Суббота, 03.12.2016, 14:40
Приветствую Вас Гость | Личные сообщения () | RSS

Home Page | Register | Enter
Главная » Статьи » Музыка

Все о FLAC.
FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec — свободный аудио кодек без потерь) — популярный свободный кодек для сжатия аудио. В отличие от кодеков с потерями (MP3, WMA, Ogg Vorbis) FLAC не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для прослушивания музыки на высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре, так и для архивирования аудиоколлекции. На сегодня формат FLAC поддерживается многими аудиоприложениями.

Аудиопоток

Основными частями потока являются:
Строка из четырёх байтов «fLaC»
Блок метаданных STREAMINFO
Другие необязательные блоки метаданных
Аудио фреймы

Первые четыре байта идентифицируют поток FLAC. Следующие за ними метаданные содержат информацию о потоке, затем идут сжатые аудиоданные.

Метаданные

FLAC получает несколько типов блоков метаданных (все они перечислены на странице формата). Блоки метаданных могут быть любого размера, новые блоки могут быть легко добавлены. Декодер имеет возможность пропускать неизвестные ему блоки метаданных. Обязателен только блок STREAMINFO. В нём содержится частота дискретизации, количество каналов и т. п., а также данные, позволяющие декодеру настроить буферы. Сюда также записывается подпись MD5 несжатых аудиоданных. Это полезно для проверки всего потока после его передачи.

Другие блоки предназначены для резервирования места, хранения таблиц точек поиска, тегов, список разметки аудиодисков, а также данных для конкретных приложений. Опции для добавления блоков PADDING или точек поиска приведены ниже. FLAC не нуждается в точках поиска, однако они позволяют значительно увеличить скорость доступа, а также могут быть использованы для расстановки меток в аудио редакторах.

Аудиоданные

За метаданными следуют сжатые аудиоданные. Метаданные и аудиоданные не чередуются. Как и большинство кодеков, FLAC делит входной поток на блоки и кодирует их независимо друг от друга. Блок упаковывается во фрейм и добавляется к потоку. Базовый кодер использует блоки постоянного размера для всего потока, однако формат предусматривает наличие блоков разной длины в потоке.

Разбиение на блоки

Размер блока — очень важный параметр для кодирования. Если он очень мал, то в потоке будет слишком много заголовков фреймов, что уменьшит уровень сжатия. Если размер большой, то кодер не сможет подобрать эффективную модель сжатия. Понимание процесса моделирования поможет Вам увеличить уровень сжатия для некоторых типов входных данных. Обычно при использовании линейного прогнозирования на аудиоданных с частотой дискретизации 44.1 кГц оптимальный размер блока лежит в диапазоне 2-6 тысяч семплов.

Межканальная декорреляция

Если на вход поступают стерео аудиоданные, они могут пройти через стадию межканальной декорреляции. Правый и левый канал преобразуются к среднему и разностному по формулам: средний = (левый + правый)/2, разностный = левый — правый. В отличие от joint stereo, используемом в lossy кодерах, в lossless кодировании этот процесс не приводит к потерям. Для данных с аудио компакт-дисков это обычно приводит к значительному увеличению уровня сжатия.

Моделирование

На следующем этапе кодер пытается аппроксимировать сигнал такой функцией, чтобы полученный после её вычитания из оригинала результат (называемый разностью, остатком, ошибкой) можно было закодировать минимальным количеством битов. Параметры функций тоже должны записываться, поэтому они не должны занимать много места. FLAC использует два метода формирования аппроксимаций:
подгонка простого полинома к сигналу
общее кодирование с линейными предикторами (LPC).

Во-первых, постоянное полиномиальное предсказание (-l 0) работает значительно быстрее, но менее точно, чем LPC. Чем выше порядок LPC, тем медленнее, но лучше будет модель. Однако с увеличением порядка выигрыш будет все менее значительным. В некоторой точке (обычно около 9) процедура кодера, определяющая наилучший порядок, начинает ошибаться и размер получаемых фреймов возрастает. Чтобы преодолеть это, можно использовать полный перебор, что приведёт к значительному увеличению времени кодирования.

Во-вторых, параметры для постоянных предикторов могут быть описаны тремя битами, а параметры для модели LPC зависят от количества бит на семпл и порядка LPC. Это значит, что размер заголовка фрейма зависит от выбранного метода и порядка и может повлиять на оптимальный размер блока.

Остаточное кодирование

Когда модель подобрана, кодер вычитает приближение из оригинала, чтобы получить остаточный (ошибочный) сигнал, который затем кодируется без потерь. Для этого используется то обстоятельство, что разностный сигнал обычно имеет распределение Лапласа и есть набор энтропийных кодов, называемый кодами Райса, позволяющий эффективно и быстро кодировать эти сигналы без использования словаря.

Кодирование Райса состоит из нахождения одного параметра, отвечающего распределению сигнала, а затем использования его для составления кодов. При изменении распределения меняется и оптимальный параметр, поэтому имеется метод позволяющий пересчитывать его по необходимости. Остаток может быть разбит на контексты или разделы, у каждого из которых будет свой параметр Райса. FLAC позволяет указать, как нужно производить разбиение. Остаток может быть разбит на 2n разделов.

Составление фреймов

Аудиофрейму предшествует заголовок, который начинается с кода синхронизации и содержит минимум информации, необходимой декодеру для воспроизведения потока. Сюда также записывается номер блока или семпла и восьмибитная контрольная сумма самого заголовка. Код синхронизации, CRC заголовка фрейма и номер блока/семпла позволяют осуществлять пересинхронизацию и поиск даже в отсутствие точек поиска. В конце фрейма записывается его шестнадцатибитная контрольная сумма. Если базовый декодер обнаружит ошибку, будет сгенерирован блок тишины.

Разное

Чтобы поддерживать основные типы метаданных, базовый декодер умеет пропускать теги ID3v1 и ID3v2, поэтому их можно свободно добавлять. Теги ID3v2 должны располагаться перед маркером «fLaC», а теги ID3v1 — в конце файла.

Существуют модификации FLAC кодера: Improved FLAC encoder и Flake.

Источник: http://flac.sourceforge.net/

Категория: Музыка | Добавил: MorPeh (14.10.2010)
Просмотров: 4144 | Теги: FLAC | Рейтинг: 0.0/0

загрузка...

Другие статьи по теме:



Перепечатка любых материалов с сайта возможна только при проставлении активной гиперссылки на источник!
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
(Регистрация убирает часть рекламы на сайте!)
[ Регистрация | Вход ]
Главное меню

Это интересно!
загрузка...

Категории
Музыка [116]
Кино [8]
Игры [3]
Мобильный [0]
Литература [1]
История [4]
Искуство [0]
Непознанное [6]
Мир компьютеров [0]
Разное [3]

Раздел помощи

Форма входа
Логин:
Пароль:

Поиск

Наш опрос
С какой Вы страны / With what you are the countries ?
Всего ответов: 4719

Мини-Чат

Реклама

Облако тегов

Топ альбомов
Маrizа - Веst Оf Маrizа (2014)
АС/DС - Livе Аt Rivеr Рlаtе (2СD) (2012)
Grаhаm Воnnеt Ваnd - Тhе Воок (2СD) (2016)
ZZ Тор - Оnе Fооt In Тhе Вluеs (1994)
Саssаndrа Wilsоn - Соming Fоrth Ву Dау (2015)
Ritсhiе Вlаскmоrе's Rаinbоw - Меmоriеs In Rоск: Livе In Gеrmаnу (2СD) (2016)
Теstаmеnt - Вrоthеrhооd Оf Тhе Snаке (Jараn Еditiоn) (2016)
Меtаlliса - Наrdwirеd… То Sеlf-Dеstruсt (3СD) (Jараn Еditiоn) (2016)
Dеvilmеnt - II - Мерhistо Wаltzеs (Limitеd Еditiоn) (2016)
ZZ Тор - Еliminаtоr (Соllесtоr's Еditiоn) (1983)
Еdеn's Сursе - Саrdinаl (Jараn Еditiоn) (2016)
Сrуstаl Ваll - Dеjа-Vооdоо (Limitеd Еditiоn) (2016)
Dаrк Suns - Еvеrсhild (2СD) (2016)
Тinа Тurnеr - Whаt's Lоvе Gоt То Dо With It (1993)

Друзья сайта
  • Скачать MP3 бесплатно
  • Группа "В Контакте"

  • Кнопки
    Бесплатный софт - cкачать бесплатно
    Онлайн всего: 17
    Гостей: 16
    Пользователей: 1
    Jiu3a


    LosslessMusics.org © 2016