Entendendo compressão de áudio: MP3, AAC e outros

Ame-a ou não, a compressão de dados (não confundir com compressão de áudio) trouxe nomes como MP3, FLAC, AAC e outros formatos que mudaram a música e sua propagação pelo planeta, mas a batalha entre fidelidade e portabilidade foi vencida pela segunda através da sua conveniência.

Mas enquanto a habilidade de comprimir coleções inteiras e coloca-las em seu bolso foi um boom para o consumo destes equipamentos e formatos tornou-se também um problema para quem está do lado criativo do processo.

Com a situação das lojas de LPs ainda incerta e vendas de CDs decaindo os artistas migraram para a venda on-line e isto significa compressão de dados.

Então como fazê-lo sem perder todo o trabalho feito em estúdio? Depende do que você busca e o que pode ser comprometido nesta conversão.

O que se perde na conversão

Tendo a Internet como mercado de comercialização destes formatos a pergunta é o quanto comprimir e em que formato, já que existe uma sopa de formatos e amostragens que vão do muito bom ao tolerável.

O mais comum é o MP3 (MPEG Audio Layer III), e tornar suas gravações disponíveis neste formato é perfeito se você quiser expor seu trabalho ao máximo. Mas nem todos arquivos MP3 são iguais dependendo da amostragem e outros fatores que podem fazer um arquivo MP3 soar muito próximo ao WAV original ou tão ruim quanto um jornal amassado. Existe uma relação direta entre tamanho de arquivo e qualidade.

Resumidamente estes formatos funcionam da seguinte forma, o processo emprega uma combinação de tecnologia digital e psicoacústica para remover parte do áudio considerada essencialmente inaudível. Esta parte do áudio pode incluir frequências além do alcance normal do ouvido humano, sons encobertos por outros, e outras informações sonoras redundantes que são omitidas.

O X da questão é quanto destas frequências realmente são inaudíveis, pois enquanto alguns bits podem ser removidos sem consequência para o áudio outros podem alterar a percepção do som. Enquanto usando compressão moderada chega-se perto do som do CD, com uma compressão excessiva pode-se alterar completamente a percepção sonora do arquivo.

O que você perde?

Em qualquer método de compressão de dados perde-se alguma qualidade no áudio, altas frequências geralmente são os primeiros dados eliminados, teoricamente são inaudíveis, mas sua perda resulta em menos harmônicos, presença, amplitude dinâmica e profundidade.

A resolução de áudio e qualidade de um MP3 é determinada por sua codificação, quanto maior a amostragem, maior quantidade de dados e melhor qualidade de áudio.

Em outras palavras, 128 kbps (kilobits por segundo) é considerada a amostragem que começa a mostrar os sinais da compressão de dados e não coincidentemente é a taxa mais popular por exibir melhor relação entre tamanho de arquivo e qualidade .

Amostragens abaixo de 128 kbps não são recomendadas a nada além de fala, as amostragens de 192 kbps, 256 kbps ou superiores preservam a maioria das informações sonoras e são recomendáveis então para música.

Outra alternativa é codificar usando VBR ou amostragem variável. VBR examina os dados a serem codificados e usa amostragens baixas para passagens sonoras mais simples e altas para as mais complexas. Enquanto o arquivo resultante é menor em tamanho de dados, do que usando uma amostragem superior fixa, por vezes a compressão deste tipo pode comprometer materiais como violão e vozes.

Outras alternativas

Enquanto MP3 é o formato mais popular existem incontáveis opções. Cada uma usa um tipo de algoritmo para determinar que parte dos dados do arquivo sonoro serão descartados e as diferenças vão do quase imperceptível ao óbvio. Existem muitos mas os mais comuns são:

WMA (Windows Media Audio) foi criado pela Microsoft e é frequentemente oferecido como opção ao MP3 em sites de downloads e de streaming compatíveis com Windows Media Player. Enquanto muitos sentem que a qualidade é superior ao MP3, os arquivos WMA tendem a ser meio brilhantes, frágeis e de imagem estéreo menores.

AAC (Advanced Audio Coding) foi concebido para ser o sucessor do MP3 mas nunca o superou, é padrão do iTunes, iPod, iPhone bem como PlayStation e Nintendo DS. Também é usado como componente de áudio para QuickTime da Apple e vídeo em formato MP4. Se você for oferecer um segundo formato on-line, AAC é uma opção a ser considerada.

AC3 é um formato desenvolvido pela Dolby e é frequentemente usado em trilhas de vídeo devido a sua imagem estéreo superior e habilidade de manejo de mixagens multipista como num surround 5.1. Por conta disto, a maioria dos DVDs suporta AC3.

RA (Real Audio) tem um som muito bom mas infelizmente só é tocável em players da Real Audio. Muitos não o instalam devido ao alto nível de propaganda e uso demasiado da CPU.

Ogg Vorbis é um padrão aberto de áudio com qualidade considerável, porém como outros formatos tem sido difícil ganhar a maioria dos usuários.

FLAC (Free Lossless Audio Codec) é um dos poucos formatos que apresenta verdadeira compressão sem perda, é parecido com um arquivo ZIP mas é voltado para áudio. FLAC também é de código aberto e podem ser tocados na maioria dos aparelhos com MP3. (existem outros formatos de sem perda como Apple Lossless, WMA 9 Lossless, Monkey’s Audio e MPEG-4ALS, mas nenhum com a ampla compatibilidade como o FLAC possui.)

Comprimir ou não comprimir

Os aficionados em qualidade lamentam a aceitação do áudio comprimido e alguns profissionais adotaram a posição de que se o áudio final vai ser um MP3 comprimido e tocando num par de headphones baratos qual seria a razão para investir tempo e dinheiro em excelência sonora.

Felizmente esta atitude é da minoria e muitos artistas se preocupam com a qualidade de suas produções, e para estes a boa noticia é que os discos rígidos e as conexões com internet continuam caindo de preço e logo não serão uma barreira para disponibilizar arquivos WAV junto as versões MP3.

Independente de qual processo de compressão você use o melhor é sempre analisar as opções disponíveis e seus resultados, salvando sempre na melhor qualidade possível, sempre pode-se comprimir áudio em qualquer amostragem, mas uma vez nestas amostragens mais baixas, os dados perdidos não serão mais recuperados.

Fonte: http://www.uaudio.com/blog/understanding-audio-data-compression/

Ame-a ou não, a compressão de dados (não confundir com compressão de áudio) trouxe nomes como MP3, FLAC, AAC e outros formatos que mudaram a música e sua propagação pelo planeta, mas a batalha entre fidelidade e portabilidade foi vencida pela segunda através da sua conveniência.

Mas enquanto a habilidade de comprimir coleções inteiras e coloca-las em seu bolso foi um boom para o consumo destes equipamentos e formatos tornou-se também um problema para quem está do lado criativo do processo.

Com a situação das lojas de LPs ainda incerta e vendas de CDs decaindo os artistas migraram para a venda on-line e isto significa compressão de dados.

Então como fazê-lo sem perder todo o trabalho feito em estúdio? Depende do que você busca e o que pode ser comprometido nesta conversão.

O que se perde na conversão

Tendo a Internet como mercado de comercialização destes formatos a pergunta é o quanto comprimir e em que formato, já que existe uma sopa de formatos e amostragens que vão do muito bom ao tolerável.

O mais comum é o MP3 (MPEG Audio Layer III), e tornar suas gravações disponíveis neste formato é perfeito se você quiser expor seu trabalho ao máximo. Mas nem todos arquivos MP3 são iguais dependendo da amostragem e outros fatores que podem fazer um arquivo MP3 soar muito próximo ao WAV original ou tão ruim quanto um jornal amassado. Existe uma relação direta entre tamanho de arquivo e qualidade.

Resumidamente estes formatos funcionam da seguinte forma, o processo emprega uma combinação de tecnologia digital e psicoacústica para remover parte do áudio considerada essencialmente inaudível. Esta parte do áudio pode incluir frequências além do alcance normal do ouvido humano, sons encobertos por outros, e outras informações sonoras redundantes que são omitidas.

O X da questão é quanto destas frequências realmente são inaudíveis, pois enquanto alguns bits podem ser removidos sem consequência para o áudio outros podem alterar a percepção do som. Enquanto usando compressão moderada chega-se perto do som do CD, com uma compressão excessiva pode-se alterar completamente a percepção sonora do arquivo.

O que você perde?

Em qualquer método de compressão de dados perde-se alguma qualidade no áudio, altas frequências geralmente são os primeiros dados eliminados, teoricamente são inaudíveis, mas sua perda resulta em menos harmônicos, presença, amplitude dinâmica e profundidade.

A resolução de áudio e qualidade de um MP3 é determinada por sua codificação, quanto maior a amostragem, maior quantidade de dados e melhor qualidade de áudio.

Em outras palavras, 128 kbps (kilobits por segundo) é considerada a amostragem que começa a mostrar os sinais da compressão de dados e não coincidentemente é a taxa mais popular por exibir melhor relação entre tamanho de arquivo e qualidade .

Amostragens abaixo de 128 kbps não são recomendadas a nada além de fala, as amostragens de 192 kbps, 256 kbps ou superiores preservam a maioria das informações sonoras e são recomendáveis então para música.

Outra alternativa é codificar usando VBR ou amostragem variável. VBR examina os dados a serem codificados e usa amostragens baixas para passagens sonoras mais simples e altas para as mais complexas. Enquanto o arquivo resultante é menor em tamanho de dados, do que usando uma amostragem superior fixa, por vezes a compressão deste tipo pode comprometer materiais como violão e vozes.

Outras alternativas

Enquanto MP3 é o formato mais popular existem incontáveis opções. Cada uma usa um tipo de algoritmo para determinar que parte dos dados do arquivo sonoro serão descartados e as diferenças vão do quase imperceptível ao óbvio. Existem muitos mas os mais comuns são:

WMA (Windows Media Audio) foi criado pela Microsoft e é frequentemente oferecido como opção ao MP3 em sites de downloads e de streaming compatíveis com Windows Media Player. Enquanto muitos sentem que a qualidade é superior ao MP3, os arquivos WMA tendem a ser meio brilhantes, frágeis e de imagem estéreo menores.

AAC (Advanced Audio Coding) foi concebido para ser o sucessor do MP3 mas nunca o superou, é padrão do iTunes, iPod, iPhone bem como PlayStation e Nintendo DS. Também é usado como componente de áudio para QuickTime da Apple e vídeo em formato MP4. Se você for oferecer um segundo formato on-line, AAC é uma opção a ser considerada.

AC3 é um formato desenvolvido pela Dolby e é frequentemente usado em trilhas de vídeo devido a sua imagem estéreo superior e habilidade de manejo de mixagens multipista como num surround 5.1. Por conta disto, a maioria dos DVDs suporta AC3.

RA (Real Audio) tem um som muito bom mas infelizmente só é tocável em players da Real Audio. Muitos não o instalam devido ao alto nível de propaganda e uso demasiado da CPU.

Ogg Vorbis é um padrão aberto de áudio com qualidade considerável, porém como outros formatos tem sido difícil ganhar a maioria dos usuários.

FLAC (Free Lossless Audio Codec) é um dos poucos formatos que apresenta verdadeira compressão sem perda, é parecido com um arquivo ZIP mas é voltado para áudio. FLAC também é de código aberto e podem ser tocados na maioria dos aparelhos com MP3. (existem outros formatos de sem perda como Apple Lossless, WMA 9 Lossless, Monkey’s Audio e MPEG-4ALS, mas nenhum com a ampla compatibilidade como o FLAC possui.)

Comprimir ou não comprimir

Os aficionados em qualidade lamentam a aceitação do áudio comprimido e alguns profissionais adotaram a posição de que se o áudio final vai ser um MP3 comprimido e tocando num par de headphones baratos qual seria a razão para investir tempo e dinheiro em excelência sonora.

Felizmente esta atitude é da minoria e muitos artistas se preocupam com a qualidade de suas produções, e para estes a boa noticia é que os discos rígidos e as conexões com internet continuam caindo de preço e logo não serão uma barreira para disponibilizar arquivos WAV junto as versões MP3.

Independente de qual processo de compressão você use o melhor é sempre analisar as opções disponíveis e seus resultados, salvando sempre na melhor qualidade possível, sempre pode-se comprimir áudio em qualquer amostragem, mas uma vez nestas amostragens mais baixas, os dados perdidos não serão mais recuperados.

Fonte: http://www.uaudio.com/blog/understanding-audio-data-compression/