FLAC -> OGG

Так, я попробовал использовать вывод потока в файл в vlc. Результурующий файл отличается от исходного, но чуть меньше, чем при выводе через пульсу (σ=2.879 против 3.525). Получается, что бо´льшую часть искажений вносит таки декодер, а пульса добавляет ещё чуть-чуть. По крайней мере, с src-sinc-best-quality, с более быстрыми алгоритмами расклад может быть иной. Верны ли мои выводы?

если на входе flac, на выходе должен получаться PCM хоть в ddb, хоть в vlc, одинаковый, и без искажений, идентичный входному wav, из которого делали flac.

это если нет никаких DSP. если они есть - каждый DSP вносит свои искажения. декодер flac не может вносить искажений по определению.

насчет пульсы ничего не могу ответить — не пользовался, и не пользуюсь.

если на входе flac, на выходе должен получаться PCM хоть в ddb, хоть в vlc, одинаковый, и без искажений, идентичный входному wav, из которого делали flac.

это если нет никаких DSP. если они есть - каждый DSP вносит свои искажения. декодер flac не может вносить искажений по определению.

Вот и я так думал. Но в реальности PCM на выходе получается с небольшими искажениями. Хотите, могу скинуть свои wavки. Максимальное расхождение по значению квантованной амплитуды составляет 17-19 (при диапазоне 65536 для 16 бит), но оно есть.

насчет пульсы ничего не могу ответить — не пользовался, и не пользуюсь.

Но вывод в файл в vlc тоже даёт искажения, хоть и поменьше, чем при записи с виртуального синка пульсы. Можете сами проверить. А в deadbeef можно как-то вывести поток напрямую в файл? Интересно сравнить.

А в deadbeef можно как-то вывести поток напрямую в файл? Интересно сравнить.

правый клик на файле -> convert, выбрать wav. (ты главное сравнивай байты в исходном и конечном wav файлах, так ты точно увидишь что они одинаковые, а то похоже что у тебя измерялка сломана)

Но в реальности PCM на выходе получается с небольшими искажениями.

у тебя в вычислениях где-то искажения. байтовый поток одинаковый выходит — нету там никаких искажений.

Вот вам чистейший эксперимент. Беру флак, разжимаю его в wav при помощи flac -d. Потом закидываю этот же флак в deadbeef и конвертирую его в wav. Полученные файлы имеют одинаковый размер в байтах, но разные контрольные суммы. Едем дальше:

#!/usr/bin/env python3
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import scipy.io.wavfile as wav
from scipy.stats import norm
sr, flac = wav.read('flac.wav')
sr, ddb = wav.read('ddb.wav')
flacCh0, flacCh1 = flac[:,0], flac[:,1]
ddbCh0, ddbCh1 = ddb[:,0], ddb[:,1]
diff0 = flacCh0 - ddbCh0
diff1 = flacCh1 - ddbCh1
diffRate0 = 100*len(np.where(diff0!=0)[0])/len(flacCh0)
diffRate1 = 100*len(np.where(diff1!=0)[0])/len(flacCh1)
print('%.2f%% and %.2f%% of samples differ from the original for left and right channels respectively' % (diffRate0, diffRate1))
args0 = norm.fit(diff0)
args1 = norm.fit(diff1)
print('σ for amplitude differences is %.3f and %.3f for left and right channels respectively' % (args0[1], args1[1]))
plt.figure()
bins = np.arange(-10.5, 9.5, 1)
xes = np.arange(-10, 10, 0.01)
plt.hist(diff0, bins=bins, normed=True, color='k', alpha=.5)
plt.hist(diff1, bins=bins, normed=True, color='r', alpha=.5)
plt.plot(xes, norm.pdf(xes, *args0), 'g-', linewidth=2)
plt.xlim(-10,10)
plt.show()

80.57% and 80.59% of samples differ for left and right channels respectively
σ for amplitude differences is 2.034 and 2.035 for left and right channels respectively

Что я делаю не так?
BTW, в случае vlc искажения были чутка посильнее. Правда, и там и там по одному замеру.

там могут быть мелкие отличия в riff header, на этот счет в трекере есть баг, у меня просто еще не дошли руки проверить его. еще раз повторюсь - отличий в сэмплах быть _не должно_. если они есть - это баг, и другого объяснения этому нет, и быть не может.

зы: было бы неплохо увидеть выхлоп mediainfo на оба wav и на flac.

там могут быть мелкие отличия в riff header, на этот счет в трекере есть баг

Возможно, поэтому у меня файл из дедбифа напрямую не читался сайпаем. Пришлось метаданные почистить в audacity.

еще раз повторюсь - отличий в сэмплах быть _не должно_. если они есть - это баг, и другого объяснения этому нет, и быть не может.

В таком случае, у меня для вас плохие новости. :-)

зы: было бы неплохо увидеть выхлоп mediainfo на оба wav и на flac.

General
Complete name                            : original.flac
Format                                   : FLAC
Format/Info                              : Free Lossless Audio Codec
File size                                : 22.4 MiB
Duration                                 : 3mn 36s
Overall bit rate mode                    : Variable
Overall bit rate                         : 871 Kbps
Album                                    : This Is All Yours
Album/Performer                          : Alt-J
Track name                               : Every Other Freckle
Track name/Position                      : 04
Track name/Total                         : 13
Performer                                : Alt-J
Genre                                    : Alternative
Recorded date                            : 2014
Cover                                    : Yes
Cover description                        : Cover.jpg
Cover type                               : Cover (front)
Cover MIME                               : image/jpeg

Audio
Format                                   : FLAC
Format/Info                              : Free Lossless Audio Codec
Duration                                 : 3mn 36s
Bit rate mode                            : Variable
Bit rate                                 : 867 Kbps
Channel(s)                               : 2 channels
Sampling rate                            : 44.1 KHz
Bit depth                                : 16 bits
Stream size                              : 22.3 MiB (100%)
Writing library                          : libFLAC 1.2.1 (UTC 2007-09-17)

General
Complete name                            : flac.wav
Format                                   : Wave
File size                                : 36.3 MiB
Duration                                 : 3mn 36s
Overall bit rate mode                    : Constant
Overall bit rate                         : 1 411 Kbps

Audio
Format                                   : PCM
Format settings, Endianness              : Little
Format settings, Sign                    : Signed
Codec ID                                 : 1
Duration                                 : 3mn 36s
Bit rate mode                            : Constant
Bit rate                                 : 1 411.2 Kbps
Channel(s)                               : 2 channels
Sampling rate                            : 44.1 KHz
Bit depth                                : 16 bits
Stream size                              : 36.3 MiB (100%)

General
Complete name                            : ddb.wav
Format                                   : Wave
File size                                : 36.3 MiB
Duration                                 : 3mn 36s
Overall bit rate mode                    : Constant
Overall bit rate                         : 1 411 Kbps

Audio
Format                                   : PCM
Format settings, Endianness              : Little
Format settings, Sign                    : Signed
Codec ID                                 : 1
Duration                                 : 3mn 36s
Bit rate mode                            : Constant
Bit rate                                 : 1 411.2 Kbps
Channel(s)                               : 2 channels
Sampling rate                            : 44.1 KHz
Bit depth                                : 16 bits
Stream size                              : 36.3 MiB (100%)

с виду все ок, так и должно быть. чтобы писать что-то еще - нужно больше информации. я не пробовал сравнивать результат конвертации flac -d с выводом конвертера ddb. сравнивал только результат wav->flac->wav средствами ddb, и было все ок.

Я сейчас все файлы скину, просто они, что-то, заливаются медленно.

сравнивал только результат wav->flac->wav средствами ddb, и было все ок.

А как вы сравнивали? Перегнал wav, полученный flac -d, дедбифом во флак и обратно, сравнил с исходным. Результат тот же:

80.60% and 80.59% of samples differ from the original for left and right channels respectively
σ for amplitude differences is 2.036 and 2.035 for left and right channels respectively

http://rghost.ru/58889343
http://rghost.ru/58889921
http://rghost.ru/58889993

А как вы сравнивали?

побайтово - файлы идентичные.

Оппа. Походу, во всём виноват audacity. Если фиксить хидер не им, а sox'ом, то различий 0. Вот вся мистерия и развеялась. Надо бы им баг запостить.

Отправил кулстори со скриптом в рассылку Audacity.

audacity вообще гадость, я бы не стал ему доверять.

Я теперь тоже не буду. Потратил вечер и привлёк вас только из-за бага в нём...

Оппа, девелопер мне уже ответил. Говорит, это, типа, фича, а не баг. ☺

Thank you for report and detailed analysis.

The «errors» that you describe are expected when «dither» is enabled. Dithering is a technique commonly employed to reduce quantization noise and extend the usable dynamic range when reducing the bit depth.

By default, Audacity imports audio in 32 bit float format, which allows Audacity to maintain extremely high quality when processing the audio. All audio processing in Audacity is performed in 32 bit float format.

The artificial test of importing a track and exporting it again in the same format is not a typical use for this software. Audacity is a multi-track audio editor, designed for recording, editing and processing audio. The default settings have been chosen to suit that typical use.

For «scientific» measurement applications, the optimum settings would be to use 32 bit float format throughout, including exporting. This would then obviate the need to reduce the sample format and provide full 32 bit float accuracy. Alternatively, dither can be turned off in preferences (Edit menu > Preferences > Quality), though this will of course produce quantization errors if any signal processing is performed.

There is more information about dither and Audacity's use of dither in the Audacity wiki: http://wiki.audacityteam.org/wiki/Dither

Steve

Действительно, если переключить формат на 16-bit int и отключить dithering, то на входе и выходе сигналы идентичны, в том числе при импорте флака.

Стало любопытно, решил перепроверить результаты записи с виртуального синка пульсы. Результат:

0.00% and 0.00% of samples differ from the original for left and right channels respectively
σ for amplitude differences is 0.000 and 0.000 for left and right channels respectively