Vorbis

Vorbis - вільний формат стиснення звуку з втратами, офіційно з'явився влітку 2002. За функціональністю і якістю аналогічний таким кодекам як AAC, AC3 і VQF, переважаючим MP3. Психоакустичної модель, використовувана в Vorbis, за принципами дії близька до MP3 і подібним, проте математична обробка та практична реалізація цієї моделі істотно відрізняються, що дозволило авторам оголосити свій формат абсолютно незалежним від усіх попередників.


1. Контейнер

Для зберігання аудіоданих у форматі Vorbis найчастіше застосовується медіаконтейнера Ogg, такий файл зазвичай має розширення. ogg і називається подвійним ім'ям "Ogg / Vorbis" [xiph 1] або "Ogg Vorbis" [xiph 2]. Однак "Ogg Vorbis" називають і сам кодек без контейнера, так як він є частиною проекту Ogg [xiph 1].

2. Застосування

На 2007 розповсюджений істотно менше, ніж MP3. По всіляких оцінками є другим за популярністю форматом компресії звуку з втратами. Широко використовується в комп'ютерних іграх та в файлообмінних мережах для передачі музичних творів.

Vorbis ідеальний для застосування в якості звукових доріжок фільмів, так як не змінює їх довжину при змінному бітрейті, що дозволяє зберігати синхронність з відеодоріжки і застосуємо для багатоканального звуку (наприклад 6-канальний звук DVD).

У 2010 анонсований як частина проекту WebM разом з відеокодеком VP8.


3. Метадані

Формат спочатку розроблявся з можливістю потокового мовлення. Це дає формату досить корисний побічний ефект - в одному файлі можна зберігати кілька композицій з власними тегами. При завантаженні такого файлу в плеєр повинні відобразитися всі композиції, ніби їх завантажили з декількох різних файлів.

Формат має гнучку систему тегів. Тема тегів легко розширюється і дозволяє включати тексти будь-якої довжини і складності (наприклад, текст пісні), що перемежовуються зображеннями (наприклад, фотографіями обкладинок альбомів). Текстові теги зберігаються в UTF-8, що дозволяє писати на декількох мовах одночасно і виключає можливі проблеми з кодуваннями.


4. Бітрейт

Ogg Vorbis за замовчуванням використовує змінний бітрейт, при цьому значення останнього не обмежені якимись жорсткими значеннями, і він може варіюватися навіть на 1 kbps. При цьому варто зауважити, що форматом жорстко не обмежений максимальний бітрейт, і при максимальних налаштуваннях кодування він може варіювати від 500 до 1000 кбіт / с. Такий же гнучкістю володіє частота дискретизації - користувачам надається будь вибір в межах від 2 до 192 кГц.

5. Мета розробки

Vorbis був розроблений співтовариством "Xiphophorus" для того, щоб замінити всі платні запатентовані аудіо формати. Незважаючи на те, що це наймолодший формат з усіх конкурентів MP3, Ogg Vorbis має повну підтримку на всіх популярних платформах ( Microsoft Windows, Linux, Apple Mac OS, PocketPC, Palm, Symbian, DOS, FreeBSD, BeOS та ін), а також велика кількість апаратних реалізацій. Однак незважаючи на всі свої переваги перед конкурентами, популярність даного формату поки невелика.


6. Проект Ogg

Варто зауважити, що Vorbis є всього лише невеликою частиною мультімедіапроекта Ogg, в який також входять вільні кодувальники: Speex - для стиснення голосу; FLAC - для стиснення звуку без втрат; Theora - для стиснення відео.

Для зберігання звуку в Vorbis використовується формат-контейнер Ogg.

7. Переваги Vorbis

  • Відсутність патентних обмежень.
  • До 255 каналів.
  • "Sample accurate" - звукові дані не будуть мати зсувів, додаткових або втрачених семплів відносно один одного.
  • "Streamable" - підтримка потокового відтворення.
  • Ефективні алгоритми змінного бітрейта.
  • Частота дискретизації до 192 кГц.
  • Розрядність до 32 біт.
  • Гнучкий Joint stereo.
  • Гнучка психоакустичної моделі.
  • Теги зберігаються в Юникоде, а не в національній кодуванні.
  • Велика ступінь компресії в порівнянні з MP3 при рівній якості (розмір файлу менше)

8. Реалізації

Завдяки відкритій моделі розробки та розповсюдження існують кілька варіантів програмних кодерів і декодерів Vorbis

8.1. Офіційні програми і бібліотеки

Офіційна реалізація від розробників стандартів Ogg і Vorbis, фонду Xiph.Org, поширюється під ліцензіями типу BSD і GNU LGPL.

Офіційною програмою-кодувальником є вільна oggdropXPd, існуюча в різних варіантах виконання: використовуються бібліотеки libVorbis або aoTuVb, і оптимізація під різні процесори.

8.2. aoTuV

Версія від японського розробника Aoyumi [1]. Завдяки поліпшеній психоакустичної моделі досягається значно більш високу якість звуку, при цьому aoTuV не порушує сумісність з офіційним стандартом. Хоча Aoyumi не є офіційним розробником кодека Vorbis, його заслуги виявилися настільки високі, що в офіційні бібліотеки версії 1.1.0 від 22 вересня 2004 року був доданий розроблений ним код (beta 2). Остання версія - Beta 6.03 від 25 квітня 2011 року.

Загальноприйнятою практикою є використання останніх версій утиліт та бібліотек від Aoyumi (особливо при роботі з бітрейтом нижче 64 кбіт / с), а не Xiph.Org.


8.3. Lancer

Японський розробник Nyaochi [2] працює над збільшенням швидкості кодування в формат Vorbis. Його версія, звана Lancer, грунтується на актуальних версіях aoTuV. Завдяки оптимізаціям коду під сучасні процесори досягається суттєве збільшення швидкості кодування і декодування (на десятки відсотків, в деяких умовах в кілька разів). Якість при цьому страждає досить незначно. Його остання розробка датована 10 листопада 2006 року.

8.4. Tremor

Примітки

Xiph
  1. 1 2 Vorbis I specification - xiph.org / vorbis / doc / Vorbis_I_spec.html (Англ.) . Xiph.Org Foundation. Читальний - www.webcitation.org/616XgbOFw з першоджерела 21 серпня 2011.
  2. FAQ - vorbis.com / faq / (Англ.) . Vorbis.com. Xiph.Org (3 October 2003). Читальний - www.webcitation.org/616Xh9mPt з першоджерела 21 серпня 2011.
Інші
  1. aoTuV - www.geocities.jp/aoyoume/link10
  2. Ogg Vorbis高速化プロジェクト - homepage3.nifty.com/blacksword /