Музыка в LOSSLESS формате

[dai_atlas]

Давайте сделайте отдельный подраздел - и будем писать у кого чего есть и как этот самый лосслесс сделать и из чего его делать - а главное бум меняться =) а то мп3 уже не круто =)

[Geo]

Ага А теперь давайте проведем простой тест - я заливаю два файла. Один - mp3 320 kbs (или на худой конец lame --preset standard), другой ape (lossless). Желающие слушают, сравнивают и пишут где какой и почему.
Вы lossless-образы CD будете на болванки закатывать и на компонентной технике слушать? Или через тот-же SBLive???

[Megaloman]

Согласен поучаствовать в тесте 

[DSA]

Согласен, бесповоротный и окончательный переход на lossless и отказ от mp3 имеет смысл, только когда есть возможность хотя бы услышать разницу. На счет SBLive не знаю, но не стоит так категорично утверждать, что на компьютере принципиально нельзя слушать музыку.
Еще добавлю собственно про само сжатие без потерь.
На сегодняшний день существует несколько форматов сжатия аудиоданных без потерь (т.н. lossless). Есть среди них два лидера - FLAC (Free Lossless Audio Codec) и APE (Monkey's Audio). Какой из них в конечном итоге победит, сказать пока сложно. Исходные коды обоих кодеков открыты. По тестам годичной примерно давности APE сжимает чуть лучше, зато FLAC чуть быстрее. Но особой разницы пока нет.

Естественно, главное преимущество lossless-кодеков в том, что сжатие аудиоданных производится без потерь (т.е., не учитывается психоакустическая избыточность). Главный недостаток - в размере файлов.

[Geo]

А никто и не утверждал
На компьютере музыку слушать можно. Но вот lossless слушать через CD-привод -> звуковуха -> далее что угодно - смысла ноль. Вся разница, что там есть с высокобитрейтным mp3 - сожрется нафиг
Насчет теста - ОК. Устрою через недельку, как из отпуска выйду.

[DSA]

На компьютере музыку слушать можно. Но вот lossless слушать через CD-привод -> звуковуха -> далее что угодно - смысла ноль.

Исключаем CD-привод, т.к. можно слушать, напрямую раскодируя файл, не записывая его на болванку.
Остальное зависит от звуковухи и "далее чего угодно". Развитие техники на сегодняшний день вполне позволяет построить систему воспроизведения с использование ПК.
А если под звуковухой подразумевается встроенная AC'97, а под "далее что угодно" - ак. система Genius, то смысла нет.

[Intoxikata]

Тест #1

lame -b <bitrate> <file>
Битрейты - 128, 192, 320 и wav (1411), версия lame - 3.93.1
В дополнение для каждого трека в формате wav вычислялась спектрограмма. Основная цель спектрограмм - показать, что акустическая энергия несжатого звука расположена в том числе в области, обычно не слышимой человеку (16...20Кгц). Сравнивайте:

Tiamat - Whatever That Hurts 0,00-0,30m

128kbs 192kbs 320kbs wav

Tiamat - Whatever That Hurts 4,34-4,53m

128kbs 192kbs 320kbs wav

Tiamat - The Ar 3,46-4,17m

128kbs 192kbs 320kbs wav

Tiamat - The Desolate One 0,08-0,32m

128kbs 192kbs 320kbs wav

Tiamat - Only In My Tears It Lasts 0,15-0,41m

128kbs 192kbs 320kbs wav

Summoning - Across The Streaming Tide 0,19-1,56m

128kbs 192kbs 320kbs wav

[DSA]

В дополнение для каждого трека в формате wav вычислялась спектрограмма. Основная цель спектрограмм - показать, что акустическая энергия несжатого звука расположена в том числе в области, обычно не слышимой человеку (16...20Кгц).

Это не показатель. Во-первых, до 22050 Гц, если быть совсем точным. Во-вторых, пороги слышимости у всех индивидуальные, люди старше 40 часто не слышат частоты выше 15 кГц, но это не значит, что можно для увеличения эффективности сжатия просто всегда срезать эти частоты.

Первоисточник не указан. Тесты свои?

[Intoxikata]

Тест #2
Как известно, частота среза спектра для определенного битрейта формата mp3 находится в определенном диапазоне. К примеру, для mp3@192-16Кгц, mp3@128-12..14Кгц. Поэтому что бы определиться как сжатие влияет на качество звука, необязательно его энкодить в мп3, а затем сравнивать. Можно просто несжатый звук пропустить через фильтр и оценить результат. Для эксперимента брались первые несколько секунд трека "Begravelsesnatt" группы Gorgoroth. Далее выделялись следующие диапазоны частот:

1. 0...14Кгц (аналог мп3@128)
2. 0...16Кгц (аналог мп3@192)
3. 16..22Кгц (нет аналога - тот диапазон частот, которого нет в mp3@192)
4. огигинальный несжатый звук

Результаты:

0...14Khz
0...16Khz
16..20Khz
0...22Khz

[Intoxikata]

Это не показатель

...показать, что акустическая звука, записанного в данном аудиофайле, распределена в том числе и в диапазоне частот, который подвергается деформации при переводе в mp3. Так понятнее?

[Geo]

Это все хорошо, но Вы доказали только одно - mp3 сжатие с потерями А вот воспринимаемы ли эти потери НА СЛУХ Вами и на Вашей аппаратуре? Или Вы вместо того, чтобы музыку слушать - спектрограммы разглядываете?

[DSA]

Как известно, частота среза спектра для определенного битрейта формата mp3 находится в определенном диапазоне. К примеру, для mp3@192-16Кгц, mp3@128-12..14Кгц. Поэтому что бы определиться как сжатие влияет на качество звука, необязательно его энкодить в мп3, а затем сравнивать. Можно просто несжатый звук пропустить через фильтр и оценить результат.

Так это "копипаст" или оригинальное исследование? Явное недопонимание алгоритма работы кодера mp3 или ошибка в формулировке. Сжатие не заключается в простом уменьшении полосы частот (кстати, в некоторых кодерах уменьшение полосы частот вообще можно отключить). Так вот, на самом деле сжатие происходит за счет использования психоакустической модели и расчета порогов маскировки [одних частотных составляющих другими]. Для каждого фрейма высчитывается глобальный порог маскировки, все составляющие которые лежат ниже этого порога, не кодируются (просто "отбрасываются"), остальные кодируются с использованием доступного количества бит согласно заданному битрейту. А ФНЧ перед сжатием применяется потому, что при достаточно низком битрейте лучше хорошо закодировать те частотные составляющие, которые все-таки слышит большинство людей, чем плохо закодировать все.

...показать, что акустическая звука, записанного в данном аудиофайле, распределена в том числе и в диапазоне частот, который подвергается деформации при переводе в mp3. Так понятнее?

Нет. При кодировании в mp3 деформации подвергается весь частотный диапазон, только преимущество при кодировании в соответствии с психоакустической моделью отдается более низким частотам, хотя это тоже зависит от битрейта. А энергия звука, естественно, распределена по спектру во всем частотном диапазоне, доступном в соответствии с выбранной частотой дискретизации, это вроде и так понятно.

В любом случае, объективность - это хорошо, но при исследованиях кодеков важна субъективная оценка на слух, как уже заметил Geo.

[Intoxikata]

Geo:
Я ничего не доказывал. Правда у каждого своя, поэтому что-то доказывать я считаю тратой времени. Был приведен другой взгляд на этот вопрос. Были изготовлены образцы звука в различных форматах, прослушивая которые, каждый сам для себя способен решить в чем проявляется разница между сжатым и несжатым звуком и, поэтому, есть ли причина переходить на форматы без сжатия.

Тест #3.
Сравнение спектрограмм аудиофайлов без сжатия и с mpeg-сжатием (битрейт 320кбс).

Summoning - Across The Streaming Tide 0,19-1,56m

wav
320

Tiamat - The Ar 3,46-4,17m

wav
320

Как говорится, найди десять отличий :) 

[Intoxikata]

Тест #4

задача которого показать что происходит с распределением энергии звука и где же частота среза при его сжатии различными способами

Tiamat - The Ar 3,46-4,17m

128Кбс
192Кбс
256Кбс
320Кбс
wav

Выводы по конкретному примеру
1. При битрейте 128кбс частота среза - 15200Кгц
2. При битрейте 192кбс частота среза - 16000Кгц с немногочисленными выбросами спектра в высокочастотную область (16...22Кгц)
3. Битрейт 256Кбс отчетливой границы среза не имеет, но высокие частоты, принадлежащие диапазону 18...22Кгц переданы с искажениями
4. Битрейт 320кбс передает звук практически без искажений в диапазоне частот 0...20Кгц (игра найди десять отличий). Искажения присутствуют в диапазоне частот 20...22Кгц. Но на этот диапазон я не стал бы обращать внимание, т.к. он изначально искажен в несжатом сигнале, потому что является переходной зоной ФНЧ, выделяющий рабочий диапазон частот аналогового сигнала перед иго дискретизаией. Как правильно сказал Geo в втором посте этой темы, если треки, которые закодированы с битрейтом 320Кбс, разжать и записать на болванку, то программы преднзначенные для проверки cd на вшивость, к примеру Tau Analyzer, не заметят подмены (проверял). Проблемы потери качества при сжатии - это неумение правильно пользоваться соответствующими энкодерами.