FLAC [Free Lossless Audio Codec] Qu? es???

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  • Publicado hace más de 6 años



Como les va gente. El otro dia estaba investigando a ver si encontraba algun q otro bootleg de Nirvana, y me cruze con algunos datos bastante interesantes, por lo tanto vamos a ver si puedo escribirles maso menos en forma de guia las cosas q fui encontrando por la web.
Principalmente, les voy a hablar sobre calidad de audio y sistemas de compresion, pero podemos distinguir la guia en dos grandes partes. Primero, en lo q seria por definicion el formato Lossless y Lossy, sus diferentes caracteristicas, formatos, etc. La otra parte la voy a centrar en el "analisis" de espectros. Para q les va a servir esto? Simplemente para reconocer si una copia de cd esta hecha en base a un original o en base a un MP3, y por lo tanto, saber si sus archivos Lossless realmente lo son.

1. Formato Lossless
2. Que es FLAC?
3. Variacion de Khz entre MP3 y FLAC
4. Identificar Copias: Lossy o Lossless?
5. Descargas


1. Formato Lossless

Se le llama Lossless a los algortimos de compresion sin perdida de calidad. O sea, al ser "descomprimidos" los archivos, recuperamos la informacion original sin haber perdido ningun dato. Esto se puede aplicar a cualquier archivo, ya sean de texto, imagenes, videos, etc. Al contrario, tenemos el metodo Lossy, en el cual si hay perdida de datos. Cosa q no es problema en las compresiones Lossless. Este tipo de compresion Lossy se utiliza mucho en el ambiente multimedia. Algunos formatos conocidos con el MP3, Ogg Vorbis, Musepack y WMA. Un gran problema de este metodo, es q la "compresion repetitiva" deteriora el archivo (por ejemplo, recodificar un MP3).
Cuando hablamos de musica, tenemos algunos formatos bastante utilizados para la compresion Lossless, como el APE (Monkeys Audio), el TTA (True Audio Lossless), etc. Pero sin duda, el mas utilizado es el FLAC (Free Lossless Audio Codec) ...

2. Que es FLAC?

Es la abreviacion de Free Lossless Audio Codec (en español, Códec de Compresion de Audio sin Perdida). Es un formato de compresion Lossless, el cual tiene como caracteristica principal, la reduccion del tamaño de los archivos entre un 40% y 50%. Otra caracteristica importante es q FLAC es de codigo abierto y gratuito permitiendo asi su constante evolucion. Un gran punto a favor del formato, es su masiva utilizacion en el ambiente cibernetico del "trade". Muchas personas venden sus discos en formato FLAC por la red, y tambien es muy utlizado en los intercambios de bootlegs (grabaciones no lanzadas oficialmente por el grupo o artista en cuestion).
Se podria decir q es el formato mas utilizado en el ambiente multimedia para compartir musica. Al tener un peso considerablemente mayor q las compresiones en forma Lossy (como por ejemplo, el formato MP3), es muy probable encontrar archivos FLAC en trackers, y no tanto en servidores privados de descarga directa. Con la llegada de programas P2P, como eMule, se logro una mayor distribucion de este formato.
Lo importante del formato FLAC es q apunta directamente a la compresion de audio, por lo tanto, los archivos q nosotros codifiquemos, seran totalmente reproducibles, ademas de lograr una mayor compresion respecto a otros formatos como el RAR o el ZIP, q apuntan a formatos de archivos mas genericos.
La forma en los FLAC comprimen la informacion es por medio de "prediccion lineal", y usando el algoritmo de codificacion Golomb-Rice. Basicamente, transforma las muestras de audio en series de numeros correlativos.
Los FLAC siempre se comprimen con bitrates variables (algo similar a lo q hacen los MP3 en formato VBR).

3. Variacion de Khz entre MP3 y FLAC

En esta parte les voy a enseñar unas pocas cosas sobre los diferentes analisis q le podemos hacer a nuestros archivos Lossless, para poder reconocer su autenticidad, y su procedencia.
Los formatos Lossy logran una gran reduccion del tamaño mediante la eliminacion permanente de segmentos del archivo. En caso del MP3 (cada formato tiene sus algoritmos especificos y sus formas de reduccion), elimina los sonidos comprendidos entre las frecuencias "no audibles" para los humanos. En parte esto es mentira, ya q reduce sonidos en el rango auditivo del humano. Para que los humanos podamos percibir un sonido, este debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz, o sea, 20 kHz. Y como veremos mas adelante, la reduccion en los MP3 comienza a los 16 kHz.
En cuanto esto hay muchas opiniones divididas. Estan los defensores del formato Lossless, q argumentan q los formatos como MP3 o OGG no sirven, ya q eliminan parte de la informacion, y los defensores de los formatos MP3 y demas, dicen q la eliminacion de los sonidos "no audibles" es una forma muy practica de reducir el tamaño de los archivos finales.
El intervalo de sonido reducido depende del metodo de codificacion q usemos. Sin embargo, usemos el metodo q usemos, la reduccion se hace notar a gran escala pasando el rango de los 16 Khz. Entonces para q sirven los diferentes metodos de codificacion q poseen los MP3? Justamente, para "forzar" la reduccion del sonido a rangos cada vez mas elevados.

4. Identificar Copias: Lossy o Lossless?

Para llegar a estos graficos, les cuento q agarre mi cd original "From The Muddy Banks of The Wishkah", de Nirvana. Usando el EAC version 9 beta 4, junto al LAME 3.97, codifique en WAV el tema numero 4, "Aneurysm". Una vez q lo tuve en formato Lossless, lo codique a MP3, en formato Standar, Extreme e Insane (320 Kbps). Luego volvi a pasar esos archivos a formato WAV, de manera q los pudiera analizar. Luego, use un programa llamado AnalFreq 1.8, para analizar las frecuencias. Los graficos resultantes son estos:

Archivo WAV, creado a partir de MP3 VBR Standar


Archivo WAV, creado a partir de MP3 VBR Extreme


Archivo WAV, creado a partir de MP3 CBR Insane (320 Kbps)


Archivo WAV original, Rip de CD


Vamos a ver q significan estos graficos. Primero, q los diferentes formatos de codificacion q tiene un MP3, sirve para controlar el rango de reduccion q queremos. El ser humano, al escuchar sonidos de hasta 20 kHz, puede notar la diferencia entre las diferentes calidades q ofrece un MP3, pero al estar este sonido reducido tan en el borde, muchas personas no notan la diferencia. Y ahi esta la explicacion de porque algunos prefieren escuchar MP3 a buena calidad, y porque otros dicen no notar la diferencia.

Segundo, podemos notar claramente la diferencia entre un Lossless y un Lossy. Y tercero y mas importante, podemos distinguir q archivos Lossless lo son en buena ley, y cuales no. Pasamos a explicar.

A pesar de q todas las imagenes pertenecen a archivos Lossless, mas especificamente a archivos WAV, no todos tienen una fuente Lossless. Las tres primeras imagenes pertenecen a archivos WAV codificados a partir de archivos MP3.
La ultima corresponde a un WAV extraido de un cd original.
Como vemos, las frecuencias son claramente diferentes. En el caso de las tres primeras, luego de pasar los 16 kHz, vemos un pico bastante notorio. En el primer caso, se nota claramente la reduccion partir de los 16 kHz. En el segundo, vemos q, a pesar de q la reduccion comienza tambien a los 16 kHz, se hace mas notoria cerca de los 19 kHz, mientras q en la tercer imagen, esto se nota recine a partir de los 20 kHz. Si vamos a la ultima imagen, vemos q no hay ningun tipo de reduccion, e incluso notamos un aumento cerca de los 19 kHz. Esto se debe a la procedencia del Lossless. Al ser los primeros tres casos, codificaciones a partir de un MP3, algunos sonidos fueron "eliminados", por lo tanto, al pasar de nuevo a Lossless, vemos q perdimos partes del archivo de manera irreversible. Notemos tambien q si pasamos de un formato Lossless a otro, no perdemos calidad. Por lo tanto, si nos bajamos un archivo FLAC y luego lo pasamos a WAV para su analisis, no corremos ningun riesgo de perder calidad.

Bueno gente, espero q esto les sirva. Ultimamente estoy bajando muchos conciertos en formato FLAC, y por suerte todavia no me cruze con una mala codificacion, pero bueno.

Saludos a todos!! Y como siempre, cualquier duda pregunten, y si quieren ampliar la guia aportando mas datos, o ven q cometi algun error, simplemente avisen q modificamos todo lo q sea necesario.

Fuente:
http://flac.sourceforge.net/
http://www.yukei.net/2006/04/flac-audio-sin-perdidas/
http://es.wikipedia.org/wiki/Flac

Descargas
Las descargas de software relacionado al proyecto FLAC (incluyendo librerías y programas para diversos Sistemas Operativos) se encuentran en la página oficial del proyecto en SourceForge:

http://flac.sourceforge.net/download.html




SALUDOS DESDE PASTO/COLOMBIA!!!!
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