Что такое Lossy (кодеки сжатия с потерями)

Lossy (кодеки сжатия с потерями)

Сжатие с потерями — это технология сжатия звуковых файлов, которая значительно уменьшает размер кодированного файла по сравнению с оригинальным за счет удаления информации, невоспринимаемой человеком.

Люди не могут похвастать идеальным слухом. Технология сжатия с потерями этот человеческий недостаток для себя превращает в преимущество, отбрасывая выборочным путем «ненужную» информацию. В поисках компромисса между маленьким размером и высоким качеством, обычно, можно настраивать количество отбрасываемой информации.

Негативным моментом этой технологии является тот факт, что кодированный файл никогда не будет полностью идентичен оригиналу.

Список наиболее распространных lossy-форматов:

• AAC (.m4a, .mp4, .m4p, .aac) — Advanced Audio Coding (часто в контейнере MPEG-4)
• AC3
• DTS
• MP2 (MPEG Layer 2)
• MP3 (MPEG Layer 3)
• MPC (известен как Musepack, прежде носил имена MPEGplus или MP+)
• Ogg Vorbis
• WMA (Windows Media Audio)

AAC (расшифровывается как «Advanced Audio Coding») — является частью последней спецификации комитета MPEG и является официальным приемником популярного формата MP3. Как и MP3, формат AAC является международным стандартом, и его используют крупные компании с широкоизвестными именами, такими как Dolby, Sony и Nokia.

Существует несколько доступных кодеров AAC, реализуемых такими известными именами как (Apple iTunes), Real Networks и Nero AG (создатели программы Nero Burning Rom), или open source проектом FAAC, который по сути является аналогичным проекту кодера LAME. AAC поддерживается портативными плеерами — например, Apple iPod, и некоторыми моделями сотовых телефонов.

По заявленному качеству формат AAC конкурирует с форматами Ogg Vorbis, LAME MP3, WMA Pro и другими своременными кодеками, а с добавленным кодированием SBR (HE AAC) может показывать отличные результаты на низких битрейтах. Недавние разработки привели к созданию AACplus, который субъективно показывает лучшие результаты на низких битрейтах.

Плюсы данного кодека:

• Международный стандарт, одобренный ISO.
• Гибкость: поддерживает несколько частот дискредитации (8000-96000 Hz), bit depths, и многоканальность (до 48 каналов).
• Имеет несколько реализаций, включая бесплатный и высококачественный Apple Apple iTunes или Nero Digital.
• На слух, для большинства пользователей, битрейт порядка 150kbps кажется уже достаточно качественным.
• Является частью спецификаций MPEG-4.
• Любой человек может создавать свою собственную реализацию (доступны спецификации и демо-примеры).
• Поддерживается некоторыми портативными плеерами (Philips Expanium, Apple iPod, сотовыми телефонами Nokia и Motorola, Sony Jukebox).

Минусы данного кодека:

• Имеет те же проблемы, что и у всех подобных кодеров.
• Патентован.
• Слишком сложен.
• AAC имеет несколько разных профилей (AAC LC, AAC HE, AAC PS и т.д). Большинство (особенно портативных) плееров поддерживают только LC (на данный момент), поэтому у вас могут быть вполне стандарно закодированные файлы, но ваш плеер не сможет их воспроизвести.

Техническая информация:

AAC расшифровывается как 'Advanced Audio Coding', и является частью стандартов MPEG-4. Использует контейнер MP4 (который базируется на контейнере Apple MOV), чтобы хранить свои метаданные (например, информацию тегов).

Как часть стандартов MPEG-4, формат AAC кодирует файлы с возможностью внедрения до 48 широкополосных аудиоканалов (до 96 kHz) и 15 низкочастотных каналов расширения (с ограничением до 120 Hz) плюс 15 потоков данных.

Метод каодирования AAC организован в профили (MPEG-2) или объектные типы (MPEG-4). Разные объектные типы не обязательно являются совместимыми между собой, поэтому не воспроизводятся разными декодерами.

Список некоторых объектных типов:

• MPEG-2 AAC LC / Low Complexity
• MPEG-2 AAC Main
• MPEG-2 AAC SSR / Scalable Sampling Rate
• MPEG-4 AAC LC / Low Complexity
• MPEG-4 AAC Main
• MPEG-4 AAC SSR / Scalable Sampling Rate
• MPEG-4 AAC LTP / Long Term Prediction
• MPEG-4 AAC HE / High Efficiency
• MPEG-4 AAC LD / Low Delay

Объектые типы отличаются друг от друга сложностью. Из-за этой сложности, некоторые типы на порядок дольше кодируют/декодируют файлы. Кроме того, выгода от использования самых сложных методов кодирования зачастую не стоит потраченных на них ресурсов процессора. В результате, наибольшее распространение и поддержку декодерами получил объектный тип Low Complexity/LC. Однако, профиль High Efficiency (HE) начинает становится популярным, потому что его добавили в кодер Nero AAC.

На данный момент все плееры поддерживают объектный тип LC Object Type, хотя некоторые могут работать только с потоком MPEG2 или потоком MPEG4. Плееры на основе декодера FAAD2 (плагины для Foobar2000 и Winamp) поддерживают практически все объектные типы, включая HE AAC.

Dolby AC3 (Audio Code number 3) — это технология сжатия мультиканальных аудиоданных, разработанная компанией Dolby Laboratories. Целью этой цифровой технологии сжатия было создание цифрового представления аудиосигнала, который бы при декодировании и последующем воспроизведении при минимуме цифровой информации (битрейте) у сжатого сигнала, звучал бы также, как и оригинальный источник, и обеспечивал реальный звук окружения.

Ранее Dolby Laboratories приняла термин Dolby Digital для обозначения этой цифровой системы в кинопроизводстве и индустрии кинотеатров, а для рынка домашних кинотеатров компания выбрала термин Dolby Surround AC-3. На практике обе системы являются вариациями технологии AC3, различие в которых заключается в небольшой разнице объемов данных, поэтому для устранения возможной путаницы среди потребителей компания решила назвать кино- и домашие системы одним названием — Dolby Digital.

Система Dolby Digital 5.1:

Как и MP3 или AAC, AC-3 использует определенные свойства звука и человеческого слуха для сжатия аудиоданных.
Используемая в Dolby Digital схема компрессии данных AC3 обладает очень высокой эффективностью (коэффициент сжатия может быть более 12:1, поддерживаемые битрейты от 32 до 640 кбит/с, в кино используется 320 кбит/с) и при этом довольно высоким субъективным качеством звука. AC3, как и все современные схемы сжатия данных звуковых потоков (в частности, MP3), использует в своей работе особенности слухового восприятия человека, или психоакустическую модель. Например, в присутствии громкого сигнала некоторой частоты более тихие и имеющие немного более высокую или низкую частоту звуки маскируются громким сигналом, то есть не слышны или слышны очень плохо. Также маскируются сигналы, звучащие после и даже перед громким звуком. Это явление позволяет не кодировать или кодировать с меньшей разрядностью маскируемые звуки. Компрессия данных осуществляется также путем недеструктивного избавления от избыточной информации, примерно по тем же алгоритмам, которые применяются в архиваторах ZIP или RAR. Для реализации этих схем входящий поток аудиоданных разбивается во времени (на перекрывающиеся блоки (фреймы) по 512 сэмплов, при частоте дискретизации 48 кГц это составляет 10,66 мс, если же в сигнале присутствуют резкие перепады уровня, то размер блока уменьшается вдвое, чтобы качественно передать эти быстрые скачки) и по частоте (весь звуковой диапазон в 24000 Гц разбивается на 256 сегментов, что дает ширину каждой полосы в 93,75 Гц). Затем звуковая информация в каждой частотной полосе из блока данных переводится в формат числа с плавающей запятой (количество бит в целочисленной мантиссе и экспоненте является переменным), и по определенной психоакустической модели производится обработка входящих значений (какие-то частотные полосы вообще не несут значимой информации и не кодируются, какие-то нужно закодировать с большей разрядностью, какие-то с меньшей), результатом которой является существенное уменьшение потока данных. Интересно, что психоакустическая модель, используемая кодером, может меняться, так как параметры модели передаются в потоке AC3 и затем могут использоваться декодером для восстановления исходного звучания. Еще одним способом уменьшения потока данных является объединение данных из разных каналов. В реальной многоканальной фонограмме в нескольких каналах звуковая информация зачастую пересекается, и ее можно закодировать один раз для всех, а не для каждого канала в отдельности. Эта техника применяется только для частот выше 10 кГц, что позволяет сохранить локализацию источников звука, а при том, что в распоряжении кодера есть целых пять полноценных звуковых каналов и, соответственно, широкое поле для маневра, поток данных этим способ можно уменьшить довольно значительно.

DTS — (Digital Theater Systems, или Цифровые Театральные Системы) — это проприетарный многоканальный формат, разработанный и реализуемый на рынке компанией Digital Theater Systems (официальное название фирмы — DTS Coherent Accoustics).

DTS стандартный аудиоформат для DVD, также как AC3 и LPCM. У DTS битрейт значительно выше — для многоканальных программ диапазон 760-1500kbps, поэтому некоторые люди уверены в лучшем качестве DTS по сравнению с AC3 (у которого битрейт 640kbps). Однако, компания Dolby возражает таким утверждениям о DTS, поскольку считает столь высокие битрейты следствием применения примитивных и неэффективных технологий. Консенус в полемике по поиску лучшего из этих двух форматов так и не был найден.

Существует Open Source DTS декодер libdca (часть проекта VideoLAN), но он закрыт для публичного доступа, поскольку нарушает патент DTS.

MP2 — используется как обозначение для файлов MPEG-1/2 Layer II (см. также MPEG-2 FAQ), но эта аббревиатура также используется для видеофайлов MPEG-2.

Одна из реализаций этого стандарта, tooLAME, разрабатывается по сей день, и отличается большим качеством звука, чем оригинальный стандарт.

Формат Musepack можно считать вариацией стандарта MP2, поскольку основывается на таких же принципах.

Формат MP2 на сегодняшний день используется в телевещании, например, в спутниковых системах, DVB и DAB, а также в дисках VCD и SVCD.

MP3 (более точно, англ. MPEG-1/2/2.5 Layer 3 (но не MPEG-3) — третий формат кодирования звуковой дорожки MPEG) — лицензируемый формат файла для хранения аудио-информации.

На данный момент MP3 является самым известным и популярным из распространённых форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями. Он широко используется в файлообменных сетях для оценочной передачи музыкальных произведений. Формат может проигрываться практически в любой популярной операционной системе, на практически любом портативном аудио-плеере, а также поддерживается всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров.

В формате MP3 используется алгоритм сжатия с потерями, разработанный для существенного уменьшения размера данных, необходимых для воспроизведения записи и обеспечения качества воспроизведения очень близкого к оригинальному (по мнению большинства слушателей), хотя меломаны говорят об ощутимом различии. При создании MP3 со средним битрейтом 128 кбит/с в результате получается файл, размер которого примерно равен 1/10 от оригинального файла с аудио CD. MP3 файлы могут создаваться с высоким или низким битрейтом, который влияет на качество файла-результата. Принцип сжатия заключается в снижении точности некоторых частей звукового потока, что практически неразличимо для слуха большинства людей. Данный метод называют кодированием восприятия.[1] При этом на первом этапе строится диаграмма звука в виде последовательности коротких промежутков времени, затем на ней удаляется информация не различимая человеческим ухом, а оставшаяся информация сохраняется в компактном виде. Данный подход похож на метод сжатия, используемый при сжатии картинок в формат JPEG.

В этом формате звуки кодируются частотным образом (без дискретных партий); есть поддержка стерео, причём в двух форматах (подробности — ниже). MP3 является форматом сжатия с потерями, то есть часть звуковой информации, которую (согласно психоакустической модели) ухо человека воспринять не может или воспринимается не всеми людьми, из записи удаляется безвозвратно. Степень сжатия можно варьировать, в том числе в пределах одного файла. Интервал возможных значений битрейта составляет 8 — 320 кбит/c. Для сравнения, поток данных с обычного компакт-диска формата Audio-CD равен 1411,2 кбит/c при частоте дискретизации 44100 Гц.

Режимы кодирования и опции:
Существует три версии MP3 формата для различных нужд: MPEG-1, MPEG-2 и MPEG-2.5. Отличаются они возможными диапазонами битрейта и частоты дискретизации:

• 32—320 кбит/c при частотах дискретизации 32000 Гц, 44100 Гц и 48000 Гц для MPEG-1 Layer 3;
• 16—160 кбит/c при частотах дискретизации 16000 Гц, 22050 Гц и 24000 Гц для MPEG-2 Layer 3;
• 8—160 кбит/c при частотах дискретизации 8000 Гц и 11025 Гц для MPEG-2.5 Layer 3.

В прошлом было распространено мнение, что запись с битрейтом 128 кбит/c подходит для музыкальных произведений, предназначенных для прослушивания большинством людей, обеспечивая качество звучания Audio-CD. В действительности всё намного сложнее. Во-первых, качество полученного MP3 зависит не только от битрейта, но и от кодирующей программы (кодека) (стандарт не устанавливает алгоритм кодирования, только описывает способ представления). Во-вторых, помимо превалирующего режима CBR (Constant Bitrate — постоянный битрейт) (в котором, проще говоря, каждая секунда аудио кодируется одинаковым числом бит) существуют режимы ABR (Average Bitrate — усредненный битрейт) и VBR (Variable Bitrate — переменный битрейт). В-третьих, граница 128 кбит/c является условной, так как она была «изобретена» в эпоху становления формата, когда качество воспроизведения звуковых плат и компьютерных колонок как правило было ниже, чем в настоящее время.

На данный момент наиболее часто встречаются MP3 файлы с битрейтом 192 кбит/c, что может косвенно говорить о том, что большинство считает этот битрейт достаточным. Реально воспринимаемое «качество» зависит от исходного аудиофайла, слушателя и его аудиосистемы. Некоторые меломаны предпочитают сжимать музыку с «максимальным качеством» — 320 кбит/c, либо даже переходить на другие форматы, например FLAC, где битрейт в среднем ~1000 кбит/c. Также среди меломанов бытует мнение, что некоторые сэмплы (фрагменты аудиозаписи) не поддаются качественному сжатию с потерями: на всех возможных битрейтах не составляет особого труда отличить сжатое аудио от оригинала.

Плюсы кодека MP3:

• Принят и широко распространен, поддерживается практически всеми плеерами и устройствами.
• Стандарт ISO, часть спецификаций MPEG.
• Быстрое декодирование, меньшая сложность, чем в AAC или Ogg Vorbis.
• Любой человек может создавать свою собственную реализацию (доступны спецификации и демо-примеры).
• Облегченный процесс лицензирования.

Минусы кодека MP3:

• Меньшая производительность/эффективность по сравнению с современными кодерами.
• Имеет те же проблемы, что и у всех подобных кодеров..
• Иногда максимального битрейта (320kbps) недостаточно.
• Нет многоканальных реализаций.
• Не подходит для высококачественных систем (с частотой дискредитации больше 48kHz).

Существует четыре различных метода кодирования стерео-сигнала:
1. Dual Channel - каждый канал получает ровно половину потока и кодируется отдельно как моно сигнал. Рекомендуется на битрейтах от 256kbs (субъективно).
2. Stereo - каждый канал кодируется отдельно, но когда кодер умудряется отбросить столько "лишнего" в одном канале, что код не заполняет полностью выделенный для данного канала объем, то кодер может использовать это место для кодирования другого канала. В документации говорится, что этим избегается кодирование "тишины" в одном канале, когда в другом есть сигнал.
3. Joint Stereo (MS Stereo) - стереосигнал раскладывается на средний между каналами и разностный. При этом второй кодируется с меньшим битрейтом. Это позволяет несколько увеличить качество кодирования в обычной ситуации, когда каналы по фазе совпадают. Но приводит и к резкому его ухудшению, если кодируются сигналы, по фазе не совпадающие. В частности, фазовый сдвиг практически всегда присутствует в записях, оцифрованных с аудиокассет, но встречается и на CD. Режим выставлен по умолчанию продукцией FhG IIS для битрейтов от 112kbs до 192kbs.
4. Joint Stereo (MS/IS Stereo) - вводит еще один метод упрощения стереосигнала, повышающий качество кодирования на особо низких битрейтах. Состоит в том, что для некоторых частотных диапазонов оставляется уже даже не разностный сигнал, а только отношение мощностей сигнала в разных каналах. Понятно, для кодирования этой информации употребляется еще меньший битрейт.
В отличие от предыдущего, этот метод приводит уже к прямой потере информации, но выгоды в качестве от экономии места в пользу среднего сигнала оказываются выше, если речь идет о очень низких битрейтах. Этот режим по умолчанию используется продукцией FhG IIS для высоких частот на битрейтах от 96kbs и ниже. В ISO-based кодерах возможен выбор диапазона. Фактически, MS Stereo - частный случай MS/IS Stereo, когда переменная, отвечающая за кодируемый таким образом диапазон, принимает нулевое значение.

CBR - расшифровывается как Constant Bit Rate, то есть Постоянный битрейт, который задается пользователем и не изменяется при кодирования произведения. Таким образом каждой секунде произведения соответствует одинаковое количество закодированных бит данных (даже при кодировании тишины). CBR может быть полезен для потоков мультимедиа данных по ограниченному каналу; в таком случае кодирование использует все возможности канала данных. Для хранения данный режим кодирования не является оптимальным, так как он не может выделить достаточно места для сложных отрезков исходного произведения, при этом бесполезно тратя место на простых отрезках. Повышенные битрейты (выше 256 кбит/c) могут решить данную проблему, выделив больше места для данных, но зато и пропорционально увеличивая размер файла.

VBR - расшифровывается как Variable Bit Rate, то есть Варьирующийся Битрейт или Переменный Битрейт, который динамически изменяется программой-кодером при кодировании, в зависимости от насыщенности кодируемого аудиоматериала и установленного пользователем качества кодирования (например, тишина закодируется с минимальным битрейтом). Этот метод MP3-кодирования является самым прогрессивным и до сих пор развивается и улучшается, так как аудиоматериал разной насыщенности может быть закодирован с определенным качеством, которое обычно выше, чем при установке среднего значения в методе CBR. Плюс к тому, размер файла уменьшается за счет фрагментов, не требующих высокого битрейта. Минусом данного метода кодирования является полная невозможность предсказать размер выходного файла. Но этот недостаток VBR-кодирования незначителен в сравнение с его достоинствами. Также минусом является то, что VBR считает «незначительной» звуковой информацией более тихие фрагменты, таким образом получается, что если слушать очень громко, то эти фрагменты будут некачественными, в то время как CBR делает с одинаковым битрейтом и тихие, и громкие фрагменты. Формат VBR постоянно улучшается, благодаря постоянному совершенствованию математической модели кодеков, в частности после выхода обновленной версии свободного mp3-кодека lame (версия 3.98), кодирование с переменным битрейтом, по заявлению самих разработчиков, качественно лучше CBR и тем более ABR.

ABR - расшифровывается как Average Bit Rate, то есть Усредненый Битрейт, который является гибридом VBR и CBR: битрейт в кбит/c задается пользователем, а программа варьирует его, постоянно подгоняя под заданный битрейт. Таким образом, кодер будет с осторожностью использовать максимально и минимально возможные значения битрейта, так как рискует не вписаться в заданный пользователем битрейт. Это является явным минусом данного метода, так как сказывается на качестве выходного файла, которое будет немного лучше, чем при использовании CBR, но намного хуже, чем при использовании VBR. С другой стороны, этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (может быть любым числом между 8 и 320, против исключительно кратных 16 чисел метода CBR) и вычислять размер выходного файла.

MPC (Musepack) — это технология сжатия звука с потерями, созданная Andree Buschmann, в основе которой лежат алгоритмы MPEG-1 Layer-2 (MP2).

Плюсы кодека MPC:

• Очень быстро кодирует/декодирует
• Отлично настроен при установке по умолчанию –standard
• Кодер open source
• Поддержка воспроизведения на Pocket-PC, Palm OS, Windows CE/Windows Mobile, включая смартфоны
• Поддержка воспроизведения на iRiver h1x0 и Archos Gmini

Минусы кодека MPC:

• Недостаточная (пока) поддержка на портативных плеерах
• Нет поддержки многоканальности
• Нет доступной спецификации
• Несовершенный поиск (исправлен в SV7.5)
• Нет потоковой поддержки
• Нельзя отредактировать/обрезать
• Нет поддержки частот дискредитации выше 48khz

Ogg Vorbis — свободный формат сжатия звука с потерями, официально появившийся летом 2002 года. Психоакустическая модель, используемая в Ogg Vorbis, по принципам действия близка к MP3 и подобным, однако математическая обработка и практическая реализация этой модели существенно отличаются, что позволило авторам объявить свой формат совершенно независимым от всех предшественников.

На 2006 год этот формат распространён существенно меньше, чем MP3. По различным оценкам, Ogg Vorbis является вторым по популярности форматом компрессии звука с потерями. Он широко используется в компьютерных играх и в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений.

Ogg Vorbis применяет более качественную психоакустическую модель, чем его конкуренты, и представляет более лучшее качество воспроизведения при сопоставимых битрейтах.

Формат не ограничивает пользователя только двумя аудиоканалами (стерео — левый и правый). Ogg Vorbis поддерживает до 255-ти отдельных каналов с частотой дискретизации до 192 кГц и разрядностью до 32 бит (чего не позволяет ни один другой формат сжатия с потерями), поэтому Ogg Vorbis великолепно подходит для кодирования 6-канального звука DVD-Audio.

К тому же, формат Ogg Vorbis — «sample accurate». Это гарантирует, что звуковые данные перед кодированием и после декодирования не будут иметь смещений, дополнительных или потерянных сэмплов. Это легко оценить, когда вы кодируете non-stop музыку (когда один трек постепенно входит в другой) — в итоге сохраняется целостность звука.

Возможностью потокового вещания сейчас никого не удивишь, но у этого формата она заложена с самых основ. Это даёт формату достаточно полезный побочный эффект — в одном файле можно хранить несколько композиций с собственными тегами. При загрузке такого файла в плеер должны отобразиться все композиции, будто их загрузили из нескольких различных файлов.

Отдельно стоит упомянуть достаточно гибкую систему тегов. Заголовок тегов легко расширяется и позволяет включать тексты любой длины и сложности (например, текст песни), перемежающиеся изображениями (например, фотография обложки альбома). Текстовые теги хранятся в кодировке UTF-8, что позволяет писать на нескольких языках одновременно и исключает возможные проблемы с кодировками. Это значительно удобнее различных ухищрений типа id3-тегов.

Ogg Vorbis по умолчанию использует переменный битрейт, при этом значения последнего не ограничены какими-то жёсткими значениями, и он может варьироваться даже на 1 kbps. При этом стоит заметить, что форматом жёстко не ограничен максимальный битрейт, и при максимальных настройках кодирования он может варьироваться от 400 kbps до 700 kbps. Такой же гибкостью обладает частота дискретизации — пользователям предоставляется любой выбор в пределах от 2 кГц до 192 кГц.

Ogg Vorbis был разработан сообществом «Xiphophorus» для того, чтобы заменить все платные запатентованные аудио форматы. Несмотря на то что это самый молодой формат из всех конкурентов МР3, Ogg Vorbis имеет полную поддержку на всех известных платформах (Windows, Linux, MacOS, PocketPC, Palm, Symbian, DOS, FreeBSD, BeOS и др.), а также большое количество аппаратных реализаций. Популярность на сегодняшний день значительно превосходит все альтернативные решения.

Стоит заметить, что Ogg Vorbis является всего лишь небольшой частью мультимедиа проекта Squish, в который также входят свободные кодировщики: Speex — для сжатия голоса; FLAC — для сжатия звука без потерь; Theora — для сжатия видео.

Преимущества Ogg Vorbis:

• Битрейт выше до 500 Кбит/сек
• Отсутствие патентных ограничений.
• До 255 каналов.
• Частота дискретизации до 192 кГц.
• Разрядность до 32 бит.
• «Sample accurate» — звуковые данные не будут иметь смещений, дополнительных или потерянных сэмплов относительно друг друга.
• Значительно более эффективные алгоритмы переменного битрейта.
• Более гибкий Joint stereo.
• Более мощная и гибкая психоакустическая модель.
• Теги хранятся в юникоде, а не национальной кодировке.

WMA — это формат сжатия аудио, созданный компанией Microsoft. Под названием «WMA» скрывается целое семейство кодеков:

Windows Media Audio:
Также известен как WMA Standard или WMA Std. Создан Microsoft для противостояния популярному кодеку MP3 (который де-факто является стандартом сжатия аудио с потерями).
По утверждениям Microsoft, с помощью WMA якобы можно достичь уровня MP3 на битрейтах вдвое ниже — то есть на 64kbps WMA такое же качество, как на 128kbps MP3, что безусловно является неправдой. Более реалистичные данные — это приблизительно 25% и только на низких битрейтах. На 128kbps LAME легко обходит WMA.
Благодаря агрессивной маркетинговой тактике Microsoft, стандарт WMA стал вторым по распространенности форматом кодирования с потерями (проигрывая вездесущему MP3).

Windows Media Audio Professional:
Кодек Windows Media Audio Professional (WMA Pro) появился на свет недавно в качестве компенсирования недостатков WMA Standard. WMA Pro поддерживает многоканальность и высокие разрешения (24bit, высокая частота дискредитации).
При потере обратной своместимости WMA Std, у Microsoft появилась возможность для выпуска высококачественного кодека. WMA Std проигрывал MP3 в неформальных публичных тестированиях, но WMA Pro был высоко оценен.
На сегодняшний день Microsoft пытается продвинуть свой Pro-кодек как аудиостандарт в следующем поколении DVD.

Windows Media Audio Lossless:
Кодек сжатия без потерь в семействе Windows Media. По сжатию данных равен WavPack high и где-то между Monkey's Audio fast и normal.

Windows Media Audio Voice:
Голосовой кодек. Один из первых, появившихся в семье Windows Media. Предоставляет весьма приемлемое голосовое качество на битрейтах около 4 и 20kbps.

Аудио формат MP3. Что такое CBR, VBR

В форматах потокового видео и аудио (например, MPEG и MP3), использующих сжатие c потерей качества, параметр «битрейт» выражает степень сжатия потока и, тем самым, определяет размер канала, для которого сжат поток данных. Чаще всего битрейт звука и видео измеряют в килобитах в секунду (англ. kilobit per second, kbps), реже — в мегабитах в секунду (только для видео).
Существует три режима сжатия потоковых данных:

1. с постоянным битрейтом (англ. Constant bitrate, CBR)
2. с переменным битрейтом (англ. Variable bitrate, VBR)
3. с усреднённым битрейтом (англ. Average bitrate, ABR)

Постоянный битрейт
Постоянный битрейт— вариант кодирования потоковых данных, при котором пользователь изначально задаёт необходимый битрейт, который не меняется на протяжении всего файла.
Его главное достоинство — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла.
Однако вариант с постоянным битрейтом не очень подходит для музыкальных произведений, звучание которых динамично изменяется во времени, так как не обеспечивает оптимального соотношения размер/качество.
CBR расшифровывается как Constant Bit Rate, то есть Постоянный битрейт, который задается пользователем и не изменяется при кодировании произведения.
Подрбнее:
Таким образом каждой секунде произведения соответствует одинаковое количество закодированных бит данных (даже при кодировании тишины). CBR может быть полезен для потоков мультимедиа данных по ограниченному каналу; в таком случае кодирование использует все возможности канала данных. Для хранения данный режим кодирования не является оптимальным, так как он не может выделить достаточно места для сложных отрезков исходного произведения, при этом бесполезно тратя место на простых отрезках. Повышенные битрейты (выше 256 kbps) могут решить данную проблему, выделив больше места для данных, но зато и пропорционально увеличивая размер файла.
Виды CBR:
*CBR 128 kbps
*CBR 160 kbps
*CBR 192 kbps
*CBR 256 kbps
*CBR 320 kbps

Переменный битрейт
С переменным битрейтом кодек выбирает значение битрейта исходя из параметров (уровня желаемого качества), причём в течение кодируемого фрагмента битрейт может изменяться. При сжатии звука нужный битрейт определяется на основе психоакустической модели. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла, однако точный его размер оказывается очень плохо предсказуем. В зависимости от характера звука (или изображения, в случае кодирования видео), размер полученного файла может отличаться в несколько раз.
VBR расшифровывается как Variable Bit Rate, то есть Варьирующийся Битрейт или Переменный Битрейт, который динамически изменяется программой-кодером при кодировании, в зависимости от насыщенности кодируемого аудиоматериала и установленного пользователем качества кодирования (например, тишина закодируется с минимальным битрейтом).
Подробнее:
Этот метод MP3-кодирования является самым прогрессивным и до сих пор развивается и улучшается, так как аудиоматериал разной насыщенности может быть закодирован с определенным качеством, которое обычно выше, чем при установке среднего значения в методе CBR. Плюс к тому, размер файла уменьшается за счет фрагментов, не требующих высокого битрейта. Минусом данного метода кодирования является сложность предсказания размера выходного файла. Но этот недостаток VBR-кодирования незначителен в сравнение с его достоинствами. Также минусом является то, что VBR считает «незначительной» звуковой информацией более тихие фрагменты, таким образом получается, что если слушать очень громко, то эти фрагменты будут некачественными, в то время как CBR делает с одинаковым битрейтом и тихие, и громкие фрагменты. Формат VBR постоянно улучшается, благодаря постоянному совершенствованию математической модели кодеков, в частности после выхода обновленной версии свободного mp3-кодека lame (версия 3.98), кодирование с переменным битрейтом, по заявлению самих разработчиков, качественно лучше CBR и тем более ABR.
Виды VBR:
*VBR V0 kbps (220..260 kbps)
*VBR V1 kbps (200..250 kbps)
*VBR V2 kbps (170..210 kbps)
*VBR V3 kbps (155..195 kbps)
*VBR V4 kbps (145..185 kbps)
*VBR V5 kbps (110..150 kbps)

Усреднённый битрейт
Усреднённый битрейт является гибридом постоянного и переменного битрейтов: битрейт в кбит/c задаётся пользователем, а программа варьирует его в некоторых пределах. Однако, в отличие от VBR, кодек с осторожностью использует максимально и минимально возможные значения битрейта, дабы не рисковать выйти за заданную пользователем среднюю величину. Также этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (для аудио это может быть любым числом между 8 и 320 кбит/с, против чисел, кратных 16 в методе CBR) и с гораздо большей (по сравнению с VBR) точностью предсказывать размер выходного файла.
ABR расшифровывается как Average Bit Rate, то есть Усредненый Битрейт, который является гибридом VBR и CBR: битрейт в kbps задается пользователем, а программа варьирует его, постоянно подгоняя под заданный битрейт.
Подрбнее:
Таким образом, кодер будет с осторожностью использовать максимально и минимально возможные значения битрейта, так как рискует не вписаться в заданный пользователем битрейт. Это является явным минусом данного метода, так как сказывается на качестве выходного файла, которое будет немного лучше, чем при использовании CBR, но намного хуже, чем при использовании VBR. С другой стороны, этот метод позволяет наиболее гибко задавать битрейт (может быть любым числом между 8 и 320, против исключительно кратных 16 чисел метода CBR) и вычислять размер выходного файла.

Для информации
Битрейт (англ. bit rate) — буквально, скорость прохождения битов информации. Битрейт принято использовать при измерении эффективной скорости передачи информации по каналу, то есть скорости передачи «полезной информации» (помимо таковой, по каналу может передаваться служебная информация — например, стартовые и стоповые биты при асинхронной передаче по RS-232 или контрольные символы при избыточном кодировании). Скорость передачи информации, учитывающую полную пропускную способность канала, измеряют в бодах.

Термин битрейт используется в двух основных значениях:

1. Характеристика канала или устройства — максимальное количество бит, которое можно передать в единицу времени.
2. Величина потока данных, передаваемого в реальном времени (минимальный размер канала, который сможет пропустить этот поток без задержек). Частный случай — битрейт сжатого звука или видео.

Битрейт выражается битами в секунду (бит/c, bps), а также производными величинами с приставками кило- (кбит/с, kbit/s, kbps), мега- (Мбит/с, Mbit/s, Mbps) и т. д.

Собственно отличиям между lossless и lossy-форматами. Фактически и те, и другие представляют из себя мощные архиваторы, позволяющие значительно уменьшить размер трека, однако в случае с lossless (например, FLAC) это сжатие будет идти без потерь в качестве, а у lossy (MP3) — с потерями, но более при этом сам трек по размерам будет значительно меньше.

Mazes сказал(a):

Собственно отличиям между lossless и lossy-форматами. Фактически и те, и другие представляют из себя мощные архиваторы, позволяющие значительно уменьшить размер трека, однако в случае с lossless (например, FLAC) это сжатие будет идти без потерь в качестве, а у lossy (MP3) — с потерями, но более при этом сам трек по размерам будет значительно меньше.

Весь lossless представленный в нашей большой рутине - это оригинал, звук без потерь, чего не скажешь о MP3. Когда имеется оригинал, нет смысла слушать с потерями, на дворе 21 век и благо винчестеры уже не такие маленькие как были раньше и можно "разгуляться" и не экономить. А разница, она ощутима больше на звуковоспроизводящей аппаратуре, особенно когда начинаешь "играться".