FLAC

редактировать

Бесплатный аудиокодек без потерь
Flac logo vector.svg
Flac windows output.png
Разработчик (и) Фонд Xiph.Org, Джош Коулсон, Эрик де Кастро Лопо
Первоначальный выпуск20 июля 2001 г.; 19 лет назад (20.07.2001)
Стабильный выпуск 1.3.3 / 4 августа 2019 г.; 14 месяцев назад (4 августа 2019 г.)
Репозиторий Отредактируйте это в Викиданных
Операционная система Кросс-платформенный
Тип Кодек
Лицензия Инструменты командной строки: GNU GPL. Библиотеки: BSD
Веб-сайтxiph.org / flac
Бесплатный аудиокодек без потерь
Расширение имени файла .flac
Тип интернет-носителя audio / flac
Универсальный идентификатор типа (UTI) org.xiph.flac
Магическое число fLaC
Тип форматаАудио
Стандартный xiph.org / ​​flac / ​​format.html
Открытый формат ?Да

FLAC (; Free Lossless Audio Codec ) - это формат кодирования звука для сжатие без потерь из цифрового аудио, разработанное Xiph.Org Foundation, а также название проекта бесплатного программного обеспечения, производящего инструменты FLAC, эталонного программного пакета, который включает реализация кодека . Цифровой звук, сжатый с помощью алгоритма FLAC, обычно может быть уменьшен до 50–70 процентов от его исходного размера и распакован до идентичной копии исходных аудиоданных.

FLAC - это открытый формат с бесплатной лицензией и эталонной реализацией, которая представляет собой бесплатное программное обеспечение. FLAC поддерживает теги метаданных,, обложку альбома, обложку, и быстрый поиск.

Содержание
  • 1 История
  • 2 Состав
  • 3 Дизайн
    • 3.1 Кодировщик источника
    • 3.2 Метаданные
    • 3.3 Уровни сжатия
  • 4 Сравнение с другими форматами
  • 5 Принятие и реализации
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
История

Разработка была начата в 2000 году Джошем Коулсоном. Формат битового потока был заморожен, когда FLAC вошел в стадию бета-тестирования с выпуском версии 0.5 эталонной реализации 15 января 2001 года. Версия 1.0 была выпущена 20 июля 2001 года.

29 января 2003 года Фонд Xiph.Org и проект FLAC объявили о включении FLAC под баннер Xiph.org. Xiph.org является домом для других бесплатных форматов сжатия, таких как Vorbis, Theora, Speex и Opus.

Версия 1.3.0 была выпущена на 26 мая 2013 г., после чего разработка была перенесена в репозиторий Git Xiph.org.

Состав

Проект FLAC состоит из:

  • потоковых форматов
  • A простой формат контейнера для потока, также называемый FLAC (или Native FLAC)
  • libFLAC, библиотека эталонных кодеров и декодеров, а также интерфейс метаданных
  • libFLAC ++, объектно-ориентированная оболочка вокруг libFLAC
  • flac, программы командной строки на основе libFLAC для кодирования и декодирования потоков FLAC
  • metaflac, редактора метаданных командной строки для. flac и для применения ReplayGain
  • подключаемых модулей ввода для различных музыкальных плееров (Winamp, XMMS, foobar2000, musikCube и многие другие)
  • С включением Xiph.org формат контейнера Ogg, подходящий для потоковой передачи (также называемый Ogg FLAC)

Спецификация формата потока может быть реализована кем угодно без предварительного разрешения (Xiph.org оставляет за собой право устанавливать спецификацию FLAC и подтверждать соответствие), и ни формат FLAC, ни какая-либо из реализованных кодировок или методы декодирования защищены любым патентом. эталонная реализация - это бесплатное программное обеспечение. Исходный код для libFLAC и libFLAC ++ доступен по лицензии BSD, а исходники для flac, metaflacи подключаемые модули доступны. доступен по Стандартной общественной лицензии GNU.

. В заявленных целях проект FLAC призывает разработчиков не реализовывать какие-либо функции защиты от копирования (DRM ).

Дизайн

Аудиоисточники, закодированные в FLAC, обычно уменьшаются до 50–70% от их первоначального размера, как и в других форматах без потерь, хотя окончательный размер зависит от плотности и амплитуды сжимаемой музыки, а с некоторыми музыку, размер файла можно уменьшить на 80%.

Кодировщик источника

  • Формат FLAC поддерживает только целочисленные сэмплы, но не с плавающей запятой. Он может обрабатывать любое PCM битовое разрешение от 4 до 32 бит на выборку, любую частоту дискретизации от 1 Гц до 65 535 Гц с шагом 1 Гц или от 10 до 65 5350 Гц с шагом 10 Гц и любое количество каналов от 1 до 8. На сегодняшний день (версия 1.3.3 эталонного кодировщика) кодирование FLAC ограничено до 24 бит на выборку, поскольку не существует кодировщика для 32 бит на выборку.
  • Каналы могут быть сгруппированы в некоторых случаях, например стерео и 5.1-канальный объемный, чтобы воспользоваться преимуществами межканальной корреляции для увеличения сжатия.
  • Контрольные суммы CRC используются для идентификации поврежденных кадров при использовании в протоколе потоковой передачи. Файл также включает в себя полный хэш MD5 необработанного звука PCM в заголовке метаданных STREAMINFO. FLAC допускает значение параметра Rice от 0 до 16.
  • FLAC использует линейное предсказание для преобразования аудиоэмплов. Есть два шага: предсказатель и кодирование ошибок. Предиктор может быть одного из четырех типов (нулевой, дословный, фиксированный линейный и линейный с конечной импульсной характеристикой (FIR)). Вычисляется разница между предсказателем и фактическими данными выборки, которая называется остатком. Остаток эффективно сохраняется с использованием кодирования Голомба-Райса. Он также использует кодирование длин серий для блоков идентичных выборок, таких как тихие отрывки.

Метаданные

  • FLAC поддерживает ReplayGain.
  • Для тегирования FLAC использует ту же систему, что и Комментарии Vorbis.
  • API libFLAC организован в потоки, доступные для поиска потоки и файлы (перечисленные в порядке возрастания абстракции от базового потока битов FLAC).
  • Большинство приложений FLAC обычно ограничиваются кодированием / декодирование с использованием libFLAC на уровне файла интерфейса.

Уровни сжатия

libFLAC использует параметр уровня сжатия, который варьируется от 0 (самый быстрый) до 8 (самый медленный). Сжатые файлы - это всегда идеальное представление исходных данных без потерь. Хотя процесс сжатия предполагает компромисс между скоростью и размером, процесс декодирования всегда довольно быстр и не зависит от уровня сжатия.

Согласно тесту.WAV, запущенному с Athlon XP 2400+, при использовании более высоких скорости выше уровня по умолчанию −5, для кодирования требуется значительно больше времени без реальной экономии места.

Вариант сжатияИсходныйСжатыйПродолжительностьКоэффициентВремя кодированияСкорость кодированияВремя декодированияСкорость декодирования
-02,030 ГиБ1,435 ГиБ03:18:2170,67%01:29134x01:24141x
−52,030 ГиБ1,334 ГиБ03:18:2165,72% (−4,95)%03:4453x (2,5 x медленнее)01:36124x
−62,030 ГиБ1,334 ГиБ03:18: 2165,71% (-4,96, -0,01)%03:5152x (в 2,6 раза медленнее)01:36124x
−72,030 ГиБ1,333 ГиБ03:18:2165,67% (-5, -0,04)%07:4725x (на 5,3 раза медленнее)01:36123x
−82,030 ГиБ1,329 ГиБ03:18:2165,47% (-5,2, -0,2)%10:1719x (в 7 раз медленнее)01 : 40120x
−8 -A tukey (0,5) -A flattop2,030 ГиБ1,328 ГиБ03:18:2165,40% (-5,27, -0,07)%16:3912x (в 11 раз медленнее)01:35125x
Сравнение с другими форматами

FLAC специально разработан для эффективной упаковки аудиоданных, в отличие от универсальных алгоритмов без потерь, таких как DEFLATE, которые используются в ZIP и gzip. В то время как ZIP может уменьшить размер аудиофайла с качеством компакт-диска на 10–20%, FLAC может уменьшить размер аудиоданных на 40–50% за счет использования характеристик звука.

Технические преимущества FLAC по сравнению с другими форматами без потерь заключаются в его способности быстро передаваться и декодироваться, независимо от уровня сжатия.

Поскольку FLAC является схемой без потерь, он подходит в качестве формата архива для владельцев компакт-дисков и других носителей, которые хотят сохранить свои аудиоколлекции. Если исходный носитель утерян, поврежден или изношен, копия аудиодорожек в формате FLAC гарантирует, что точную копию исходных данных можно будет восстановить в любое время. Точное восстановление из копии с потерями (например, MP3 ) тех же данных невозможно. FLAC без потерь означает, что он очень подходит для перекодирования, например. в MP3 без обычно связанной потери качества перекодировки между одним форматом с потерями и другим. Файл CUE может быть дополнительно создан при копировании компакт-диска. Если компакт-диск правильно читается и копируется в файлы FLAC, файл CUE позволяет впоследствии записать аудио-компакт-диск, который идентичен по аудиоданным исходному компакт-диску, включая порядок дорожек и предварительную паузу, но исключая CD-Text и другие дополнительные данные, такие как текст и CD+G графика.

Принятие и реализации

Эталонная реализация FLAC реализована как libFLAC основная библиотека кодировщика и декодера, при этом основная распространяемая программа flacявляется эталонной реализацией libFLAC API. Этот кодек API также доступен в C ++ как libFLAC ++. Эталонная реализация FLAC компилируется на многих платформах, включая большинство Unix (например, Solaris, BSD ) и Unix-like (включая Linux ), операционные системы Microsoft Windows, BeOS и OS / 2. Существуют системы сборки для autoconf / automake, MSVC, Watcom C и Xcode. В настоящее время в libFLAC нет поддержки многоядерности, но такие утилиты, как GNU parallel и различные графические интерфейсы, могут использоваться для запуска нескольких экземпляров кодировщика.

Поддержка воспроизведения FLAC на портативных аудиоустройствах и специализированных аудиосистемах ограничена по сравнению с такими форматами, как MP3 или несжатый PCM. Поддержка FLAC включена по умолчанию в устройства Windows 10, Android, Blackberry 10 и Jolla.

В 2014 году несколько компаний-производителей мобильной электроники представили мультимедийные решения, которые включают поддержку FLAC. К ним относятся серия NEX от Pioneer Electronics и VX404 и NX404 от Clarion.

Европейский вещательный союз (EBU) принял формат FLAC для распространения высококачественного звука по своей сети Еврорадио. Операционная система Windows поддерживает встроенную интеграцию FLAC с момента появления Windows 10. Операционная система Android поддерживает встроенное воспроизведение FLAC начиная с версии 3.1. В macOS High Sierra и iOS 11 добавлена ​​встроенная поддержка воспроизведения FLAC.

Среди прочего, музыкальный плеер Pono и потоковая служба использовали формат FLAC. Bandcamp настаивает на формате загрузки без потерь и предлагает FLAC в качестве варианта загрузки. Фонд Викимедиа спонсировал бесплатный онлайн-инструмент с открытым исходным кодом ECMAScript FLAC для браузеров, поддерживающих необходимые функции HTML5.

Поддержка FLAC различными операционными системами
Microsoft Windows macOS Linux ОС Android iOS
Поддержка кодековДаДаДаДаДа
Поддержка контейнеровFLAC (.flac). Matroska (.mka,.mkv)FLAC (.flac). Core Audio Format (.caf)FLAC (.flac). Matroska (.mka,.mkv). Ogg (.oga)FLAC (.flac)FLAC (.flac). Core Audio Format (.caf)
ПримечанияПоддержка представлена ​​в Windows 10.Поддержка представлена ​​в High Sierra.Необходимо установить FLAC.Поддержка представлена ​​в Android 3.1Поддержка появилась в iOS 11 (но зависит от используемого оборудования).

Поддерживаются различные другие контейнеры, независимо от используемой операционной системы, в зависимости от используемого программного обеспечения для воспроизведения.

См. Также
  • Портал бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Бесплатный аудиокодек без потерь.
Последняя правка сделана 2021-05-20 07:56:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте