Jakie są formaty plików bezstratnych i dlaczego nie powinieneś konwertować stratnego na bezstratny

Niezależnie od tego, czy masz do czynienia z obrazami, muzyką czy plikami wideo, ważne jest, aby zrozumieć różnicę między różnymi typami formatów i kiedy z nich korzystać. Używanie niewłaściwego formatu może zepsuć jakość pliku lub niepotrzebnie zwiększyć jego rozmiar.

Niektóre typy formatów plików multimedialnych są "stratne", a niektóre typy są "bezstratne". Wyjaśnimy, co oznaczają te terminy, zalety każdego rodzaju formatu plików i dlaczego nigdy nie powinieneś konwertować stratnych formatów na bezstratne..

Objaśnienie kompresji

Używamy kompresji, aby zmniejszyć rozmiar plików, co pozwoli im szybciej pobierać i zajmować mniej miejsca. Na przykład podczas robienia zdjęcia aparat rejestruje całe światło, jakie może uzyskać, i składa obraz. Jeśli zdjęcie zostanie zapisane w formacie RAW, w którym przechowywane są wszystkie dane światła odebrane przez czujnik aparatu, obraz może mieć wielkość 25 MB. (Zależy to od rozdzielczości obrazu - kamera o większej liczbie megapikseli spowoduje większy obraz).

Jeśli właśnie przesyłamy te pliki do sieci społecznościowej lub umieszczamy je na stronie internetowej, nie chcemy, aby te pliki graficzne zajmowały tak dużo miejsca. Galeria zdjęć z obrazami RAW może zajmować setki megabajtów przestrzeni. Formaty RAW mogą być używane przez profesjonalnych fotografów, aby utrzymać wysoką jakość obrazu podczas procesu edycji, ale nie są przeznaczone dla przeciętnego użytkownika.

Zamiast tego nasz aparat lub smartfon konwertuje obraz do pliku JPEG. Pliki JPEG są znacznie mniejsze niż obrazy RAW. Kiedy konwertujesz RAW na JPEG, niektóre dane obrazu są "wyrzucane", tworząc znacznie mniejszy plik. Proces konwersji wykorzystuje algorytm kompresji, który działa dobrze na zdjęcia, pozwalając im wyglądać całkiem dobrze pomimo kompresji. Nadal możesz zobaczyć artefakty kompresji, w zależności od ustawienia jakości.

Zauważ, że formaty stratne generalnie mają ustawienie, które kontroluje ich stratę. Na przykład format JPEG ma zmienną jakość. Niska jakość powoduje, że plik obrazu JPEG jest mniejszy, ale jakość obrazu jest wyraźnie gorsza. Poniżej znajduje się przybliżony przykład bardzo stratnego JPEG - możesz zobaczyć różne "artefakty kompresji".

Formaty bezstratne a straty

RAW nazywamy formatem "bezstratnym", ponieważ zachowuje on wszystkie oryginalne dane pliku, podczas gdy format JPEG nazywamy "stratnym", ponieważ niektóre dane są tracone podczas konwersji obrazu do formatu JPEG. Jednak nie są to jedyne formaty, które są stratne i bezstratne.

• Obrazy: RAW, BMP i PNG to wszystkie bezstratne formaty obrazów. JPEG i WebP są stratnymi formatami obrazu.
• Audio: WAV to plik kontenera często wykorzystywany do odtwarzania bezstratnego dźwięku, chociaż może on również zawierać dźwięk stratny. FLAC to bezstratny format audio, a MP3 to stratny format audio.
• Wideo: Niewiele bezstratnych formatów wideo jest w powszechnym użyciu, ponieważ pliki wideo zajmowałyby ogromną ilość miejsca. Typowe formaty, takie jak H.264 i H.265, są stratne. H.264 i H.265 mogą dostarczać mniejsze pliki o wyższej jakości niż poprzednie generacje kodeków wideo, ponieważ mają "inteligentniejszy" algorytm, który lepiej wybiera dane do wyrzucenia.

Niektóre z tych bezstratnych formatów zapewniają również kompresję. Na przykład plik WAV zwykle zawiera nieskompresowany dźwięk i zajmuje sporo miejsca. Plik FLAC może zawierać taki sam bezstratny dźwięk jak plik WAV, ale wykorzystuje kompresję, aby utworzyć mniejszy plik. Formaty takie jak FLAC nie wyrzucają żadnych danych - przechowują wszystkie dane i kompresują je w sposób inteligentny, na przykład pliki ZIP. Jednak nadal są one znacznie większe niż pliki MP3, które wyrzucają dużo danych.

Konwersja może być stratna nawet między formatami bezstratnymi. Aby konwersja była faktycznie bezstratna, dane z oryginalnego pliku muszą mieścić się w pliku docelowym. Na przykład bezstratne pliki FLAC obsługują wyłącznie dźwięk 24-bitowy. Jeśli przekonwertowałeś plik WAV zawierający 32-bitowe audio PCM na FLAC, proces konwersji musiałby wyrzucić niektóre dane. Proces konwersji pliku WAV zawierającego 24-bitowe audio PCM do FLAC byłby bezstratny.

Na poniższym zdjęciu dolna wersja zdjęcia jest kompresowana za pomocą algorytmu kompresji stratnej o niskiej jakości. Będzie on zauważalnie mniejszy w rozmiarze pliku niż powyższy obraz.

Obraz z Wikimedia Commons

Dlaczego nigdy nie powinieneś konwertować Lossy do Lossless

Kiedy konwertujesz plik z formatu bezstratnego na format stratny - na przykład zgrywanie płyty CD audio (format bezstratny) do plików MP3 (format stratny) - wyrzucasz niektóre dane. Plik MP3 jest znacznie mniejszy, ponieważ wiele oryginalnych danych audio zostało utraconych.

Jeśli przekonwertowałeś utracony plik MP3 na bezstratny plik FLAC, nie odzyskałbyś żadnego z tych danych. Otrzymasz znacznie większy plik FLAC, który jest tak dobry jak plik MP3, z którego dokonałeś konwersji. Nigdy nie odzyskasz utraconych danych. Pomyśl o tym, jak zrobić doskonałą kopię kserokopii. Nawet gdyby było możliwe stworzenie idealnej kopii kserokopii, nadal można otrzymać kserokopię, która nie jest tak dobra jak oryginalny dokument.

Dlatego też nie jest dobrym pomysłem konwertowanie stratnych formatów na inne formaty stratne. Jeśli weźmiesz plik MP3 (format stratny) i przekształcisz go w OGG (inny format stratny), więcej danych zostanie wyrzuconych. Pomyśl o tym, jak przy kserokopii kserokopii - za każdym razem, gdy kserokopujesz fotokopię, tracisz dane, a jakość staje się gorsza.

Jednak konwersja z formatów bezstratnych na bezstratne działa dobrze. Na przykład, jeśli zgarniesz płytę audio (bezstratną) do plików FLAC (bez strat), otrzymasz pliki tak dobre, jak oryginalne płyty audio CD. Jeśli później przekonwertowałeś te pliki FLAC na pliki MP3 - powiedz, aby je zmniejszyć, aby więcej z nich pasowało do odtwarzacza MP3 - skończy się to plikami MP3, które są tak dobre, jak pliki MP3 zgrane bezpośrednio z płyty audio CD.

Którego należy użyć?

Kiedy powinieneś używać bezstratnych formatów i kiedy powinieneś używać stratnych formatów, zależy to od tego, do czego je używasz. Jeśli chcesz uzyskać idealną kopię kolekcji płyt audio CD, powinieneś zgrać je do bezstratnych plików. Jeśli chcesz odtwarzać kopię na odtwarzaczu MP3, a rozmiar pliku jest ważniejszy, użyj zamiast tego formatu stratnego.

Jeśli chcesz umieścić zdjęcie w internecie, użyj formatu stratnego, aby zmniejszyć jego rozmiar. (ale zachowaj kopię zapasową oryginalnego pliku bezstratnego) Jeśli drukujesz zdjęcie profesjonalnie, prawdopodobnie będziesz chciał użyć formatu bezstratnego podczas procesu edycji. (Zauważ, że dla zrzutów ekranowych PNG jest formatem bezstratnym, który pozwala tworzyć odpowiednio duże i ostre zrzuty ekranu z płaskich kolorów na ekranach komputerowych, ale PNG staje się znacznie większy, jeśli jest używany do zdjęć, które zawierają dużo pomieszane kolory z prawdziwego świata.)

Nie możemy omówić wszystkich sytuacji, w których wybrałbyś format pliku multimedialnego. Po wybraniu formatu pliku należy pamiętać o kompromisach.

Aby uzyskać więcej informacji na temat tego, jakiego typu pliku obrazu użyć i kiedy, przeczytaj artykuł What's the Difference Between JPG, PNG i GIF? Lub, jeśli jesteś ciekawy wszystkich dostępnych formatów plików audio, przeczytaj wyjaśnienia HTG: Jakie są różnice między wszystkimi tymi formatami audio?

Artykuł został zainspirowany wymianą komentarzy na stronie internetowej. Jeden z komentatorów był zdenerwowany, że legalny plik BitTorrent pełen darmowej muzyki z festiwalu SXSW był w formacie MP3 zamiast formatu FLAC. W odpowiedzi ktoś odpowiedział, że może zmienić format z MP3 na FLAC. Jeśli przeczytałeś ten artykuł, powinieneś teraz zrozumieć, dlaczego ta odpowiedź była tak głupia.