Сжатие wav. Сжатие mp3 файлов

01.04.2019

Многие, кто работает со звуком, наверняка сталкивались с проблемой болього (просто огромного) размера аудио файлов в формате WAV. И действительно, файлы такого типа, хоть и удобны в работе, однако, весьма громоздки в смысле размера.

Как уменьшить размер wav

Самый, что ни на есть простейший способ уменьшить размер WAV-файла без потери качества - это просто переконвертировать его в другой звуковой формат с таким же битрейтом. Скажем, это может быть популярный формат аудио MP3. Дело в том, что работать с такими файлами именно в звуковых редакторах не составляет труда, поскольку любой полупрофессиональный или профессиональный аудио редактор открывает файлы МР3 в волновом отображении. Поэтому и редактирование сводится именно к аналогичной работе, как с файлами WAV.

С другой стороны, в мире принят негласный стандарт музыкальных файлов, которые присутствуют на многих серверах. Это 16-битный звук 44100 Гц, 128 кбит/сек. Поэтому, если у вас имеется файл, записанный с битрейтом, скажем, 320 кбит/сек, 48000 Гц, можно просто изменить битрейт. Для непрофессионального слуха потеря качества при изменении частоты дискретизации особо не скажется. Тем более, для прослушивания музыки, скажем на мобильном устройстве. Практически, любой аудио редактор позволяет производить такие операции. Можно использовать, скажем, но лучше Sound Forge, Audition (бывший Cool Edit), ACID Pro и т. п. Такие операции предусмотрены даже в самом принципе работы программы, и выполняются всего в пару кликов в нужных пунктах меню. Кроме того, если уж вы совсем боитесь потери качества, можно воспользоваться дополнительными возможностями после изменения битрейта или частоты дискретизации. Это могут быть различного рода фильтры, скажем, эквалайзеры или, же нормализация звука. Все это поможет привести звук в надлежащий вид.

Однако, если вы работаете со звуком профессионально или привыкли к хорошему звуку, то менять битрейт и частоту дискретизации вовсе не обязательно. Здесь стоит воспользоваться первым, выше описанным способом, что, само по себе, является наиболее приемлемым.

Ну и наконец, для уменьшения размера такого звукового файла можно просто использовать разные кодеки, чтобы получить на выходе тот же файл WAV, но только с большей степенью компрессии. Можно перевести формат WAV PCM, скажем, в формат AC-3 ACM, что сразу же снизит размер. Программ для таких действий довольно много. И совершенно необязательно использовать аудио редактор. Можно воспользоваться, к примеру, конвертором Total Audio Converter. Действия по уменьшению размера не займут особо много времени и усилий. Единственное, что необходимо сделать, выбрать желаемый фильтр, битрейт и частоту дискретизации. Вот собственно и все.

Уменьшение MP3-файлов чаще всего требуется, когда место для их хранения или воспроизведения ограничено.

Сжатие аудиозаписей до меньшего размера освобождает это место и позволяет сохранить на цифровом носителе или устройстве большее количество MP3-файлов.

Удобно? Конечно, да. Но, стоит учитывать, что такая выгода совсем не бесплатна. При уменьшении/сжатии MP3-файла страдает его первоначальное аудиокачество. Хотя аудиофилов ухудшение оригинального звучания вряд ли устроит, для бытового использования некоторые потери в качестве MP3-файла не критичны.

Прямая ссылка для скачивания на момент написания статьи - http://www.inspire-soft.net/data/mp3-quality-modifier.zip

2. Скачанный архив mp3-quality-modifier.zip

распаковываем в любую папку, так программа не требует установки.

3. Запускаем программу с помощью файла MP3QualityModifier.exe.

Согласившись с лицензией

и ознакомившись с инструкцией для начала работы,

откроется главное окно программы MP3 Quality Modifier.

4. MP3-файл, который требуется уменьшить, перетаскиваем мышью в окно программы.

5. В списке программы отобразятся свойства добавленного MP3-файла, это:

размер,
битрейт,
режим,
частота дискретизации

Запустить обработку MP3-записи можно сразу, нажав на одноименную кнопку "Обработать". При этом менять какие-либо настройки в программе не требуется, т.к. установлен режим "По-умолчанию". Одно замечание - папка назначения должна отличаться от папки исходного аудиофайла.

В этом режиме MP3-файл будет уменьшен до размера, при котором будет сохранено его приемлемое аудиокачество.

Бесплатная программа для быстрого сжатия mp3-файлов для прослушивания на устройствах с небольшой памятью и низким качеством звучания (например на сотовых телефонах).

Внимание! Приведённое ниже описание работы с программой относится к более ранней версии: MP3 Quality Modifier 2.2.

Представим себе ситуацию: у Вас есть мобильник с общей памятью 20 мегабайт. Карт памяти он не поддерживает, но функция MP3-плеера наличествует:).

Или другой вариант: поддержка карт памяти есть, но встроенной памяти отведенной для хранения музыки на звонки и сообщения всего 5 мегабайт! Чаще всего такие проблемы мы можем наблюдать в дешевых бюджетных аппаратах, которые «Мадэ ин Чина».

Однако русский человек всегда ищет способы выжать максимум из любой ситуации! Поэтому не удивляйтесь, если вдруг у Вашего знакомого в телефоне с 20 мегабайтами памяти обнаружится более полусотни MP3-треков. Он их попросту ужал до минимального качества!

«Убивать» качество музыки - дело довольно спорное… Любой аудиофил с пеной у рта будет Вас отговаривать от этого (как, впрочем, и от прослушивания б-гомерзкого формата MP3 вообще). Однако на практике все оказывается совершенно по-другому.

Формат MP3 стал чуть ли не одним из синонимов музыки вообще, а простой пользователь с недорогими колонками и/или наушниками вряд ли сможет распознать разницу в звучании одной и той же композиции с битрейтом, скажем, 320 и 256 kbps (килобит в секунду). Отсюда и пошла «традиция» уменьшения качества музыки в Интернете.

Простой пример - сервис Last.FM, который поддерживает треки с битрейтом до 128 kbps. И ничего! Миллионы пользователей зарегистрированы здесь и не жалуются;)

Основные понятия в теории кодирования звука

Перед тем, как приступить собственно к рассмотрению программы, при помощи которой можно изменять качество аудиофайлов, я хотел бы немного ознакомить Вас с основными понятиями, связанными с этим делом.

Для большей наглядности сравним наш процесс с изменением качества обычного JPG-изображения. У картинки есть два основных параметра, влияющих на ее размер (в мега- или килобайтах): это соответственно величина «разрешение» (размер картинки в пикселях) и «качество» (по сути, количество полутонов, используемых для построения изображения).

Применительно к звуку, мы также можем обозначить два соответствующих основных параметра: «частота дискретизации» и «битрейт». Уменьшение частоты дискретизации звукового сигнала отражается в первую очередь на все большей аппроксимации его сигнала. То есть обычная ровная синусоида будет заменяться ступенчатой:

Битрейт же в свою очередь является аналогом «качества» изображения. При его понижении в звуковом файле начинают появляться разнообразные искажения и напрочь пропадают некоторые частоты. В итоге звук получается неразборчивым и как бы «замыленным».

Однако на не очень хорошей аппаратуре (типа мобильников или дешевых плееров) все артефакты присущие низкокачественной музыке будут присутствовать и так из-за низкокачественных деталей девайса! Поэтому, как говорится, зачем платить больше? ;)

Управлять качеством MP3-файлов можно в принципе в любом звуковом редакторе. Это удобно, если нужно подкорректировать один-два трека. Однако иногда бывает нужно быстро изменить размеры десятков аудиофайлов. Здесь уже с целью экономии времени и сил можно воспользоваться специализированными утилитами.

Одной из таких является приложение MP3 Quality Modifier . Данная программа позволяет в автоматическом режиме изменять качество любого количества MP3-файлов. При этом она имеет простой интерфейс и обладает достаточным количеством нужных настроек.

Еще один плюс MP3 Quality Modifier’а - преобразование качества не создает изменений в уровне звука преобразуемых треков, чем грешат многие подобные приложения! Ближайшим аналогом нашей программы является утилита Alt MP3 Bitrate Converter:

Сравнение компрессора MP3 Quality Modifier с платным аналогом Alt MP3 Bitrate Converter

Как видно из сравнительной таблицы, программы конкурируют практически на равных. Главным недостатком бесплатного MP3 Quality Modifier является отсутствие возможности править теги музыкальных файлов. Однако неоспоримым плюсом программы является поддержка русского языка!

Плюсом также является отсутствие необходимости в инсталляции. MP3 Quality Modifier может работать даже из скачанного Вами архива напрямую! Однако для большего удобства использования, я бы советовал все-таки разархивировать приложение в какую-нибудь папку на ПК.

Запуск аудиокомпрессора

При первом запуске программы Вам предложат ознакомится с лицензионным соглашением:

Если Вы не планируете продавать «ужатые» при помощи MP3 Quality Modifier треки, то можете смело жать «Да» и пользоваться программой без каких-либо ограничений.

После ознакомления с лицензией перед нами появится окно самой программы с небольшой справкой по основам работы с ней:

Интерфейс программы

В русской локализации программы переводы некоторых пунктов длиннее оригинальных (английских), поэтому некоторые надписи видно не полностью. Для того, чтобы хорошо было видно все элементы управления советую немного растянуть окно программы по горизонтали.

Теперь приступим к непосредственной работе. Для начала нам нужно добавить все нужные файлы в список обработки. Для этого можно воспользоваться кнопками «Добавление файлов» и «Добавление папки» или просто перетащить конкретные аудиофайлы в поле списка.

Предварительная настройка

Далее, если Вы не сильно искушены во всевозможных параметрах звука, то можете воспользоваться одним из стандартных пресетов, которые можно найти в меню «Установки» (на скриншоте ниже активирована настройка «очень низкое качество»). В этом же меню Вы можете изменить или добавить собственные предустановки, нажав кнопку «Изменить установки»:

Однако в стандартных установках находятся лишь усредненные параметры обработки, поэтому, если Вы жаждете полного контроля над ситуацией, то вам непременно нужно разобраться с панелью настроек MP3 Quality Modifier:

А основных параметров здесь три: битрейт, режим и частота дискретизации. Об этих параметрах мы уже немного говорили выше, поэтому здесь я каснусь только специфических настроек.

От себя же добавлю, что для максимального сжатия любого аудиофайла следует выбирать постоянный (Constant) битрейт и наименьшую его скорость (при CBR это 8kbps).

Раздел «Режим» предоставляет нам возможность выбрать способ обработки каналов звука. Здесь, помимо стандартных Mono и Stereo, доступны два дополнительных параметра: Joint Stereo и Dual Channels.

Первый характеризуется идентичным содержанием обеих каналов (то есть по сути один и тот же моно-сигнал подается и на левый и на правый канал), что создает псевдостереозвучание (подходит для прослушивания MP3-файлов через стереогарнитуру телефона).

Второй же режим, в отличие от обычного стерео, генерирует два независимых аудиоканала с одинаковыми параметрами качества.

После задания нужных параметров кодирования звука, мы можем настроить папку назначения исходящих файлов. По умолчанию на Вашем Рабочем Столе будет создана папка «output», в которую будут сохранены результаты работы MP3 Quality Modifier, однако Вы можете создать данную папку в любом месте жесткого диска, либо вообще настроить автоматическую замену оригинального файла обработанным.

Запуск кодирования звуковых файлов

После завершения всех настроек останется только нажать кнопку «Обработать» и дождаться окончания процесса кодирования:

По окончании обработки перед нами появится окно результатов:

В нем мы можем увидеть, насколько изменился размер аудиофайла после перекодирования. Как видим, при минимальных настройках можно добится более 95%-ного сжатия, и один трек будет занимать в среднем 0,2 - 0,25 мегабайт! Конечно, при этом качество звука будет наглухо «убито», но если Вам нужно только громкое «бумц-бумц-бумц» из динамика своего мобильника, то и такого качества хватит:).

Дополнительные возможности

К дополнительным возможностям окна результатов можно получить доступ через контекстное меню, вызываемое правым кликом по нужному файлу. Здесь можно вызвать на воспроизведение оригинальный файл и тот, который у вас получился после перекодирования, чтобы сопоставить разницу в их звучании. Также полезной функцией будет отображение файлов в Проводнике.

Единственное, что следует помнить при использовании MP3 Quality Modifier и других подобных программ - не следует с их помощью пытаться увеличить качество аудиофайла ! Естественно Вы можете это сделать, но никакого эффекта (кроме увеличения в несколько раз размера файла) Вы не получите!

Достоинства и недостатки программы

удобный русскоязычный интерфейс;
наличие всех необходимых настроек;
быстрое пакетное преобразование большого количества файлов;
наличие готовых предустановок;
при уменьшении качества не уменьшается уровень звука!

нет возможности управления ID3-тегами.

Выводы

Существует распространенный миф о том, что при помощи простых утилит можно очень быстро добиться улучшения качества звукового файла. К сожалению, это только миф. Из изначально «убогого» в плане частотных характеристик аудиофайла никак нельзя выжать то, чего в нем нет изначально.

Это то же самое, что пытаться увеличить фотографию с маленьким разрешением для того, чтобы напечатать большой плакат - в итоге шумов и артефактов получается, чуть ли не больше, чем было до обработки! А вот уменьшить качество звука особых проблем не составляет, и Вы сможете это сделать легко и быстро при помощи MP3 Quality Modifier.

P.S. Разрешается свободно копировать и цитировать данную статью при условии указания открытой активной ссылки на источник и сохранения авторства Руслана Тертышного.

Сегодня количество потребляемой нами информации в сети выросло в тысячи раз в сравнении с началом 2000-х. И неудивительно, ведь раньше, помимо намного менее распространенного интернет-покрытия, привычные нам сайты и сервисы выглядели совсем по другому.

Мы ежедневно читаем статьи и новости о том, что та или иная компания разработала новый стандарт соединения, превосходящий нынешние аналоги по скорости передачи данных. За уже практически два десятилетия провайдеры и производители многих гаджетов сделали огромный шаг в направлении к скоростному доступу в Интернет. Но не одними лишь скоростями наш мгновенный доступ к сайтам един.

Огромную роль в экономии нашего времени сыграло развитие алгоритмов сжатия изображений, аудио и видеофайлов. Гуляя по просторам сети, зачастую мы даже не задумываемся над тем, как и что устроено, сколько сил было приложено к разработке той или иной технологии. В новой серии статей мы рассмотрим методы сжатия таких популярных форматов, как MP3 и JPEG, а также базово рассмотрим процесс кодирования видео.

Работа алгоритма

Первым в новой серии статей станет самый популярный формат сжатия аудио–файлов *.mp3. Появился он в 1993 году, благодаря рабочей группе института Фраунгофера, а стандартизирован объединением MPEG. По данным Википедии, объединение было образовано международной организацией ISO для разработки норм в сжатии аудио и видеофайлов. Ими были установлены также следующие стандарты:

MPEG–1 : Предназначался для сжатия видео и аудио–файлов, позже стал устоявшимся стандартом для VCD (Video CD).
MPEG–2 : Уже ориентировался на передачу сигнала широковещательного телевидения семейств ATSC, ISDB и DVB и в прочих спутниковых ТВ-вещаниях. Таких как например Dish Network.
MPEG–3 : Стандарт разработанный для вещания HDTV, но был не принят по причине того, что MPEG–2, с небольшими доработками вполне хватало для таких целей. И нет, это не тот самый mp3, о котором вы сейчас могли подумать. На самом деле, mp3 является ответвлением стандарта MPEG–1, 3 уровня.
MPEG–4 : Является во многом усовершенствованным MPEG–1, с поддержкой декодирования 3D–контента и сжатия с низким битрейтом. В него также была интегрирована система программной защиты авторских прав - DRM. Из новых введенных в стандарт видео-форматов, можно отметить ASP и H.264.

Все таки давайте вернемся обратно к mp3. Основной задачей формата было и является уменьшение размера файлов за счет удаления определенных участков звукового спектра, которые не ощущаются на непрофессиональной аудиотехнике, в соответствии с психоакустической моделью звуковосприятия человека.

На этом этапе при помощи алгоритма преобразования Фурье, звуковая волна раскладывается на спектры разной частоты. Все те малоразличимые нашим слухом частоты просто удаляются. В основном это весь спектр звука выше 16 000 Гц. По такому принципу, кстати, работают и сервисы определения музыки, типа SoundHound и Shazam. Встроенный в их работу алгоритм разделяет слышимую звуковую волну на несколько, выделяет ритмику, основные ноты и сравнивает их со своей базой данных.

Но тем не менее, общая картина звучания, например, mp3-файла в битрейте 320 кбит/с мало чем отличается от несжатого файла, при этом в размере может составлять 1/10 от оригинального.

Уже на этом этапе размер файла можно значительно уменьшить, но самый больший процент сжатия происходит на следующих этапах маскировки. Работа первого из них заключается в удалении кратных звуковых частот на громких моментах в песне, то есть если звучит громкий барабан, то все остальные сигналы исходящие от включенных в аранжировку инструментов, можно просто–напросто убрать, и никто этого не заметит.

А в некоторых случаях, в соответствии с той же психоакустической моделью, можно удалять доли перед, и после звучания громких звуков, так как в этот период у всех людей наступает кратковременная (буквально на несколько сотых секунды) глухота.

Потом идет распределение звуков по каналам. Это происходит не без потерь в детализации, с помощью специальных формул, которые вы можете посмотреть на картинке (упрощено). Разница в звучании каждого из каналов сводится почти к нулю с целью сэкономить еще одну сотню-другую байт.

В конце каждый из сжатых фреймов аудиозаписи закодированные одинаковыми символами (например нулями), сокращаются до минимальных размеров при помощи метода кода Хаффмана. В процессе его работы дополнительная информация не теряется, просто к каждому из значений фреймов присваивается какой-то код, в зависимости от того, сколько раз то или иное число в нем встречается. Далее все оставшиеся куски нашей аудиозаписи склеиваются и на выходе образуют привычный нам аудио–файл.

Спасибо, что дочитали до конца теперь мы разобрались с тем, как устроен один из самых распространенных аудиоформатов. B следующей статье мы рассмотрим процесс сжатия видео.

WAVE или WAV является короткой формой Wave Audio File Format (реже именуемой как Аудио для Windows). Этот формат является стандартом для хранения аудио потока на ПК. Он является сферой приложения формата RIFF для хранения аудио в «цепочках», это очень напоминает форматы 8SVX и AIFF, используемые компьютерами Amiga и Macintosh соответственно. Это также основной формат на системах Windows для хранения обычного несжатого звука. Как правило, для этого применяется кодирование методом линейной импульсно-кодовой модуляции.

Описание

Как WAV , так и AIFF совместимы с операционными системами Windows, Macintosh или Linux. Формат также учитывает некоторые отличия процессоров Intel, такие как порядок байтов от младшего к старшему. RIFF формат выполняет роль обертки для различных кодеков аудио сжатия.

Несмотря на то, что WAV файл может содержать сжатое аудио, наиболее обычным его применением является хранение как раз несжатого аудио в формате линейной импульсно-кодовой модуляции (LPCM). Стандартным форматом Audio-CD, например, является аудио в формате LPCM, с 2 каналами, частотой дискретизации 44 100 Гц и 16 бит на сэмпл. Так как формат LPCM хранит несжатое аудио, которое абсолютно идентично оригиналу, это позволяет использовать его профессиональным пользователям и аудио экспертам для получения максимального качества звучания. WAV аудио файл также может быть изменен практически в любом аудио редакторе. WAV формат работает со сжатым звуком в системах семейства Windows через Audio Compression Manager (ACM) . Любой ACM кодек может быть использован для сжатия WAV файла. Пользовательский интерфейс для ACM может быть доступен через множество программ, включая и стандартную программу для записи звука в некоторых версиях Windows.

Начиная с Windows 2000, появился заголовок WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE, который позволял хранить многоканальные аудио данные, учитывал расположение динамиков, исключал неоднозначности в плане типов сэмпла и размеров контейнера в стандартном WAV формате. Также он поддерживал произвольные расширения формата чанка.

Также существует много несоответствий в формате WAV : например, 8-битные данные являются беззнаковыми, в то время как 16-битные – знаковыми.

WAV файлы могут содержать встроенные IFF «списки», которые могут содержать несколько «подчанков».

Метаданные

Будучи форматом, производным от Resource Interchange File Format (RIFF), WAV -файлы могут быть иметь метаданные (тэги) в чанке INFO. В дополнение к этом, в WAV файлы может быть встроены метаданные стандарта Extensible Metadata Platform (XMP).