Test formatów kompresji audio

Niewątpliwie najpopularniejszym formatem stratnej kompresji dźwięku jest znana wszystkim „empetrójka”. Większość użytkowników doskonale zdaje sobie sprawę z istnienia innych algorytmów kompresji, jednak tylko niewielka część korzysta z nich na większą skalę. Postanowiliśmy więc przybliżyć Wam pozostałe, poniekąd skrywające się w cieniu MP3, formaty plików audio.

Pomimo istnienia standardów SACD czy DVD Audio, większość muzyki dostępna jest na tradycyjnych płytach CD Audio (16 bit / 44.1 kHz). Dlatego też artykuł ten dotyczył będzie kompresji dźwięku stereofonicznego, nagranego w tym standardzie.

Na nasz warsztat pójdzie siedem algorytmów kompresji stratnej:
– MP3,
– MP3 PRO,
– WMA,
– WMA PRO,
– AAC,
– OGG Vorbis,
– Musepack (MPC).

Oraz dwa algorytmy kompresji bezstratnej:
– Monkey?s Audio (APE),
– Free Lossless Audio Codec (FLAC)

  • Słowniczek
  • CD Audio i WAVE
  • Kompresja stratna – MP3 i MP3 PRO
  • Kompresja stratna – WMA i WMA PRO
  • Kompresja stratna – AAC, OGG Vorbis, Musepack (MPC)
  • Kompresja bezstratna – Free Lossless Audio Codec (FLAC) i Monkey?s Audio (APE)
  • Więcej nie zawsze znaczy lepiej – resampling
  • WAVE
  • MP3 192 kb/s
  • MP3 128 kb/s
  • MP3 96 kb/s
  • MP3 VBR 90 kb/s
  • MP3 VBR 50 kb/s
  • MP3 PRO 96 kb/s
  • MP3 PRO 80 kb/s
  • MP3 PRO 64 kb/s
  • WMA 192 kb/s
  • WMA 128 kb/s
  • WMA 96 kb/s
  • WMA VBR 90 kb/s
  • WMA VBR 50 kb/s
  • WMA PRO 192 kb/s
  • WMA PRO 128 kb/s
  • WMA PRO 96 kb/s
  • WMA PRO VBR 90 kb/s
  • WMA PRO VBR 50 kb/s
  • OGG Vorbis 192 kb/s
  • OGG Vorbis 128 kb/s
  • OGG Vorbis 96 kb/s
  • Musepack (MPC) 232-278 kb/s (braindead)
  • Musepack (MPC) 168-212 kb/s (insane)
  • Musepack (MPC) 142-184 kb/s (xtreme)
  • Musepack (MPC) 112-152 kb/s (standard)
  • AAC 192 kb/s
  • AAC 128 kb/s
  • AAC 96 kb/s
  • AAC VBR 90 kb/s
  • AAC VBR 50 kb/s
  • Free Lossless Audio Codec (FLAC) i Monkey?s Audio (APE) – kompresja bezstratna

Zestawienie wyników i podsumowanie

Poniżej zamieszczamy zbiorcze tabele z wynikami porównania. Procentowa wartość w nawiasie odpowiada rozmiarowi pliku po kompresji (względem oryginału).

Czas na ostatecznie wyłonienie zwycięzców niniejszego porównania. Na początek wybierzemy po trzy najlepsze algorytmy kompresji dla każdej z przepływności, bazując jedynie na ocenie.

96 kb/s:
– MP3 PRO,
– WMA PRO,
– OGG Vorbis.

128 kb/s:
– OGG Vorbis,
– WMA i WMA PRO,
– MPC (profil 112-152 kb/s),

192 kb/s:
– OGG Vorbis i MPC (profil 168-212 kb/s),
– WMA i WMA PRO,
– AAC.

VBR 50:
– AAC,
– WMA PRO,
– WMA.

VBR 90:
– AAC,
– WMA PRO,
– WMA.

Zdecydowanie najbardziej uniwersalnym formatem jest OGG Vorbis, oferujący dobrą jakość przy najczęściej stosowanych przepływnościach 128 i 192 kb/s. Dla 96 kb/s lepsze okazały się tylko WMA PRO i MP3 PRO. Punktacja jest bezwzględna, jednak jeśli uwzględnić wąską gamę sprzętu i oprogramowania je obsługującego, można stwierdzić, że Vorbis jest najlepszą propozycją dla przeciętnego użytkownika. Należy pamiętać, że w gruncie rzeczy OGG wykorzystuje zmienną przypływność, reprezentowaną często przez nominalny bitrate (np. 128, 192 kb/s).

Dla bardzo niskich bitrate?ów (poniżej 96 kb/s) wskazane jest używanie WMA PRO lub MP3 PRO. Niestety, na dziś, mała ilość sprzętu posiada możliwość dekodowania tych formatów. Niestety, bo przykładowo MP3 PRO 64 kb/s uzyskuje jakość nieco lepszą od MP3 128kb/s, a WMA PRO 96 kb/s znacznie lepszą od WMA 192 kb/s (i to przy dwa razy mniejszym rozmiarze pliku). Analizy wykazały jednak, że powyżej 96 kb/s, WMA PRO koduje tak samo, jak WMA.

Bardzo dobrą jakość oferuje format MPC, jednak głównie dla wyższych przepływności. Warto zwrócić uwagę, że widmo utworu skompresowanego niemalże identycznie pokrywa się z oryginałem do częstotliwości, przy której rozpoczyna się wycinanie sygnału. Zapewnia to świetne zachowanie proporcji tonalnych i w efekcie bardzo dobrze odpowiada oryginalnemu brzmieniu. Dla mniejszych przepływności jakość spada i staje się porównywalna z oferowaną przez WMA (co nie znaczy, że jest zła). Niestety, MPC nie jest zbyt popularny.

W kategorii VBR najlepiej przedstawia się AAC, który jednak przy jakości 90 nie pozwala na uzyskanie dużej kompresji (25.40%). WMA PRO daje niewiele gorsze wyniki przy dużo mniejszym rozmiarze pliku, przez co praktycznie uzyskuje prowadzenie w tej konkurencji.

Należy też zwrócić uwagę na popularny WMA, dający przyzwoitą jakość przy małych rozmiarach plików. Stworzony, jako konkurencja dla MP3, wypycha ten format na ostatnie miejsce naszego porównania.

Biorąc pod uwagę przyznane oceny oraz powyższe rozważania, można ostatecznie wyłonić następujących zwycięzców:
– najlepszym formatem pod względem jakości dla szerokiego zakresu przepływności, uniwersalności oraz stopnia kompresji jest OGG Vorbis (drugie miejsce WMA i WMA PRO),
– najlepszym formatem pod względem jakości i wierności odwzorowania oryginału dla wyższych przepływności jest MPC (drugie miejsce WMA i OGG),
– najlepszym formatem dla niskich przepływności jest MP3 PRO (drugie miejsce WMA PRO),
– najlepszy formatem dla trybu VBR jest WMA PRO (drugie miejsce AAC)

źródło: nvision.pl, ale kto klikał w linki ten wie :)