Сжатие без потерь (англ. Lossless data compression) — метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия диаметрально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои алгоритмы сжатия без потерь.

Основные форматы Lossless на сегодняшний день - кодеки FLAC и APE.

FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec — свободный аудиокодек без потерь) — популярный свободный кодек для сжатия аудио. В отличие от кодеков с потерями Ogg Vorbis, MP3 и AAC, не удаляет никакой информации из аудиопотока и подходит как для ежедневного прослушивания, так и для архивирования аудиоколлекции. На сегодня формат FLAC поддерживается многими аудиоприложениями.

Monkey’s Audio (APE) — популярный формат кодирования цифрового звука без потерь. Распространяется бесплатно вместе с открытым исходным кодом и набором программного обеспечения для кодирования и воспроизведения, а также плагинами к популярным плеерам. Файлы Monkey’s Audio используют следующие расширения: .ape для хранения аудио и .apl для хранения метаданных. Несмотря на открытый исходный код, Monkey's Audio не является свободным, так как его лицензия накладывает значительные ограничения на использование.

Скачав музыку в Lossless, можно ее в дальнейшем записать на CD диск и слушать на акустике Hi-Fi класса (или другой), при этом будет качество обычного CD диска.

Для сравнения битрейт:

мр3 ~320 кб/с

FLAC и APE ~ 1000 кб/с

Lossless форматы и как с ними работать

В статье рассматриваются следующие вопросы:

1) Что такое lossless?

2) Что такое CUE?

3) Чем можно проиграть lossless форматы?

4) А можно ли проигрывать lossless моим Winamp'ом (Windows Media Player и др.)

5) Что мне делать с этим одним большим файлом?

6) Открываю альбом через CUE и вижу пустой плейлист. Что делать?

7) Как мне конвертировать lossless в MP3 (для прослушивания на плеере)?

8) Что такое транскод?

Возможно я не рассмотрел все частые вопросы. Можете добавить свои вопросы не входящие в данный список. Также выслушаю ваши замечания и указания на неточности (писать в личку). Целью статьи было создать материал, который облегчит новичкам процесс знакомства с lossless и упростит пользование им.

1) Что такое lossless?

Lossless - это кодирование данных без потерь (беспотерьное сжатие). Разумеется, речь идет о кодировании музыки (цифрового звука). Сжатие без потерь можно хорошо понять, если рассмотреть пример работы обычных и всем привычных архиваторов (WinZIP, WinRAR и т.д.). Мы берем, скажем, текстовый файл и архивируем его. Получаем в разы меньший архив с документом. Распаковав его мы будем иметь в точности такой же документ. Тоже самое и с беспотерьным сжатием звука. Мы сжимаем обычный WAV файл lossless кодеком и получаем меньший по объему файл. Из него мы всегда можем получить обратно наш WAV в первозданном виде и записать, скажем, диск в точности в том виде, в котором он был куплен в магазине. Подобных кодеков довольно много. Наиболее популярными являются APE (Monkey's Audio), FLAC (Free Lossless Audio Codec), WavPack. Все эти кодеки имеют компрессию в районе 30-50%. Но хочу заметить, что нам не обязательно перегонять все в WAV. Мы можем слушать эти сжатые файлы совершенно спокойно на нашем компьютере. Об этом поговорим ниже...

2) Что такое CUE?

CUE (Cuesheet) - это индексный файл в котором идет разметка по трекам. Дело в том, что перегнав наш WAV в один из lossless форматов мы получаем один цельный и непрерывный файл. Чтобы в нем можно было ориентироваться и перепрыгивать с трека на трек используются CUE файлы. Данные файлы имеют расширение .cue. Его структура очень проста. Приведу небольшой пример:

PERFORMER "Rise Against"

TITLE "Appeal To Reason"

FILE "RA-ATR.flac" WAVE

TRACK 01 AUDIO

TITLE "Collapse (Post-Amerika)"

PERFORMER "Rise Against"

INDEX 01 03:21:00

TRACK 02 AUDIO

TITLE "Long Forgotten Sons"

PERFORMER "Rise Against"

INDEX 01 04:03:00

TRACK 03 AUDIO

TITLE "Re-Education (Through Labor)"

PERFORMER "Rise Against"

INDEX 01 03:44:00

Как видно из примера, в начале идет данные о самом диске (исполнитель, альбом). Далее идет строка FILE, в которой указывается собственно файл, который был индексирован. И затем идет уже индекс треков (номер трека, название трека и начало время звучания). 

3) Чем можно проиграть lossless форматы?

Конечно, плееров великое множество. Я бы хотел остановиться на довольно простом и в то же время очень функциональном плеере - Foobar2000.

 У даннного плеера очень много версий и сборок. Я перепробовал довольно большое количество этих вариаций. Остановился я на сборке от Dr.Death (можно, скачать с официального сайта).

 Дело в том, что в этой сборке собраны все необходимые нам плагины и кодеки. Так что нам не придется что-то искать и докачивать. Так сказать, готовый продукт. Также он немного приукрашен и не имеет столь скудный дизайн, как оригинальный Foobar. Ну это все плюшечки и фишечки и нас это мало интересует.

И так, скачав архив, распаковываем его и запускаем файл foobar2000.exe (никакой установки не требуется). Посмотрите, познакомьтесь с плеером. Замечание: в архиве есть замечательный файлик readme.chm с руководством по настройке плеера под себя. Там рассматривается настройка технической части и настройка кнопок и других красивостей.

Для начала первым делом идем в File >>> Preferences >>> File Types. Здесь выбирайте, те форматы, которые будут проигрываться Foobar'ом. Если будете использовать только для lossless, то отмечайте APE, FLAC, WV, также не забудьте отметить CUE.

Таким образом мы ассоциировали нужные нам файлы с Foobar и теперь после двойного клика на отмеченных вами выше форматах они будут проигрываться в плеере Foobar.

4) А можно ли проигрывать lossless моим Winamp'ом (Windows Media Player и др.)?

Конечно, никто не заставляет использовать Foobar. Его я рассмотрел, как довольно простой способ проигрывания. Также мы можем воспользоваться привычними нам плеерами. Например, Winamp.

Для проигрывания нужно установить сами кодеки в систему. Приведу ссылки на установку наиболее популярных кодеков:

1) http://www.monkeysaudio.com/download.html - Monkey's Audio (APE)

В комплекте идет плагин к Winamp'у, который устанавливается вместе с кодеком.

2) http://flac.sourceforge.net/download.html - Free Lossless Audio Codec (FLAC)

Прямая ссылка на установку для Windows: http://cyberial.com/flacinstaller.asp

В комплект тоже входит плагин для Winamp

3) http://www.wavpack.com/downloads.html - WavPack (WV)

Кодек и плагины ставятся отдельно. Доступны плагины для Winamp, Apollo, XMMS, Nero Burning Rom.

4) http://homepage3.nifty.com/blacksword/ - OGG Vorbis

Tут есть несколько вариантов аналогично LAME. Я рекомендую использовать сборку под названием Lancer, т.к. по мимо прочего она еще и оптимизирована под разные процессоры.

5) http://www.musepack.net/index.php?pg=win – MusePack

Tут все просто, он лежит на официальном сайте в виндовом разделе "Encoder”.

6) http://www.nero.com/nerodigital/eng/down-ndaudio.php - MP4 (Nero): (имеется в виду формат AAC).

B архиве папка win32, вней файл NeroAacEnc.exe.

5) Что мне делать с этим одним большим файлом?

Как правило, музыка в lossless распространяется в составе двух файлов.

Первый - это сама музыка в одном из форматов в виде одного целого непрерывного файла. Второй - это CUE файл (про CUE см. пункт 2).

Для того, чтобы мы могли нормально слушать альбом, переключаяясь между треками в комплекте должен идти CUE файл. Плеер Foobar позволяет проигрывать связку Файл+CUE. В таком случае в плейлисте сразу отображается список треков без физического разрезания цельного файла. 

Также есть специальный плагин для Winamp, чтобы научить его работать с CUE. Берем тут.

6) Открываю альбом через CUE и вижу пустой плейлист. Что делать?

Такая проблема часто возникает при работе через CUE. Это связано с тем, что CUE файл ссылается не на тот исходный звуковой файл. Скорее всего CUE ссылается на файл с раширением WAV, а у нас, например, APE. Это связано с тем, что изначально (при создании образа) CUE создается именно для WAV файла, который потом конвертируется в lossless и многие просто не утруждают себя переправить CUE.

Разберемся, как нам это исправить:

1) Откроем CUE в любом текстовом редакторе. Например, в обычном Блокноте (Notepad).

2) Мы увидим сам код CUE файла, который нам нужно немного подправить.

PERFORMER "Rise Against"

TITLE "Appeal To Reason"

FILE "RA-ATR.wav" WAVE

TRACK 01 AUDIO

TITLE "Collapse (Post-Amerika)"

PERFORMER "Rise Against"

INDEX 01 03:21:00

TRACK 02 AUDIO

TITLE " Long Forgotten Sons "

PERFORMER "Rise Against"

INDEX 01 04:01:00

3) Найдем строку, начинающуюся со слова FILE. Именно в ней содержится ссылка на исходный звуковой файл.

FILE "RA-ATR.wav" WAVE

Мы видим, что файл имеет разширение wav, а мой исходный файл, например, в APE. Смотрим в каком формате наш исходный файл и меняем расширение на нужное нам (ape, flac, wv). Получаем строку вида:

FILE " RA-ATR.ape" WAVE

5) Сохраняем наш файл и запускаем его в плеере. Теперь список должен корректно отобразиться.

7) Как мне конвертировать lossless в MP3 (для прослушивания на плеере)?

Этот вопрос тоже очень часто возникает. Конечно, нам хочется послушать музыку и на улице, но на сегодняшний день существует не так много плееров, которые проигрывают lossless. Есть варианты перепрошить свой плеер, но это отдельная тема.

Способов конвертации множество. 

 Можно использовать программы-конвертеры. Я предпочитаю пользоваться опять же Foobar'ом. Плюсов здесь несколько:

+ Не нужен дополнительный софт.

+ Мы сами добавляем нужные форматы (если их не оказалось по-умолчанию).

+ Одновременно мы разрезаем наш большой файл по трекам.

Итак, начнем. 

1) Загрузим наш альбом в плейлист, используя CUE файл.

2) Выделим все треки из списка.

3) Нажмем правой кнопкой мыши на выделенных треках и выберем Convert >>> Convert to...

4) Выберем необходимый формат (в нашем случае это MP3).

Перед тем, как нажать на ОК, нам необходимо скачать сам кодек для конвертации в MP3. Мы будем использовать Lame 3.97 (скачать можно тут). Распакуем и запомним куда положили.

После нажатия ОК плеер попросит указать папку, где находится lame.exe, что мы и делаем.

Затем мы указываем место сохранения файлов и все, конвертация пошла.

Замечание:

 В списке по-умолчанию доступен только один вариант конвертации в MP3 (avg 245 kbps с JointStereo). Этого вообщем-то достаточно. Если же вам не достаточно, то вы можете добавить свой вариант битрейта и стерео. Для этого зайдите в окне конвертации в MoreSettings и выберете AddNew. Далее в списке выберете Custom и вбейте свои значения.

8) Что такое транскод?

Транскод - формат звукового сопровождения. Есть люди, которые через Audio CD из MP3 делают рип через EAC (Exact Audio Copy, подробнее на официальном сайте EAC) в Lossless. Транскод можно не сложно распознать по спектру. Он является DTS lossy форматом, т.е. с потерями. Конвертировать можно программой dBpowerAMP Music Converter.

Загребаем тут: http://www.dbpoweramp.com/dmc.htm

Как работать с программами EAC и dBpowerAMP Music Converter довольно подробно объяснено на их официальных сайтах.