Äänenpakkaus

Äänenpakkaus on menetelmä, jolla äänitiedosto pakataan pienempään tilaan. Näin nopeutetaan äänitiedostojen siirtoa ja mahdutetaan samaan tilaan enemmän ääntä. Häviöttömässä pakkauksessa äänenlaatu ei huonone. Häviöllisessä pakkauksessa äänenlaatu saattaa huonontua huomattavastikin. Esimerkiksi FLAC on häviötön pakkaustapa^[1] kun taas yleisesti käytetty MP3 on häviöllinen.

Äänidatan pakkausta ei tule sekoittaa äänisignaalin kompressointiin.^[2]

Tekniikka muokkaa

Äänenpakkaamisen tavoitteena on pakata digitaalinen äänisignaali käyttötarkoitukseen sopivaan pienimpään mahdolliseen tilaan. Tähän tavoitteeseen pyritään poistamalla äänisignaalista tarpeeton ja toistuva informaatio sekä toisaalta pakkaamalla signaalia perinteisillä häviöttömillä tiedonpakkausmenetelmillä kuten Huffman-koodauksella.

Käyttökohteesta ja tarpeesta riippuen ääntä voidaan pakata joko häviöttömästi tai häviöllisesti. Häviöttömässä pakkauksessa äänisignaalin laatu ei muutu alkuperäiseen digitaaliseen signaaliin nähden ollenkaan vaan signaali voidaan palauttaa tarkalleen alkuperäisenä. Tällöin myös signaalin pakkaussuhde jää vähäisemmäksi. Häviöllisessä pakkauksessa äänisignaalista peruuttamattomasti poistetaan informaatiota, jota siihen ei pystytä enää millään tavoin palauttamaan. Tällä tavoin pakkaussuhdetta saadaan huomattavasti korkeammaksi, mutta pakatun signaalin laatu heikkenee.

Puheen pakkaamiseen (esimerkiksi matkapuhelun signaalia) voidaan käyttää tähän tarkoitukseen optimoituja menetelmiä, joilla päästään parempaan pakkaussuhteeseen kuin yleistä ääntä (audiota) pakattaessa.

Häviöllisissä audiosignaalin pakkausmenetelmissä käytetään yleensä hyväksi ihmisen kuuloaistin ominaisuuksia (psykoakustiikka). Kuuloaistin toimintaa mallintamalla voidaan selvittää, mitkä osat pakattavasta audiosignaalista aistitaan selkeimmin. Tällöin on helpompaa poistaa ne audiosignaalin osat, joita ihmiskorva ei kykene erottamaan, mikä mahdollistaa audiosignaalin kuuloaistimuksen säilymisen kuulijalle miltei muuttumattomana. Silti kuitenkin pystytään pienentämään audiosignaalin tiedostokokoa ja saavuttamaan tehokkaampi pakkaussuhde. Tällaista äänen pakkausmetodia kutsutaan havaintopohjaiseksi äänen koodaamiseksi (engl. perceptual audio encoding).

Häviöllinen pakkaus soveltuu populaarimusiikin tallenteisiin, joissa on hyvin rajallinen dynaaminen alue. Häviöllinen pakkaus ei sovellu niin hyvin musiikkiin, jossa on suuri dynaaminen alue, joka sisältää akustisten taustaäänien tallennuksen.^[2]

Häviöttömässä pakkauksessa tiedoston eheys ei heikenny ja esimerkiksi FLAC pääsee 2:1 pakkaussuhteeseen (50% pienempi tiedosto).^[2]

Pakkauskoodekkeja muokkaa

Häviöllisiä muokkaa

Muutamia yleisiä häviöllisiä audion pakkauskoodekkeja:

Häviöttömiä muokkaa

Häviöttömiä koodekkeja on myös useita:^[3]

Lähteet muokkaa

Mielonen, Samu: Pakattua ääntä. (Erilaiset äänitiedostojen pakkausmenetelmät ja säästökoodaukset (mp3, aac, wma, flac, ogg vorbis)) Hifimaailma, 2007, nro 4, s. 76-79.

Viitteet muokkaa

↑ FLAC Afterdawn.com. Viitattu 9.7.2020.
↑ ^a ^b ^c Help with FLAC files charm.rhul.ac.uk. Viitattu 31.7.2022. (englanniksi)
↑ Comparison xiph.org. Viitattu 15.10.2021. (englanniksi)

Aiheesta muualla muokkaa

Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Äänenpakkaus Wikimedia Commonsissa

[1] FLAC Afterdawn.com. Viitattu 9.7.2020.

[charmflac-2] Help with FLAC files charm.rhul.ac.uk. Viitattu 31.7.2022. (englanniksi)

[3] Comparison xiph.org. Viitattu 15.10.2021. (englanniksi)

[1]

[2]

[3]