Некоторые типы форматов медиафайлов являются «потерями», а некоторые типы «без потерь». Мы объясним, что означают эти термины, преимущества каждого типа формата файла и почему вы никогда не должны конвертировать форматы с потерями в без потерь.
Объяснение сжатия
Мы используем сжатие, чтобы файлы уменьшались, что позволяло им загружаться быстрее и занимать меньше места для хранения. Например, когда вы делаете снимок, ваша камера захватывает весь свет, который он может получить, и складывает изображение. Если вы сохраняете изображение в формате RAW, которое сохраняет все световые данные, полученные датчиком камеры, изображение может составлять до 25 МБ. (Это зависит от разрешения изображения - камера с большим количеством мегапикселей будет создавать более крупное изображение.)
Если мы просто загружаем эти файлы в социальную сеть или размещаем их на веб-сайте, мы не хотим, чтобы эти файлы изображений занимали столько места. Фотогаллерея с изображениями RAW может занимать до сотни мегабайт пространства. Форматы RAW могут использоваться профессиональными фотографами для обеспечения высокого качества изображения во время процесса редактирования, но они не предназначены для обычного человека.
Вместо этого наша камера или смартфон преобразует изображение в файл JPEG. Файлы JPEG намного меньше изображений RAW. Когда вы конвертируете RAW в JPEG, некоторые данные изображения «выкидываются», создавая гораздо меньший файл. Процесс преобразования использует алгоритм сжатия, который хорошо работает для фотографий, что позволяет им выглядеть достаточно хорошо, несмотря на сжатие. Вы все еще можете видеть артефакты сжатия, в зависимости от настройки качества.
Обратите внимание, что форматы с потерями обычно имеют параметр, который определяет, насколько они являются потерями. Например, JPEG имеет переменную настройку качества. Низкое качество делает файл изображения меньшего размера JPEG, но качество изображения заметно хуже. Ниже приведен крупный пример очень низкого формата JPEG - вы можете увидеть различные «артефакты сжатия».
Lossless vs. Lossy Formats
Мы называем RAW «без потерь», потому что он сохраняет все исходные данные файла, а мы называем JPEG «потерянным» форматом, потому что некоторые данные теряются при преобразовании изображения в JPEG. Однако это не единственные форматы, которые являются потерями и без потерь.
- Изображений: RAW, BMP и PNG - все форматы изображений без потерь. JPEG и WebP - это форматы изображений с потерями.
- аудио: WAV - файл контейнера, который часто используется для записи аудио без потерь, хотя он также способен содержать аудио с потерями. FLAC - это аудиоформат без потерь, в то время как MP3 - это формат с потерями звука.
- видео: Малопотребительные видеоформаты без потерь широко используются потребителями, так как в результате видеофайлы занимают огромное пространство. Общие форматы, такие как H.264 и H.265, являются потерями. H.264 и H.265 могут предоставлять файлы меньшего размера с более высокими качествами, чем предыдущие поколения видеокодеков, потому что у него есть «более умный» алгоритм, который лучше выбирает данные для выброса.
Некоторые из этих форматов без потерь также обеспечивают сжатие. Например, WAV-файл обычно содержит несжатый звук и занимает довольно много места. Файл FLAC может содержать тот же звук без потерь, что и WAV-файл, но использует сжатие для создания меньшего файла. Форматы, такие как FLAC, не выдают никаких данных - они сохраняют все данные и сжимают их разумно, как это делают файлы ZIP. Тем не менее, они по-прежнему значительно больше по размеру, чем файлы MP3, которые отбрасывают много данных.
Преобразование может быть потеряно даже между форматами без потерь. Для того чтобы преобразование фактически было без потерь, данные из исходного файла должны вписываться в целевой файл. Например, файлы FLAC без потерь поддерживают только 24-битный звук. Если вы конвертировали WAV-файл, содержащий 32-битный звук PCM в FLAC, процесс преобразования должен был выкинуть некоторые данные. Процесс преобразования между WAV-файлом, содержащим 24-битный звук PCM, в FLAC будет без потерь.
На нижнем изображении нижняя версия фотографии сжимается с использованием алгоритма сжатия с низким уровнем потерь. Это будет заметно меньше размера файла, чем указанное выше изображение.
Изображение из Викимедиа
Почему вы не должны превращать Lossy to Lossless
Когда вы конвертируете файл из формата без потерь в формат с потерями, скажем, копирование аудио компакт-диска (формат без потерь) в файлы MP3 (формат с потерями) - вы выбрасываете некоторые данные. MP3-файл намного меньше, поскольку большая часть исходных аудиоданных была потеряна.
Если вы преобразовали MP3-файл с потерями в файл FLAC без потерь, вы не получите никаких данных. Вы получите гораздо больший FLAC-файл, который будет только так хорош, как MP3-файл, с которого вы конвертировали. Вы никогда не сможете вернуть потерянные данные. Подумайте, как сделать идеальную копию фотокопии. Даже если бы можно было создать идеальную копию фотокопии, вы все равно закончили бы фотокопию, которая не так хороша, как исходный документ.
Вот почему это плохая идея конвертировать форматы с потерями в другие форматы с потерями.Если вы возьмете файл MP3 (формат с потерями) и преобразуете его в OGG (другой формат с потерями), большая часть данных будет выброшена. Подумайте об этом, например, сделайте фотокопию фотокопии - каждый раз, когда вы делаете фотокопию, вы теряете данные, а качество ухудшается.
Однако конвертация из форматов без потерь в формат без потерь работает хорошо. Например, если вы копируете аудио компакт-диск (без потерь) в файлы FLAC (без потерь), вы получите файлы так же хорошо, как и исходный аудио компакт-диск. Если позже вы преобразовали эти FLAC-файлы в файлы MP3, скажем, чтобы сжать их, чтобы больше их поместилось в MP3-плеер, вы получите MP3-файлы, которые так же хороши, как файлы MP3, сжатые с аудио-CD напрямую.
Что вы должны использовать?
Когда вы должны использовать форматы без потерь и когда использовать форматы с потерями, зависит от того, для чего вы их используете. Если вам нужна идеальная копия вашей коллекции аудио компакт-дисков, вы должны разорвать их на файлы без потерь. Если вы хотите, чтобы копия, которую вы прослушивали на вашем MP3-плеере, и размер файла более важен, вместо этого используйте формат с потерями.
Если вы хотите поместить фотографию в Интернет, вы должны использовать формат с потерями, чтобы уменьшить размер этой фотографии. (но сохраните резервную копию исходного файла без потерь). Если вы печатаете фотографию профессионально, вы, вероятно, захотите использовать формат без потерь во время процесса редактирования. (Обратите внимание, что для скриншотов PNG представляет собой формат без потерь, который может создавать четкие скриншоты соответствующего размера из плоских цветов, найденных на экранах компьютеров. Однако PNG становится намного больше, если он используется для фотографий, которые содержат гораздо более смешавшиеся цвета из реального мира.)
Мы не можем охватить все ситуации, для которых вы выбрали формат медиафайла. Просто отдавайте себе отчет в компромиссах при выборе формата файла.
Для получения дополнительной информации о том, какой тип файла изображения использовать и когда, прочитайте, в чем разница между JPG, PNG и GIF? Или, если вам интересны все доступные форматы аудиофайлов, прочтите HTG. Объясняет: каковы различия между всеми этими аудиоформатами?
Эта статья была вдохновлена обменом комментариями на веб-сайте. Один комментатор был расстроен тем, что законный BitTorrent-файл, полный бесплатной музыки с фестиваля SXSW, был в формате MP3 вместо формата FLAC. В ответ кто-то ответил, что они могут просто изменить формат от MP3 до FLAC. Если вы прочитали эту статью, вы должны понять, почему этот ответ был настолько глупым.
