?

Успешное производство высококачественных цифровых версий аналогового материала зависит от многих факторов, включая качество и состояние аналогового источника, оборудования и программного обеспечения.

<р>4. Должны ли созданные агентством метаданные сопровождать цифровые аудио- или видеофайлы при передаче в NARA?

Да, агентства должны включать метаданные о цифровых аудио- или видеофайлах при передаче в NARA. Обычно метаданные содержатся в отдельном файле данных. Однако в тех случаях, когда метаданные включены в поток данных (например, как часть формата записи), агентства должны указать их присутствие в файле и предоставить инструкции по доступу.

<р>5. Какова типичная структура данных цифрового аудио- или видеофайла?

Цифровой аудио- или видеофайл состоит из контейнера, содержащего исходные данные, обработанные кодеком. Кодек (кодер-декодер, компрессор-декомпрессор, сжатие-распаковка) преобразует аналоговый сигнал (от микрофона, видеокамеры и т. д.) в единицы и нули цифрового файла. Кодек также можно использовать для кодирования материала, уже существующего в цифровом формате, в другой цифровой формат.

<р>6. Какие типы кодеков существуют?

Существует две широкие категории кодеков:

Кодек с потерями. Кодек с потерями — это кодек, который отбрасывает определенные части сигнала, чтобы уменьшить размер файла. например, кодеки mp3 пытаются идентифицировать и удалять части сигнала, которые не приводят к ощутимой потере качества звука, чтобы уменьшить размер файла. Эти потери иногда заметны, а иногда нет. Чем более агрессивный выбран параметр сжатия, тем больше данных удаляется. Это может привести к цифровым артефактам, которые представляют собой звуковые ошибки, создаваемые сжатием.

Кодек без потерь. Кодек без потерь — это кодек, который обеспечивает меньший размер файла с помощью средств, отличных от удаления данных. Это может включать в себя использование переменной скорости передачи данных, которая будет использовать меньше битов для кодирования тишины по сравнению с активной частью музыки.

Некоторые кодеки могут быть настроены как с потерями, так и без потерь.

Цифровое аудио

<р>7. Какие цифровые аудиоформаты NARA рекомендует для федеральных архивов?

Исходя из указанных выше характеристик пригодности, следующие форматы допустимы для файлов, содержащих исключительно аудиоматериалы, будь то устная речь или музыка. Во многих случаях аббревиатуры также являются расширениями файлов этого формата.

Формат аудиообмена (AIFF)
Несжатый звуковой формат Waveform (WAV)
Аудиоформат (AU)
Несжатый формат Broadcast Wave (BWF)
Свободноформатный аудиокодек без потерь (FLAC)
Экспертная группа по кинофильмам (MPEG) 4, формат кодирования аудио без потерь (ALS)

<р>8. Какой кодек предпочтительнее для цифрового аудио?

NARA рекомендует записывать или оцифровывать звук с использованием несжатого кодека без потерь, например WAV-PCM.

<р>9. Какова предпочтительная битовая глубина для цифрового звука?

"Разрядность" – это количество данных, используемых для описания определенного раздела исходного материала. Предпочтительная битовая глубина для аудиозаписи составляет 24 бита на выборку. Минимальная битовая глубина составляет 16 бит на выборку.

<р>10. Какова минимальная предпочтительная частота дискретизации для цифрового аудио?

Частота дискретизации — это количество периодических сэмплов исходного материала, которые делаются для его точного воспроизведения.Все аудио должно быть записано с минимальной частотой дискретизации 44,1 кГц, хотя рекомендуется использовать частоту дискретизации 96 кГц.

<р>11. Существуют ли какие-либо цифровые аудиоформаты, качество которых недостаточно для архивного хранения?

NARA не считает, что следующие цифровые аудиофайлы имеют достаточное качество для хранения в архиве:

Файлы, созданные для «потокового» вещания (например, RealAudio, Windows Media). Эти файлы жертвуют качеством ради размера файла. Их часто уменьшают из файлов с высоким разрешением, удаляя высокие и низкие частоты и сжимая оставшийся сигнал.
Справочные файлы более низкого качества, чем исходные (например, для использования на веб-сайте). Опять же, эти файлы жертвуют качеством ради размера файла.
Большинство аудиофайлов в формате MPEG (например, .mp3) — многие разновидности формата MPEG содержат потери, в результате чего качество файла жертвует размером.

Дополнительная информация по этому вопросу будет предоставлена, когда NARA опубликует официальное руководство по передаче по этой теме.

Цифровое видео

<р>12. Какие цифровые видеоформаты NARA рекомендует для федеральных архивов?

На основании характеристик пригодности, определенных ранее, для цифровых видеофайлов допустимы следующие форматы:

Формат чередования аудио-видео (AVI)
Формат обмена материалами (MXF)
Формат QuickTime (MOV)

<р>13. Какие кодеки предпочтительны для форматов цифрового видео?

NARA рекомендует использовать открытые кодеки без потерь, такие как Motion JPEG 2000 или HuffyUV.

Однако, когда кодеки без потерь нецелесообразны (например, бизнес-требования для файлов меньшего размера), NARA предлагает следующие кодеки с потерями:

Агентства должны знать, что не все кодеки подходят для каждого формата.

<р>14. Каковы требования к высоте и ширине цифрового видео?

NARA обычно принимает любую высоту и ширину, которые агентство выбирает для своих деловых нужд; однако NARA рекомендует разрешение не менее 720 x 486 пикселей при частоте 30 кадров в секунду.

<р>15. Каковы требования к цвету для цифрового видео?

Глубина цвета цифрового видео должна соответствовать количеству цветов, а также цветовому кодированию и яркости исходного материала. Черно-белые оригиналы должны быть записаны в оттенках серого; цветные оригиналы должны быть записаны в полноцветном режиме (8 бит на канал, предпочтительно 10 бит на канал).

<р>16. Существуют ли особые требования к качеству звуковой дорожки цифровой видеозаписи?

Главное соображение заключается в том, что агентства должны записывать звуковые дорожки цифровых видеозаписей с частотой 48 кГц.

<р>17. Существуют ли форматы цифрового видео, качество которых недостаточно для архивного хранения?

NARA не считает, что следующие цифровые видеофайлы имеют достаточное качество для архивного хранения:

Файлы, созданные для «потокового» вещания (например, RealAudio, Windows Media). Эти файлы жертвуют качеством ради размера файла. Их часто уменьшают из файлов высокого разрешения путем удаления высоких и низких частотных диапазонов и сжатия оставшегося сигнала.
Справочные файлы более низкого качества, чем исходные (например, для использования на веб-сайте). Опять же, они жертвуют качеством ради размера файла.
Файлы, которые были перекодированы. Другими словами, недопустимо воспроизводить ранее закодированный контент с помощью другого кодека. Агентствам не следует применять второй кодек к уже закодированному файлу.

Последний раз эта страница просматривалась 11 октября 2019 года.
Свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы или комментарии.

Неврология??

В аудиофильской индустрии существует бесконечный список тем, вызывающих споры. Спорные темы, такие как дорогие кабели и звук высокого разрешения (hi-res), особенно раздражают сообщество.

Определение аудио высокого разрешения гласит, что любой музыкальный файл, записанный с частотой дискретизации и разрядностью выше 44,1 кГц/16 бит, считается аудио высокой четкости (HD).

Изображение от Sony

В этой статье мы рассмотрим основы частоты дискретизации и разрядности, а также их влияние на воспринимаемое качество звука.

Мы также коснемся еще одного понятия: битрейта. Битрейт или битрейт обычно используется для описания качества аудиопотока для сервисов потоковой передачи музыки.

Как звук записывается в цифровом виде?

При воспроизведении звука создается волна давления, которая распространяется по воздуху. Если диафрагма записывающего устройства, например микрофона, находится поблизости, волны давления в воздухе создают вибрацию в диафрагме. Благодаря волшебству преобразователей эта вибрация, в свою очередь, создает электрический сигнал, который постоянно меняется вместе с волнами в воздухе.

Эта непрерывная и пропорциональная вариация - то, откуда происходит термин "аналоговый".

Сигнал, создаваемый диафрагмой, часто сам по себе недостаточно силен. Обычно предварительный усилитель сначала усиливает сигнал, чтобы его можно было записать несколькими способами.

На протяжении всей истории для записи и хранения аналоговых сигналов использовались различные материалы. Сюда входят воск, виниловые диски и магнитные ленты. Со временем цифровые записи были введены и стали обычным явлением.

Цифровые системы (единицы и нули) записывают аналоговые сигналы (непрерывно изменяющиеся значения) путем их дискретизации.

Разница между низкой частотой дискретизации и высокой частотой дискретизации

Захватив достаточное количество образцов входящего аналогового сигнала и сохранив их в памяти, цифровые записи могут захватить, а затем воспроизвести указанный сигнал.

Обычная цифровая аудиозапись содержит до 44 100 сэмплов в секунду. Однако нередко можно увидеть 96 000 сэмплов в секунду для некоторых цифровых аудиоформатов.

Существует несколько типов методов дискретизации, но стандартом де-факто является импульсно-кодовая модуляция (ИКМ).

Что такое импульсно-кодовая модуляция?

PCM служит отраслевым стандартом для хранения аналоговых сигналов в цифровом формате. В потоке PCM амплитуда звука дискретизируется с одинаковым интервалом. PCM не является собственностью, поэтому каждый может использовать его бесплатно!

Однако звук в формате PCM редко можно найти по двум причинам:

Размер файла

Поскольку формат PCM несжатый, размер записанного аудиофайла огромен. Можно сжимать аудиофайлы, используя алгоритмы сжатия с потерями или даже без потерь, чтобы сохранить точность звука при уменьшении размера файла.

Dolby и DTS — это форматы сжатия аудио с потерями, которые часто используются для этой цели, поскольку они способны уменьшить размер аудиофайлов PCM на целых 90%.< /p>

К сожалению, способ, которым Dolby и DTS кодируют каналы PCM в битовый поток для хранения, а затем декодируют его обратно для воспроизведения, не идеален. Полученный звук, несмотря на меньший размер файла, не всегда такой чистый и четкий, как исходный, что приводит к снижению точности и качества.

Именно здесь на помощь приходят форматы без потерь, такие как Dolby Digital TrueHD и DTS-HD Master Audio. Они способны декодировать аудиосигналы PCM точно так, как они были изначально. захвачено.

Совместимость воспроизведения

К сожалению, популярные операционные системы (ОС) изначально не поддерживают воспроизведение файлов PCM. IBM и Microsoft определили формат Waveform Audio Format (WAV) для ОС Windows, в то время как Apple использовала формат аудиообмена (AIFF) для ОС Macintosh. Оба формата представляют собой просто обертку аудиоформата PCM с дополнительной аудиоинформацией, такой как профиль автора, название трека и т. д.

Представление достоверности

Верность/качество потока PCM определяется двумя атрибутами:

Эти два атрибута показывают, насколько цифровая запись соответствует исходному аналоговому сигналу.

Что такое частота дискретизации?

Вспомните анимационные фильмы, снятые пару десятилетий назад.

Фильмы представляли собой просто слайды из неподвижных изображений, которые показывались одно за другим, чтобы создать иллюзию движения. Скорость перехода определяла плавность полученной анимации. Чем быстрее переход, тем лучше иллюзия анимации.

Скорость смены слайдов такая же, как частота кадров в современном видео.

Цифровая звуковая волна подобна снимку исходного аудиосигнала. Чем больше сэмплированная звуковая волна похожа на оригинальную звуковую волну, тем выше точность цифровой звуковой волны.

В цифровых аудиозаписях частота дискретизации аналогична частоте кадров в видео. Чем больше звуковых данных (сэмплов) собрано за определенный период времени, тем ближе к исходному аналоговому звуку становятся захваченные данные.

Чем выше частота дискретизации, тем точнее захват исходного аудиосигнала

В типичной записи цифрового аудио компакт-диска частота дискретизации составляет 44 100 или 44,1 кГц. Если вам интересно, почему частота такая высокая, когда человеческое ухо может слышать частоты в лучшем случае до 20 кГц. Это связано с теоремой выборки Найквиста-Шеннона.

Теорема Найквиста

Этот принцип, обычно называемый теоремой Найквиста или частотой Найквиста, гласит, что для предотвращения потери информации при цифровой выборке сигнала частота дискретизации должна быть как минимум в два раза выше максимальной ожидаемой частоты сигнала.

В этом случае использование частоты дискретизации 44 100 выборок в секунду или 44,1 кГц позволяет точно воспроизводить частоты около 22 кГц.

Другие примеры распространенной частоты дискретизации: 8000 Гц для телефонов и от 96 000 Гц до 192 000 Гц для аудиодорожек Blu-ray. Частота дискретизации 384 000 Гц также используется в некоторых особых ситуациях, например при записи животных, излучающих ультразвук.

Что такое битовая глубина?

Компьютер хранит информацию в единицах и нулях. Эти двоичные значения называются битами. Чем выше число битов, тем больше места для хранения информации.

4-битное двоичное число. Время викторины: что представляет приведенный выше двоичный файл?

Когда сигнал дискретизируется, он должен хранить дискретизированную аудиоинформацию в битах. Вот где битовая глубина встает на место. Разрядность определяет, сколько информации может быть сохранено. Выборка с 24-битной глубиной может хранить больше нюансов и, следовательно, является более точной, чем выборка с 16-битной глубиной.

Чтобы быть более точным, давайте посмотрим, какое максимальное количество значений может хранить каждая битовая глубина.

16 разрядов: мы можем хранить до 65 536 уровней информации.
24-разрядная версия: мы можем хранить до 16 777 216 уровней информации.

Вы можете увидеть огромную разницу в количестве возможных значений между двумя разрядностями.

Динамический диапазон

Еще один важный фактор, на который влияет битовая глубина, — это динамический диапазон сигнала. 16-битный цифровой звук имеет максимальный динамический диапазон 96 дБ, а 24-битная глубина даст нам максимум 144 дБ.

Звук CD-качества записывается с глубиной 16 бит, потому что, как правило, мы хотим иметь дело только со звуком, который достаточно громок, чтобы мы его слышали, но в то же время недостаточно громок, чтобы повредить оборудование или барабанные перепонки.

Разрядность 16 бит при частоте дискретизации 44,1 кГц достаточна для воспроизведения слышимой частоты и динамического диапазона для среднего человека, поэтому он стал стандартным форматом компакт-диска.

Всегда ли записывать в формате 192 кГц/24 бит?

Несмотря на отсутствие ограничений по частоте дискретизации и битовой глубине, 192 кГц/24 бит — это золотой стандарт для аудио высокого разрешения. (Есть производители, рекламирующие возможность 32-битной глубины, упс!) Мы будем использовать 192 кГц/24 бит в качестве эталона для вершины точности записи.

Так когда же требуется такая верность?

Мы знаем, что чем выше частота дискретизации и разрядность, тем больше наш цифровой сигнал будет похож на исходный аналоговый сигнал. Но это также дает нам дополнительный запас прочности.

Дополнительный запас

Запас – это разница между динамическим диапазоном аудиосигнала и допустимой разрядностью. Это как проехать на грузовике высотой 3 метра по эстакаде с вертикальным просветом 5 метров. Это дает вам 2 метра свободного пространства для работы на тот случай, если вам придется перевозить необычно высокий груз.

Сэмплирование в 16-битном режиме дает звукорежиссерам динамический диапазон 96 дБ. С другой стороны, 24-битный формат расширяет динамический диапазон до 144 дБ, хотя на самом деле большинство аудиооборудования может достигать только 125 дБ.

Благодаря дополнительному запасу звуковые инженеры могут свести к минимуму, если не устранить, возможность чрезмерного шума или клиппирования, когда звуковые волны по существу становятся плоскими и вызывают слышимые искажения.

Отсечение происходило, когда входящий электрический сигнал не мог быть представлен полностью в числовом виде. Это может произойти, если битовая глубина невелика.

Поскольку возможный диапазон сигналов профессионального звукового оборудования намного больше, чем то, что может слышать обычный человек, использование 24-битной технологии позволяет профессионалам в области звука безошибочно применять тысячи эффектов и операций, связанных с микшированием и мастерингом звука, чтобы подготовить его к работе. воспроизведение и распространение.

Увеличить размер файла

Помимо потенциально избыточного запаса, запись с более высокой точностью создает гораздо больший размер файла.

Расчет размера файла

Чтобы дать вам представление о разнице в размере файла, давайте попробуем придумать гипотетический сценарий с пятиминутной несжатой песней.

1) Сначала рассчитайте битрейт по формуле частота дискретизации * битовая глубина * количество каналов.

44,1 кГц/16 бит: 44 100 x 16 x 2 = 1 411 200 бит в секунду (1,4 Мбит/с).
192 кГц/24 бит: 192 000 х 24 х 2 = 9 216 000 бит в секунду (9,2 Мбит/с).

2) Используя вычисленный битрейт, мы умножаем его на продолжительность записи в секундах.

44,1 кГц/16 бит: 1,4 Мбит/с * 300 с = 420 МБ (52,5 МБ)
192 кГц/24 бит: 9,2 МБ/с * 300 с = 2 760 МБ (345 МБ)

Аудио, записанное в формате 192 кГц/24 бит, займет в 6,5 раз больше места, чем звук, записанный в формате 44,1 кГц/16 бит.

Итак, когда вам нужно записывать в формате 192 кГц/24 бит?

Все зависит от того, что вы хотите делать с аудиозаписью. Вы хотите манипулировать записью и у вас есть неограниченная память? Тогда 192 кГц/24 бита не составит труда. Но если вы собираетесь транслировать свою музыку своим слушателям, 192 кГц/24 бит будут поглощать полосу пропускания вашего слушателя и увеличивать его счета за интернет.

Обеспечивает ли 192 кГц/24 бит превосходное качество прослушивания?

Он использует комбинацию обработки сигнала и того, как мы, люди, воспринимаем звук, чтобы объяснить, почему сэмплирование в формате 192 кГц/24 бит не имеет смысла, а также дать читателям представление о том, как проводить собственные тесты на прослушивание дома, чтобы попробовать и проверить. самостоятельно.

Смысл в том, чтобы наслаждаться музыкой, верно? Современная точность воспроизведения непостижимо лучше, чем уже превосходные аналоговые системы, доступные поколение назад. Является ли логическая крайность чем-то большим, чем просто еще одной проблемой первого мира? Возможно, но меня беспокоят плохие миксы и кодировки; они отвлекают меня от музыки, и я, наверное, не одинок.

Зачем отказываться от 24/192? Потому что это решение несуществующей проблемы, бизнес-модель, основанная на умышленном невежестве и обмане людей. Чем больше лженаука выходит из-под контроля в мире в целом, тем труднее истине победить правдивость… даже если это небольшой и относительно незначительный пример.

Мы считаем, что закон убывающей отдачи применим к частоте дискретизации/разрядности. Как только вы достигаете определенного порога, незначительное улучшение качества звука становится все меньше и меньше, пока не станет незначительным.

Что такое битрейт?

Битрейт (или скорость передачи, если хотите) – это количество битов, передаваемых или обрабатываемых в секунду, минуту или любую другую единицу времени, используемую в качестве измерения.

Это похоже на частоту дискретизации, но вместо этого измеряется количество битов, а не количество выборок.

Битрейт чаще используется в контексте воспроизведения/потоковой передачи, чем в контексте записи.

Термин "битрейт" используется не только в аудиоиндустрии. Он также распространен в мультимедиа и сетях. Однако в музыке более высокий битрейт обычно ассоциируется с более высоким качеством. Это связано с тем, что каждый бит аудиофайла содержит часть данных, которые мы можем использовать для воспроизведения исходного звука.

По сути, чем больше битов вы можете уместить в единицу времени, тем ближе будет воссоздание исходной непрерывно изменяющейся звуковой волны и, следовательно, тем точнее она будет представлять песню.

К сожалению, более высокий битрейт также означает больший размер файла, что недопустимо, когда речь идет о месте для хранения и пропускной способности, например, при работе со службами потоковой передачи музыки, такими как Apple Music и Spotify.

Службы потоковой передачи музыки

Из приведенного выше раздела видно, что для потоковой передачи несжатой 5-минутной песни, записанной в формате 44,1 кГц/16 бит, требуется битрейт 1,4 Мбит/с, что является значительной пропускной способностью.

Apple Music и Spotify обходят эту проблему пропускной способности, сжимая звук. Конечно, сжатие файлов не проходит без последствий. Для начала Spotify ограничивает битрейт аудиофайлов до 160 кбит/с для пользователей настольных компьютеров и 96 кбит/с для мобильных пользователей. Однако у премиум-подписчиков есть возможность слушать звук со скоростью 320 кбит/с на настольном компьютере. Между тем, подписчики Apple Music «ограничены» битрейтом 256 кбит/с.

Качество потоковой передачи Spotify

Apple Music и Spotify используют формат AAC (Advanced Audio Coding) и формат Ogg Vorbis соответственно для своих служб потоковой передачи аудио.

Существуют также службы потокового аудио для тех, кто предпочитает слушать музыку с более высоким битрейтом.

И TIDAL, и Qobuz Sublime+ считаются популярными сервисами потоковой передачи аудио для тех, кто предпочитает потоковую передачу звука наилучшего качества. Варианты Hi-FI доступны при ежемесячной подписке за 19,99 долларов США.

TIDAL поддерживает файлы FLAC 44,1 кГц/16 бит, которые можно передавать со скоростью 1 411 кбит/с.

Таблица качества приливного звука

Подписка TIDAL Hi-Fi предлагает лучшее соотношение цены и качества. Это связано с тем, что вы получаете доступ к огромной библиотеке высококачественных файлов FLAC, а также к 50 000 песен высочайшего качества, сжатых с использованием запатентованной технологии Master Quality Authenticated (MQA) для улучшения качества звука.

Высокий битрейт гарантирует превосходное качество прослушивания?

В нашем примере выше типичная пятиминутная песня в формате 44,1 кГц/16 бит имела бы несжатый файл размером более 50 МБ.

Кодек MP3 был разработан для решения этой проблемы, позволяя сжимать звук с качеством CD без потери качества. Ранние кодеры MP3 начинали со 128 или 192 кбит/с, а затем перешли на 320 кбит/с, чтобы конкурировать с другими кодеками. Однако в потоковом аудио используются Ogg Vorbis (Spotify) и AAC (Apple Music).

Это общедоступный исходный код с открытым исходным кодом, который обеспечивает высокое качество по сравнению с пропускной способностью, необходимой для его потоковой передачи. Мы опробовали несколько различных форматов файлов и провели еще один тест пару лет назад, и формат Ogg Vorbis оказался лучшим.

Неизвестность формата не так уж актуальна, поскольку пользователи никогда не видят сами файлы, поэтому, если по какой-то причине стал известен другой формат, обеспечивающий более высокую рентабельность инвестиций, перейти на этот новый формат несложно. Бывший вице-президент Spotify.

Возвращаясь к объяснению Криса Монтгомери, мы теперь знаем, что все, что выше 192 кбит/с на приличном кодировщике, на самом деле не имеет значения — обычное человеческое ухо просто недостаточно точно, чтобы заметить разницу.

Это означает, что любая музыка с битрейтом 192 кбит/с или выше становится неотличимой от исходного аудиоаналога, если она правильно закодирована в аудиофайл Ogg, MP3, AAC или FLAC.

Конечно, это не означает, что высокий битрейт бесполезен. Это помогает гарантировать превосходное качество прослушивания. Однако это применимо только в определенных ситуациях. Например, если у вас есть полноценная аудиосистема Hi-Fi, вы можете воспользоваться небольшими улучшениями качества звука при потоковой передаче аудиофайлов Hi-Fi.

Как правило, случайный слушатель, использующий обычные наушники, не выиграет от потоковой передачи звука со скоростью ниже 192 кбит/с.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что частота дискретизации — это количество аудиосэмплов, записанных в единицу времени, а битовая глубина показывает, насколько точно были закодированы сэмплы. Наконец, битрейт — это количество битов, записываемых в единицу времени.

Теперь это было не так сложно, не так ли?

Надеюсь, с помощью нашего руководства мы помогли прояснить некоторые загадки, связанные с частотой дискретизации, битовой глубиной и битрейтом.

В дальнейшем вы должны быть в состоянии критически мыслить, когда кто-то говорит вам, насколько «чище» звучит аудиофайл в зависимости от процесса его кодирования. Что еще более важно, теперь вам будет проще находить соответствующие аудиоформаты и потоковые сервисы, отвечающие вашим слуховым потребностям.

Это простой вопрос. Сколько времени аудиозаписи у меня есть на картах памяти? Мы разбиваем его с помощью аудиокалькулятора Sound Devices. Обратите внимание, что все значения времени являются приблизительными и могут варьироваться в зависимости от системных данных устройства хранения.

Вы также можете найти объем хранилища для фотографий ниже.

Хранилище аудио

Формат WAV — 1 дорожка, частота дискретизации 48K при глубине 16 бит
1G: 3 часа 7 минут
2GB: 6 часов 13 минут
4GB: 12 часов 26 минут
8GB: 24 часа 52 минуты
16 ГБ: 49 часов 44 минуты
32 ГБ: 99 часов 29 минут
64 ГБ: 198 часов 57 минут
132 ГБ: 410 часов 21 минуты
264 ГБ: 820 часов 42 минут

Формат WAV — 1 дорожка, частота дискретизации 192 000 при глубине разряда 16 бит
1 ГБ: 47 минут
2 ГБ: 1 час 33 минуты
4 ГБ: 3 часа 6 минут
8 ГБ: 6 часов 13 минут
16 ГБ: 12 часов 26 минут
32 ГБ: 24 часа 51 минута
64 ГБ: 49 часов 43 минуты
132 ГБ: 102 часа 32 минуты
264 ГБ: 205 часов 5 минут

Формат MP3 — 2 дорожки, частота дискретизации 96 000 при глубине цвета 16 бит
1 ГБ: 24 часа 16 минут
2 ГБ: 48 часов 33 минуты
4 ГБ: 97 часов 5 минут
8 ГБ: 194 часа 11 минут
/>16ГБ: 388ч 22мин
32ГБ: 776ч 43мин
64ГБ: 1165ч 5мин
132ГБ: 3203ч 59мин
264ГБ: 6407ч 58мин

Формат MP3 — 2 дорожки, частота дискретизации 128 000 при глубине цвета 16 бит
1 ГБ: 18 часов 12 минут
2 ГБ: 36 часов 25 минут
4 ГБ: 72 часа 49 минут
8 ГБ: 145 часов 38 минут
/>16ГБ: 291ч 16мин
32ГБ: 582ч 33мин
64ГБ: 1165ч 5мин
132ГБ: 2402ч 59мин
264ГБ: 4805ч 58мин

Формат MP3 — 2 дорожки, частота дискретизации 320 000 при глубине цвета 16 бит
1 ГБ: 7 часов 17 минут
2 ГБ: 14 часов 34 минуты
4 ГБ: 29 часов 8 минут
8 ГБ: 58 часов 15 минут
/>16ГБ: 116ч 31мин
32ГБ: 233ч 1мин
64ГБ: 66ч 2мин
132ГБ: 961ч 512мин
264ГБ: 1922ч 23мин

Если вам нужно узнать время для дополнительных дорожек или количество места, необходимое для определенного времени записи, воспользуйтесь калькулятором здесь.

Хранение фотографий

Компания San Disk предоставила некоторые расчеты ниже.

Для расчета количества изображений на карте были сделаны следующие предположения:
MP = 1 000 000 пикселей,
1 МБ = 1 000 000 байт, 1 ГБ = 1 000 МБ,
изображение TIFF имеет глубину цвета 24 бита, один из 16 777 216 цветов на пиксель.
JPEG 100 % качество = JPEG-сжатие без видимых потерь с соотношением RAW-изображения 1:10

Фотографии — сжатые (100% качество JPEG) изображения на карту.

< td>5722 < td>476 td>

Мегапиксели	Размер файла (МБ)	1 ГБ	2 ГБ	4 ГБ	8 ГБ	16 ГБ	32 ГБ	64 ГБ	128 ГБ
4MP	1.2	715	1430	2861	11444	22888	45776	91552
5MP	1.5	572	1144	2288	4577	9155	18310	36620	73240
6MP	1.8	953	1907	3814	7629	15258	30516	61032
7MP	2.1	408	817	1634	3269	6539	13078	26156	52312
8MP	2.4	357	715	1430	2861	5722	11444	22888	45776
10MP	3.0	286	572	1144	2288	4577	9155	18310	36620
12MP	3.6	238	476	953	1907< /td>	3814	7629	15258	30516
14MP	4.2	204	408	817	1634	3269	6539	13078	26156
16MP	4.8	178< /td>	357	715	1430	2861	5722	11444	22888
22MP	6.6	130	260	520	1040	2080	4161	8322	16644

Фотографии – изображения в формате RAW без сжатия (24 бита на пиксель) на карту

Существует так много аудиоформатов, какой из них выбрать для записи звука?

Аудиоформат – это формат файла, который вы используете для хранения музыки на своем компьютере. Существует множество форматов, таких как wav, mp3, aiff, wma и т. д.

Чтобы понять разницу между различными форматами, нам нужно сначала понять термины сжатые и несжатые форматы.

Несжатые аудиоформаты

Несжатые аудиоформаты представляют собой объемные файлы и занимают много места на жестком диске или накопителе. Преимущество несжатых аудиоформатов в том, что качество цифрового звука остается неизменным, т.к. оно неизменно. Он обеспечивает точно такое же качество; независимо от того, сколько раз вы его обрабатываете или перекодируете.

Формат сжатого аудио

Сжатые аудиоформаты сжимают цифровые аудиоданные, в результате чего файлы становятся меньше. Вы можете освободить место на жестком диске, используя сжатые аудиоформаты.

Сжатые аудиоформаты делятся на две группы:

1. Аудиоформаты со сжатием без потерь

Эти аудиоформаты сжимают цифровые аудиоданные, но в процессе сжатия не происходит потери данных или ухудшения качества звука. Лучшим примером такого формата является FLAC.

2. Формат сжатия аудио с потерями

Эти аудиоформаты сжимают цифровые аудиоданные, но, как известно, удаляют определенную информацию и частоты для уменьшения размера файла. Аудиоформаты со сжатием с потерями вызывают ухудшение качества звука.Разница в качестве звука может быть большой или малой, в зависимости от того, сколько данных было удалено.

Кроме того, каждая последующая обработка или перекодирование приведет к большей потере качества. Классический пример сжатия с потерями — MP3.

Какой формат записи мне больше подходит?

Чтобы выбрать наилучший формат записи, нам нужно понять еще два термина: выборка и битрейт.

Цифровой звук имеет два основных качества, которые определяют способ описания звука. – частота дискретизации и битрейт.

Частота выборки

Когда вы записываете звук в цифровом формате, устройство (например, ваш компьютер) получает аудиосигнал, разбивая его на «моментальные снимки» или сэмплы.

В технологии записи количество выборок, получаемых в секунду, называется частотой дискретизации. Камера, которая записывает определенное количество кадров изображения в секунду и воспроизводит их как непрерывное движущееся изображение.

Точно так же вы слушаете непрерывное воспроизведение звука. Частота дискретизации измеряется в герцах и представляет собой диапазон звуковых частот.

Чем выше частота дискретизации, тем выше качество звука и обеспечивается большая точность воспроизведения высоких и низких нот.

Стандартное качество CD включает частоту дискретизации 44, 100 Гц или 44,1 кГц. Частота дискретизации начинается от 8000 Гц (очень-очень низкое качество) до 196 000 Гц (очень-очень высокое качество, с очень большими файлами).

Битрейт

В цифровом мультимедиа битрейт часто означает количество битов, используемых на единицу времени воспроизведения для представления непрерывного носителя, такого как аудио.

Давайте разберемся, что на самом деле означает битрейт.

В то время как частота дискретизации – это количество сэмплов, записываемых в секунду, битрейт относится к характеристикам каждого отдельного сэмпла. Возвращаясь к примеру с цифровой камерой, битрейт — это эквивалент пикселей в цифровых изображениях.

Чем больше пикселей, тем лучше качество изображения. Аналогичным образом, чем выше скорость передачи данных (также называемая битовой глубиной), тем выше качество звука. Например, 8-битный звук будет звучать зернисто и резко, а 16-битный звук звучит намного лучше.

Стандартный формат компакт-диска имеет частоту дискретизации 44,1 тыс. бит в сочетании с битрейтом 16 бит.

Естественно, 24-битный звук обеспечивает более высокое качество, но такие файлы занимают больше места и требуют большей вычислительной мощности для обработки и могут быть не нужны для вашего звука.

Профессиональные аудиостудии выбирают битрейт 24 или 32 или даже выше, в зависимости от вычислительной мощности, потому что более высокая точность, которую он предлагает, полезна в процессе записи, сведения и мастеринга.

Битрейт в MP3

Формат MP3 — это аудиоформат с потерями, в котором аудиофайлы сжимаются для уменьшения размера за счет удаления избыточных данных.

Вы можете выбрать, сколько информации файл MP3 сохранит или потеряет в процессе кодирования и сжатия, настроив скорость передачи данных. Более низкий битрейт означает, что кодировщик будет отбрасывать больше информации в процессе сжатия, что может повлиять на качество звука при воспроизведении. Скорость передачи данных для кодировщиков MP3 варьируется от 16 килобайт в секунду (кбит/с) до 320 кбит/с.

Битрейт 320 кбит/с наиболее близок к качеству звука компакт-диска и похож на то, что вы слышите по радио. Более высокая скорость передачи MP3 обеспечивает лучшее качество звука, но создает файлы большего размера.

Диаграммы, сравнивающие различные форматы и соотношение качества и размера.

Формат	Сэмплирование	Битрейт	качество	Размер
Wave/Aiff	8000–16 000 Гц	8	Очень низкий	Очень маленький
16 000–32 000 Гц< /td>	16	Достойно	Средний
44 100 Гц	16	Отлично	Большой
48 000 Гц и выше	16-32 бит	Нетронутый	Очень большой

Формат	Выборка	КБ/с	качество	Размер
MP3	8000–16 000 Гц	16–96 кбит/с	Очень низкий	Очень маленький
32 000- 44 100 Гц	96–196 кбит/с	прилично	Маленький
44 100 Гц	256-320 кбит/с	Хорошее	Среднее
48 000 Гц	320 кбит/с	Отлично	Большой

Что вы выбираете для записи звука?

Для безупречного качества всегда записывайте в несжатых форматах, таких как wav или aiff, с частотой не менее 44 100 кГц и 24 бит. Любая последующая обработка, такая как микширование, редактирование и т. д., не приведет к ухудшению качества.

Если вам нужно кодировать/записывать в формате mp3, для приличного качества требуется не менее 196 кбит/с, хотя 320 кбит/с всегда лучше.

Некоторые из часто используемых аудиоформатов включают следующее:

1. Формат WAV

В аудиоформате WAV несжатые аудиоданные хранятся на компьютерах с ОС Windows. Он основан на методе хранения данных в формате битового потока RIFF.

Поскольку он хранит несжатые аудиоданные, он сохраняет исходное качество звука на 100% и популярен среди аудиоэкспертов. Формат WAV можно легко редактировать с помощью программного обеспечения.

2. Формат AIFF

Формат аудиообмена (AIFF), разработанный Apple Computers, представляет собой несжатый аудиоформат, обычно используемый для хранения аудиоданных в системах Apple Macintosh.

Поскольку в нем хранятся несжатые аудиоданные, формат AIFF также широко используется в профессиональных аудиоприложениях.

3. Формат MP3

Формат MP3 – широко используемый аудиоформат со сжатием с потерями. Это существенно уменьшает размер файла, опуская данные в файле.

Благодаря использованию перцептивного кодирования звука и психоакустического сжатия формат MP3 сохраняет качество, максимально близкое к оригиналу.

Поэтому MP3 является широко используемым аудиоформатом для хранения большого количества песен на вашем компьютере, не занимая слишком много места при приемлемом качестве. Никогда не записывайте в формате MP3, если у вас нет другого выбора. Всегда записывайте в несжатых форматах, таких как WAV/AIFF, а ЗАТЕМ КОНВЕРТИРУЙТЕ в файл Mp3 нужного размера.

4. Формат AAC

Формат Advanced Audio Coding (AAC), еще один аудиоформат со сжатием с потерями, был разработан в качестве преемника MP3, поскольку он обеспечивает лучшее качество звука, чем MP3, при меньших размерах.

Это стандартный аудиоформат Apple iTunes и iPod.

5. Формат WMA

Формат Windows Media Audio (WMA) — это аудиоформат со сжатием с потерями, разработанный Microsoft для конкуренции с MP3.

Однако кадры в формате MP3 по-прежнему остаются самыми популярными. Также доступна версия формата WMA со сжатием без потерь, называемая WMA без потерь, которая воспроизводит исходное качество звука с нулевым удалением при распаковке и воспроизведении, подобно wav или aiff.

Раджив Агарвал — звукорежиссер, композитор и мастеринг-инженер. Его студия предлагает Audioshapers профессиональные решения для микширования, мастеринга и постпродакшна аудио.

Читайте также: