FLAC - פורמט שמעורר שאלות....

Jonny123 · שליחה #1 21/05/2012 22:01

לאחר שהבנתי ש-FLAC הוא פורמט ללא איבוד נתונים עדיין קיימת השאלה למה יש גרסאות שונות ושני דיסקים זהים יכולים לקבל קובץ בעל משקל וקצב דגימה שונים ב-FLAC...
איך זה יכול להיות? אם זה LOSSLESS לא אמורה להתקבל תוצאה זהה?

תודה!

truejoker · שליחה #2 21/05/2012 22:38

אאל"ט השינוי הוא אם מדובר ברד בוק או ב HI RES . פלאק יכול לקבל היי רז בדיוק כמו WAV , ולכן אתה תקבל קובץ יותר גדול עם דגימה יותר גדולה ורחבה
למשל תקליטור רד בוק של 16/44 הוא בערך 250MB +-
אותם קבצים בהי רז של 192/24 יכול להגיע גם ל1.2GB

Jonny123 · שליחה #3 21/05/2012 22:40

תודה רבה!
1. מה זה רד בוק?
2. כוונתי בשאלה היא שאם אני רואה שני קבצי FLAC מאותה רצועה של אותו הדיסק פיזית שקיבלו bitrate שונה, איך הדבר מקיים את זה ש-FLAC הוא קובץ LOSSLESS?
3. באחד השרשורים שלי שגלשו לנושא FLAC הסבירו לי ש-FLAC הוא בדיוק כמו קובץ RAR שניתן אחר כך להגיע ממנו לאותו קובץ WAV מקורי. איך עושים את זה? והאם אין שום איבוד של נתונים בדרך?

eyosha · שליחה #4 21/05/2012 22:56

Jonny123 כתב:תודה רבה!
1. מה זה רד בוק?
2. כוונתי בשאלה היא שאם אני רואה שני קבצי FLAC מאותה רצועה של אותו הדיסק פיזית שקיבלו bitrate שונה, איך הדבר מקיים את זה ש-FLAC הוא קובץ LOSSLESS?
3. באחד השרשורים שלי שגלשו לנושא FLAC הסבירו לי ש-FLAC הוא בדיוק כמו קובץ RAR שניתן אחר כך להגיע ממנו לאותו קובץ WAV מקורי. איך עושים את זה? והאם אין שום איבוד של נתונים בדרך?
...

אני יודע שזה אפשרי ב APE אבל לא חושב שב-FLAC (לחזור חזרה ל WAVE)

ashk · שליחה #5 22/05/2012 0:02

1. סטנדרט של CD
2. bitrate של FLAC?

3. אין איבוד של נתוני audio

גודל של קבצים תלוי בהמון דברים, כמו
- פלטפורמה
- OS
- build של FLAC
וזה בהנחה שפרמטרים של ריפ זהים

Jonny123 · שליחה #6 22/05/2012 0:23

build הכוונה גירסה של המקודד?

אני רוצה להבין דבר אחד, האם FLAC לעולם יהיה זהה באיכות (גם על הנייר) לקובץ המקורי וללא עיוותים (ולא משנה המשקל שלו או הגרסה של המקודד ושאר משתנים)?

בכל מקרה, כשאמן בא ומקליט שיר באולפן, על איזה פורמט הוא מקליט אותו?
ולמה דווקא FLAC צבר פופולריות גבוהה מכל פורמט LOSSLESS אחר?

DigiSUN · שליחה #7 22/05/2012 2:47

כן, FLAC יהיה זהה לקובץ המקור.
ההבדלים בין קובצי FLAC שונים נובעים מ"עוצמת" הדחיסה. דחיסה כבדה יותר תשיג קבצים קטנים יותר, אך תדרוש יותר משאבי מחשוב (הן לדחיסה והן לפריסה), כלומר תהיה איטית יותר או תכביד יותר על המעבד. בכל אופן, במקודדי Lossless כמו FLAC, תוצר הפריסה יהיה זהה למקור.

FLAC שקול ל-RAR מהיותו Lossless, כלומר המידע הנפרש זהה למידע המקורי. השאלה ששאלת היא: מה FLAC עושה בשונה מ-RAR, שמביא לדחיסה טובה יותר של אודיו?

ובכן, העקרון פשוט יחסית: FLAC נועד לאודיו בלבד, ועל-כן הוא מכיר מאפיינים סטטיסטיים שקיימים באותות אודיו. המקודד מניח את קיום המאפיינים הללו (יתירוּת סטטיסטית), ותחת הנחות אלה, הדחיסה יותר יעילה.

מה הם אותם "מאפיינים סטטיסטיים"? על קצה המזלג:
1. כאשר אנו יודעים שמדובר באודיו, אנו יכולים להניח שרוב המידע בדרך כלל יהיה דומה בשני הערוצים שמאל וימין.
2. כאשר יש לנו קובץ WAV, אנחנו יכולים להניח שכל דגימה תהיה בדרך כלל לא שונה בהרבה יחסית לקודמותיה. במילים אחרות: נוכל להניח ששינויי העוצמה בזמן אינם "תזזיתיים" לגמרי: כידוע, ממברנת הרמקול זזה בזמן לפי שינויי העוצמה, ואם בזמן X היא במקום מסוים, אז רגע קצר לפני-כן, סביר להניח שהייתה במקום קרוב לו. (המקרה הכי "משתולל" הוא רעש לבן - שם כמעט אין קשר בין מיקום הממברנה בכל רגע ורגע, ולכן רעש לבן כמעט לא יידחס כלל).

עכשיו, כמובן שההנחות שלעיל אינן תמיד נכונות. אבל אם מניחים שהן בדרך כלל נכונות, ושומרים רק את השגיאה מהן (כלומר את הסטייה מהתחזית שלנו), מתקבל הרבה פחות מידע

תהליך זה זה נקרא (עבור הנחה מס' 2) חיזוי לינארי (Linear Prediction) - במקום לשמור כל דגימה ודגימה, אנו חוזים מה תהיה הדגימה הבאה על סמך דגימות העבר, ושומרים בקובץ רק את השגיאה מהתחזית שלנו. אגב, מספר דגימות העבר ("כמה דגימות אחורנית") שעליהן נסתמך לחיזוי שלנו, הוא פרמטר שמשפיע על השגיאה המתקבלת/נשמרת, כלומר משפיע על עוצמת הדחיסה, מהירותה, וגודל הקובץ שיוצא.

עכשיו, אותן שגיאות שאנו שומרים - אנו יכולים להעריך איך הן מתפלגות סטטיסטית (בד"כ יהיו שגיאות אפסיות, לעתים יהיו גדולות יותר, ולעתים ממש רחוקות יהיו ממש גדולות). מבלי להכנס לפרטים, אומר שבידיעת ההתפלגות הזאת, נוכל לסדר את הבייטים בקובץ באופן כזה שאפשר יהיה לדחוס אותן היטב (קידודים דוגמת Rice, RLE, Huffman ושות')

בניגוד ל-FLAC, מקודד מסוג RAR נועד לכל סוגי הקבצים, ולכן הוא לא עושה הנחות ספציפיות כאלה (אלא הנחות אחרות, כלליות יותר). ולכן הוא פחות מצליח לדחוס אודיו.

shayze · שליחה #8 22/05/2012 8:28

אפשר להמיר FLAC חזרה ל WAV באמצעות FLAC Frontend.

Jonny123 · שליחה #9 22/05/2012 10:26

אפשר להמיר FLAC חזרה ל WAV באמצעות FLAC Frontend.
...

תודה רבה! וזו תוכנה יסודית ברמה של EAC?

DigiSUN,
תודה רבה על ההסבר המושקע.

רציתי להבין משהו נוסף, לפי דבריך, קיימות "שגיאות" בחיזוי האות ב-FLAC. איך האות נשמע זהה למקור אם יש שגיאות בחיזוי?

shayze · שליחה #10 22/05/2012 13:20

להבנתי התוכנה אמורה להחזיר את האודיו חזרה למצב לא דחוס באותה איכות כפי שנדחס. לפחות ככה כתוב ב"פרסומת"

יוני_א · שליחה #11 22/05/2012 13:34

Jonny123,
השגיאות הן לא בתוצאה. שגיאה זה בסך הכל מונח מתחום הבקרה שאומר שיש לך הפרש בין מה שחזית שיהיה לבין מה שקרה בפועל, וההפרש הזה למשל יכול להיות זה שנשמר על הדיסק, ולאו דווקא האות המקורי. בקיצור, מה שנשמר על הדיסק זהה לאחר פריסה אחד לאחד לאות המקורי.

DigiSUN · שליחה #12 22/05/2012 13:44

Jonny123 כתב:
אפשר להמיר FLAC חזרה ל WAV באמצעות FLAC Frontend.
...
תודה רבה! וזו תוכנה יסודית ברמה של EAC?
...

יסודי לגמרי כי זו תוכנת FLAC ממש:
Frontend היא שכבה שנותנת למשתמש ממשק גרפי נוח, אבל מאחורי הקלעים מופעל אותו "מנוע" מקורי של פרויקט FLAC שמבצע את הדחיסה/פריסה בפועל.

Jonny123 כתב: DigiSUN,
תודה רבה על ההסבר המושקע.

רציתי להבין משהו נוסף, לפי דבריך, קיימות "שגיאות" בחיזוי האות ב-FLAC. איך האות נשמע זהה למקור אם יש שגיאות בחיזוי?
...

לא מדובר ב"שגיאות" במובן השלילי של המילה, אלא בהפרשים (ראה תשובתו של יוני_א למעלה)

נניח שאתה משער (חוזה) כמה כסף יש לי בשק היום, על-סמך כמה שהיה לי אתמול ושלשום.
ואז אני אומר לך בדיוק בכמה שגית היום בחיזוי שלך.
מיד תוכל לדעת בדיוק כמה כסף יש לי בשק.

הרעיון בתהליך החיזוי הוא שבמקום לשמור דגימה-דגימה, המקודד מבצע חיזוי לכל דגימה (ע"ס דגימות העבר), ושומר בקובץ את גודל השגיאה בין התחזית שלו לבין הדגימה בפועל.
המפענח - גם כן מבצע חיזוי, ולתוצאת החיזוי הוא מוסיף את השגיאה (שכאמור נשמרה בקובץ) וכך מגיע חזרה לערך הדגימה המקורי בדיוק.

לשמור בקובץ את השגיאות (=הפרשים) - זה יותר חסכוני מאשר לשמור את הדגימות המקוריות. הסיבה לכך היא סיפור בפני עצמו...

Jonny123 · שליחה #13 22/05/2012 14:19

תודה רבה!
נראה לי שהבנתי. אז כל עוד קובץ מקורי קודד ל-FLAC ההחזרה שלו למקור תהיה אחד לאחד (בכל פרמטר מדיד אפשרי)?
אגב, קובץ מקורי זה WAV בלבד? (כלומר אומן שמקליט מוסיקה מקליט על WAV?)

shayf · שליחה #14 22/05/2012 14:44

Jonny123 כתב:תודה רבה!
נראה לי שהבנתי. אז כל עוד קובץ מקורי קודד ל-FLAC ההחזרה שלו למקור תהיה אחד לאחד (בכל פרמטר מדיד אפשרי)?
אגב, קובץ מקורי זה WAV בלבד? (כלומר אומן שמקליט מוסיקה מקליט על WAV?)
...

נראה לי שענו לך על השאלה הראשונה כבר מספר פעמים, אבל אתה ממשיך וחוזר עליה.
כמו שקובץ שחולץ מארכיב RAR יהיה זהה לקובץ המקורי, כך גם ישוחזרו נתוני השמע שיוצאו מקובץ FLAC בצורה זהה למקור - זו המשמעות של דחיסה ללא איבוד מידע (Lossless).
לגבי WAV - זה בסך הכל זרם דגימות לא דחוסות, וכן - זו הצורה הבסיסית ביותר של הקלטת מוזיקה.

Jonny123 · שליחה #15 22/05/2012 15:38

תודה רבה! אני רק מוודא שהבנתי...

Jonny123 · שליחה #16 05/12/2012 3:22

אני מקפיץ את הדיון הזה בעקבות שיחה עם מישהו, שבא מהתחום (אולפן הקלטות) וניסה להסביר לי שכמה ש-FLAC מוגדר כ-LOSSLESS הוא עדיין לא WAV, ו-WAV ישמע יותר טוב כי הוא המקורי.
כשאמרתי לו שזה בסה"כ כמו לקחת קובץ ולכווץ ב-WINRAR הוא התחיל להסביר לי דברים ברמה שאני כבר לא מבין בה ואז התחלתי להבין שכנראה באמת יש הבדל בין FLAC ל-WAV כמו שחשבתי בהתחלה.
מאוד אירוני שכל השיחה התחילה סביב המלצות לאוזניות. הוא אמר שכדי להינות בצורה מקסימלית מהסאונד של אוזניות מסוימות, אני צריך לשמוע WAV.
ניסיתי לקרוא קצת ברשת ויש אזכורים לדילמה של מה נשמע טוב יותר. לא הספקתי לעבור על כולם.
אשמח אם מישהו שבאמת מבין בזה לעומק יעזור לי להבין מי נגד מי...
תודה רבה!

DigiSUN · שליחה #17 05/12/2012 12:24

Jonny123,
הבחור טועה, והטעה אותך. ייתכן שגם הוא מוזן ממיתוסי אינטרנט איזוטריים.

קיימים קובצי WAV ב-32 ביט נקודה צפה שהם באיכות גבוהה ונועדו לשימוש אולפני, אבל אותם ממילא אי אפשר לדחוס ב-FLAC (תתקבל הודעת שגיאה).
מכל וכל, קובצי WAV "רגילים" (אלה שמומרים ל-CD ובחזרה) מכילים מידע ב- 16 ביט, ו-FLAC אינו משנה את המידע הזה (מידע במובן תורת האינפורמציה).

shayze · שליחה #18 05/12/2012 12:29

אם לא אכפת לך לקרוא כמה כתבות באנגלית:
http://thewelltemperedcomputer.com/KB/WAV-FLAC.htm
http://www.whathifi.com/forum/hi-fi/flac-or-wav-0

בגדול מה שהם אומרים זה כל מה שנאמר למעלה, אבל, יש כאלה שטוענים שתהליך הפענוח של FLAC במחשב לא מספיק טוב, כי המחשב לא מסוגל לפענח כמו שצריך בזמן אמת.
כמובן שמדובר בטענה שנויה במחלוקת.
אתה מוזמן לקרוא את הקישורים, בעיקר הראשון שם נעשתה בדיקה מאוד מעמיקה בנושא, ולהחליט לבד.

DigiSUN · שליחה #19 05/12/2012 12:40

shayze כתב:אבל, יש כאלה שטוענים שתהליך הפענוח של FLAC במחשב לא מספיק טוב, כי המחשב לא מסוגל לפענח כמו שצריך בזמן אמת.
כמובן שמדובר בטענה שנויה במחלוקת.
...

מדובר בטענה תמוהה לחלוטין של מעטים שלדעתי פשוט מתעקשים למצוא הסבר "הגיוני" לסוגסטיה שלהם

אין שום בעיה טכנית לבדוק תפקוד זמן-אמת באמצעות Loopback.
גם הלינק הנ"ל מגיע למסקנה דומה - ומציע יותר מזה: בפענוח WAV העומס עשוי להיות אפילו גדול יותר כי קריאת המידע מהווה צוואר בקבוק ביחס לאלגוריתמיקת הפריסה. והרי ב-WAV יש לקרוא כפליים מידע (בערך) בהשוואה ל-FLAC.

shayze · שליחה #20 05/12/2012 12:46

יכול להיות שהבעיה היא הפוכה - שהפענוח מהיר מידי ואנשים רגילים לאיזשהו עיוות של עיכוב עקב ביצועי IO ירודים

בכל מקרה מדובר בבעיה של מחשבים אישיים. מה עם נגנים יעודיים? שם לא אמורה להיות שם בעיה כזאת...