Formato de arquivo de áudio

Um formato de arquivo de áudio é um formato de arquivo para armazenar dados de áudio digital em um sistema de computador. O layout de bits dos dados de áudio (excluindo metadados) é chamado de formato de codificação de áudio e pode ser descompactado ou compactado para reduzir o tamanho do arquivo, geralmente usando compactação com perdas. Os dados podem ser um fluxo de bits bruto em um formato de codificação de áudio, mas geralmente são incorporados em um formato de contêiner ou um formato de dados de áudio com camada de armazenamento definida.

Tipos de formato

É importante distinguir entre o formato de codificação de áudio, o contêiner que contém os dados de áudio brutos e um codec de áudio. Um codec executa a codificação e decodificação dos dados de áudio brutos enquanto esses dados codificados são (geralmente) armazenados em um arquivo contêiner. Embora a maioria dos formatos de arquivo de áudio suporte apenas um tipo de dados de codificação de áudio (criados com um codificador de áudio), um formato de contêiner multimídia (como Matroska ou AVI) pode suportar vários tipos de dados de áudio e vídeo.

Existem três grupos principais de formatos de arquivo de áudio:

• formatos de áudio não compactados, como WAV, AIFF, AU ou PCM sem cabeçalho cru;
• Formatos com compressão sem perdas, como FLAC, Áudio de Macaco (extensão de nome de arquivo .ape), WavPack (extensão de nome de arquivo .wv), TTA, ATRAC Advanced Lossless, ALAC (extensão de nome de arquivo .m4a), MPEG-4 SLS, MPEG-4 ALS, MPEG-4 DST, Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless), e Shorten (SHN).
• Formatos com compressão perdida, como Opus, MP3, Vorbis, Musepack, AAC, ATRAC e Windows Media Audio Lossy (WMA lossy).

Formato de áudio não compactado

Um dos principais formatos de áudio descompactado, LPCM, é a mesma variedade de PCM usada em Compact Disc Digital Audio e é o formato mais comumente aceito por APIs de áudio de baixo nível e hardware conversor D/A. Embora o LPCM possa ser armazenado em um computador como um formato de áudio bruto, ele geralmente é armazenado em um arquivo .wav no Windows ou em um arquivo .aiff no macOS. O formato de arquivo de intercâmbio de áudio (AIFF) é baseado no formato de arquivo de intercâmbio (IFF) e o formato WAV é baseado no formato de arquivo de intercâmbio de recursos (RIFF) semelhante. WAV e AIFF são projetados para armazenar uma ampla variedade de formatos de áudio, sem perdas e com perdas; eles apenas adicionam um pequeno cabeçalho contendo metadados antes dos dados de áudio para declarar o formato dos dados de áudio, como LPCM com uma taxa de amostragem específica, profundidade de bits, endianness e número de canais. Como WAV e AIFF são amplamente suportados e podem armazenar LPCM, eles são formatos de arquivo adequados para armazenar e arquivar uma gravação original.

BWF (Broadcast Wave Format) é um formato de áudio padrão criado pela European Broadcasting Union como sucessor do WAV. Entre outras melhorias, o BWF permite que metadados mais robustos sejam armazenados no arquivo. Consulte União Européia de Radiodifusão: Especificação do Formato de Onda de Transmissão (documento técnico EBU 3285, julho de 1997). Este é o principal formato de gravação usado em muitas estações de trabalho de áudio profissional na indústria de televisão e cinema. Os arquivos BWF incluem uma referência de registro de data e hora padronizada que permite uma fácil sincronização com um elemento de imagem separado. Gravadores autônomos, baseados em arquivos e multipistas da AETA, Sound Devices, Zaxcom, HHB Communications Ltd, Fostex, Nagra, Aaton e TASCAM usam BWF como formato preferido.

Formato de áudio compactado sem perdas

Um formato de áudio compactado sem perdas armazena dados em menos espaço sem perder nenhuma informação. Os dados originais não compactados podem ser recriados a partir da versão compactada.

Formatos de áudio não compactados codificam som e silêncio com o mesmo número de bits por unidade de tempo. A codificação de um minuto de silêncio absoluto não compactado produz um arquivo do mesmo tamanho que a codificação de um minuto de música não compactado. No entanto, em um formato compactado sem perdas, a música ocuparia um arquivo menor do que em um formato não compactado e o silêncio ocuparia quase nenhum espaço.

Formatos de compressão sem perdas incluem FLAC, WavPack, Monkey's Audio, ALAC (Apple Lossless). Eles fornecem uma taxa de compactação de cerca de 2:1 (ou seja, seus arquivos ocupam metade do espaço do PCM). O desenvolvimento em formatos de compactação sem perdas visa reduzir o tempo de processamento, mantendo uma boa taxa de compactação.

Formato de áudio compactado com perdas

O formato de áudio com perdas permite reduções ainda maiores no tamanho do arquivo, removendo algumas das informações de áudio e simplificando os dados. Isso, é claro, resulta em uma redução na qualidade do áudio, mas várias técnicas são usadas, principalmente explorando a psicoacústica, para remover as partes do som que têm menos efeito na qualidade percebida e minimizar a quantidade de ruído audível. adicionado durante o processo. O popular formato MP3 é provavelmente o exemplo mais conhecido, mas o formato AAC encontrado na iTunes Music Store também é comum. A maioria dos formatos oferece vários graus de compactação, geralmente medidos em taxa de bits. Quanto menor a taxa, menor o arquivo e mais significativa a perda de qualidade.

Lista de formatos