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[TUTORIAL]: OSX e Formati Audio

 
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gnombyX
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MessaggioInviato: Lun Set 11, 2006 1:08 pm    Oggetto: [TUTORIAL]: OSX e Formati Audio Rispondi citando



Parlando di P2P, non si può ignorare il tipo di file più scaricati in assoluto dalla rete: quelli musicali.
Indipendentemente da quale tipo di musica si scarica, spesso ci si imbatte in formati audio "insoliti" e talvolta lo stesso brano, o lo stesso album, è presente in rete con codifiche ed in formati audio differenti.
Lo scopo che si prepone questo tutorial è di fornire all'utente una panoramica essenziale sui vari formati audio reperibili in rete e sulle loro differenze più significative in modo da fornirgli una bussola per orientarsi tra i vari formati e scegliere il più adatto alle proprie esigenze e alla propria "fissazione" in materia di qualità e pulizia sonora.
Il tutorial presenta inoltre in modo sintetico alcune comode applicazione per la gestione dei file audio in Mac OSX.



FORMATI LOSSY

Vengono chiamati Lossy tutti i formati in cui vi è una perdita di qualità sonora rispetto all'originale (per originale si intende la traccia di un cd audio o il file aiff non compresso da essa derivato).
Questo tipo di formati sono i più diffusi sulla rete per via delle loro scarse dimensioni che li rendono velocemente scaricabili; come è logico aspettarsi, le ridotte dimensioni dei file copromettono la pulizia sonora rispetto all'originale, tuttavia, per molti utenti non particolarmente esigenti la qualità audio offerta dai formati lossy è sufficiente.



MP3

Il formato audio digitale per eccellenza, diventato famoso negli ultimi anni soprattuto per il peso che i media di ogni genere gli hanno attribiuto, spesso ingiustamente legandolo tout-court alla pirateria; l'MP3 è un derivato del formato mpeg che, applicato ai file audio non compressi, è in grado di ridurre anche drasticamente le dimensioni del file originale, conervando nella maggior parte dei casi una qualità accettabile. Sono certo che noi tutti conosciamo l'MP3, ma approfondiamo un po' il discorso:
In rete ci si imbatte spesso in file con estensione .mp3 aventi dimensioni estremamente diverse tra loro, ciò dipende dalla qualità di codifica e da quale encoder si è utilizzato nella compressione del brano.
Il file mp3 può essere codificato con frequenze di campionamento di 32, 44.1(quella del CD-Audio) e 48 Khz e con Bitrate che vanno da 32Kb/s a 320Kb/s in formato stereo (ossia da 16kb/s a 160Kb/s per canale). Nonostante molti utenti ritengano che un bitrate di 128Kb/s corrisponda ad una qualità accettabile io mi trovo profondamente in disaccordo: il suddetto bitrate poteva essere accettato qualche anno fa ma, con l'evoluzione tecnologica delle macchine e con l'ampliamento della banda delle connessioni internet, ritengo che per avere una qualità giudicata accettabile sia necessario alzare, e non di poco, il bitrate.
i File Mp3 possono essere codificati con un bitrate fisso (CBR) o bitrate variabile (VBR); il secondo è generalmente da preferirsi in quanto offre, a parità di bitrate, una qualità sonora maggiore, diversificando la quantità di compressione per ogni frammento del file sonoro in base alle specifiche fisiche del suono in esso contenuto. Il vantaggio apportato da quest'opzione è quello di comprimere maggiormente dove l'audio è più semplice e agire in modo più blando ove le porzioni di file audio risultano più complesse, riducendo in questo modo la perdita di qualità e sfruttando appieno il bitrate scelto.


AAC

L'acronimo sta per Advanced Audio Coding, è un recente formato di compressione audio nato per migliorare l'MP3, i file codificati in questo formato possono avere estensione .m4a o m4p, quest'ultima si riferisce a file AAC protetti da DRM.
Questo formato offre una qualità sonora maggiore rispetto ad un file Mp3 di pari dimensioni o bitrate (specialmente la differenza si espande nelle codifiche a basso bitrate), ciò è possibile grazie alla più alta frequenza di campionamento (fino a 96 kHz/s contro i 48 kHz/s dell'mp3) e grazie ad una più accurata analisi dei singoli blocchi,o porzioni, di file audio (1024 contro appena 576 dell'Mp3).
Il formato AAC è diventato famoso e sta prendendo piede grazie alla Apple: l'iPod è stato il primo, per molto tempo l'unico, e tutt'ora uno dei pochi lettori di file multimediali portatili a supportare l'AAC; inoltre i brani venduti da Apple sugli Itunes Music Store di tutto il mondo, nonchè i famosissimi podcast, utilizzano unicamente questo formato.


LAME

l'acronimo sta per "Lame Ain't an Mp3 Encoder" ossia "Lame non è un encoder Mp3"... anche se di fatto lo è a tutti gli effetti.
Ho deciso di segnalare questo codec a parte, nonostante esso generi dei file MP3 normalissimi e compatibili con qualunque software o lettore multimediale portatile in grado di riprodurre un normaledi questo tipo. L'MP3 è infatti un formato generico e può essere generato da diversi software per la codifica (o encoder); il primo in ordine di apparizione, in grado unicamente di creare un file MP3 partendo da un file Wave, è stato il Fraunhofer l3enc che veniva venduto al "modico prezzo" di 250$ verso la metà degli anni '90.
Da allora è stata fatta molta strada e oggi l'encoder LAME ( distribuito con licenza LGPL) è a giudizio degli esperti il migliore encoder per questo formato, sia in quanto a qualità che a velocità di codifica. LAME può essere integrato in iTunes come script.


OGG VORBIS

Si tratta di formato audio Lossy open source composto dal contenitore OGG e dal codec audio lossy Vorbis, i file compressi con questo codec assumono l'estensione .ogg.
La qualità dei file compressi col codec OGG-Vorbis è nella quasi totalità dei casi equivalente a quella dei loro corrispettivi Mp3 VBR, ciononostante questo codec ha avuto scarsa diffusione perchè pochi software, e ancora meno lettori multimediali portatili, sono ingrado di riprodurre questo formato.


MUSEPACK

E' anche conosciuto come anche conosciuto come Mpeg+ o MP+, si tratta di un formato di compressione audio Lossy particolarmente indicato per bitrate medio-bassi (160-180Kb/s), i file che adottano il codec musepack assumono l'estensione .mpc.
Possiamo definire il MusePack un codec "ibrido" in quanto è stato sviluppato a partire dall'MP2 (antenato dell'mp3), ma con l'aggiunta di alcune caratteristiche specifiche di altri codec, quali AAC e MP3, talvolta addirittura migliorate.
Ciò che però rende particolarmente interessante questo codec è l'estensione della variabilità di bitrate che raggiunge in questo caso uno spettro da 3 a ben 1300Kb/s in uno stesso file, ciò significa che alcune parti di audio particolarmente elaborate non vengono quasi compresse (mantenendo essenzialmente inalterata la loro purezza sonora) mentre altre parti molto semplici (come ad esempio i silenzi) vengono ridotte in modo drastico senza che l'orecchio (non allenato) percepisca una perdita di qualità.

WMA
Si tratta di un (fallimentare) formato proprietario inventato da Microzozz con estensione .wma. Questo codec audio rispecchia la qualità di tutti i prodotti del marchio e pertanto non perderò tempo a scriverne oltre. Lasciatelo perdere! Se il file che cercate esiste proprio soltanto in questo formato, esso può essere riprodotto dall'ottimo player multimediale VideoLan VLC, disponibile per moltissime piattaforme, e completamente freeware. E' possibile scaricare VLC
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FORMATI LOSSLESS

A differenza dei formati Lossy, i formati Lossless consentono di diminuire le dimensioni del file audio non compresso (Aiff o Wave) senza perdita di qualità alcuna. Questi formati sono particolarmente adatti per il backup di CD originali, purtroppo però non tutti sono ancora pienamente supportati in ambiente Machintosh e alcuni di essi necessitano pertanto di essere convertiti prima di della riproduzione.
Questa famiglia di codec viene spesso impiegata per effettuare backup di CD originali così che, se l'originale dovesse essere smarrito o rovinato, sia possibile crearne una copia della stessa qualità; proprio per questo motivo gli album compressi in formati Lossless sono spesso accompagnati da un file .cue di pochi byte che contiene le informazioni per la masterizzazione dell'album. Personalmente sono contrario a questa modalità di archiviazione in quanto la maggior parte di software di masterizzazione per Macintosh non sono in grado di abbinare automaticamente le informazioni contenute nel file cue al file Lossless e le singole tracce vanno decompresse nel formato originale e separate manualmente dall'utente, trovo molto più semplice codificare in Lossless ogni traccia separatamente.


APPLE LOSSLESS AUDIO CODEC

Conosciuto anche come ALAC, questo giovane ma promettente formato Lossless proprietario di Apple raggiunge delle percentuali di compressione comprese tra il 40% e il 60% dell'originale, a seconda del tipo di musica che si comprime; nonostante l'ALAC crei anch'esso dei file con estensione .m4a, questo codec non ha nulla a che vedere con l'AAC.
Il funzionamento del codec non è molto differente da altri codec Lossless come ad esempio il FLAC, ma la vera innovazione di questo codec è la sua leggerezza: un brano codificato in formato ALAC è infatti molto più semplice da riprodurre rispetto ad un brano di pari qualità codificato con un altro encoder e ciò lo rende particolarmente adatto alla riproduzione sull'iPod.
Il codec ALAC è compreso in Quicktime 6.5.1 o superiore e in iTunes a partire dalla versione 4.5.


FLAC

Free Lossless Audio Codec, è il codec lossless per eccellenza, il più diffuso, pratico e compatibile. I file audio che adottano questo codec assumono l'estensione Flac.
Nei file codificati con FLAC nessuna informazione viene eliminata, esse vengono semplicemente compresse; la differenza sostanziale tra FLAC e i comuni software di compressione (ad esempio lo Zip) è che il primo è stato appositamente studiato per la compressione di file audio e riesce a raggiungere su questi una percentuale di compressione dal 30 al 50% dell'originale , a seconda delle impostazioni fornite dall'utente e dalle specifiche del brano musicale, contro una percentuale massima del 20% nel formato Zip. Non dimentichiamoci inoltre che un file .zip non è un file audio e non può pertanto essere riprodotto da un riproduttore audio se non previa decompressione.
Il formato FLAC supporta frequenza di campionamento da 1 a 1048 kHz, con incremento unitario di 1 Hz, gli 8 canali supportati possono essere raggruppati a coppie (stereo) o in formato surround (fino a 7.1). Il formato FLAC utilizza il sistem CRC checksum per identificare eventuali frame corrotti e il sistema di hash MD5 (con criptatura a 128 bit) che verifica l'integrità dello spettrogramma dei file audio.
Infine questo formato è da preferirsi in ambiente Macintosh in quanto i più diffusi software di masterizzazione per Mac consentono di scrivere un CD-audio direttamente da questo formato e senza decodifica, opzione che non è al momento possibile per altri formati Lossless ad eccezione di quello prorietario di Apple.


SHORTEN

E' un formato audio Lossless proprietario della SoftSound inc. reso praticamente pubblico durante i primi anni '90; i file che utilizzano questo codec sono contraddistinti dall'estensione .shn.
Lo shorten è stato il precursore dei codec Lossless ed era molto in voga, fino a qualche anno fa, tra i bootleggers di tutto il mondo che lo utilizzavano per codificare le registrazioni dei concerti di artisti che permettevano questa pratica (taping), ancora oggi molti concerti possono essere scaricati gratuitamente da appositi siti e con il consenso delle band in questo formato, sebbene l'SHN stia lentamente cedendo il passo al più recente e sicuro FLAC.
Possiamo definire il formato Shorten un formato "misto" poichè lo stesso codec diventa Lossless o Lossy a seconda delle impostazioni fornite dall'utente, se si decide di comprimere il file oltre il 30% una parte di dati, seppure minima, verrà persa.


MONKEY'S AUDIO

si tratta di un formato Lossles sproprietario con caratteristiche molto simili al FLAC. Accanto ai più famosi file audio Lossless con estensione .ape, il formato Monkey Audio può creare dei file con estensione .apl che contengono alcuni dati supplementari sulla traccia audio.
Il bitrate tipico dei file codificati in questo formato si aggira tra i 600 e i 700 Kb/s. Il codec Monkey Audio ha il vantaggio di raggiungere delle percentuali di compressione ottime (una media 45%), superiori alla media del formato FLAC e nettamente superiori a quella del formato Shorten, di contro la decompressione di questo formato è molto più lenta di quella di di un FLAC o di un SHN, inoltre spesso il seeking durante la riproduzione risulta lento e può generare errori e in rari casi anche la chiusura inaspettata del player, percui se ne sconsiglia la riproduzione previa decompressione. Il formato Monkey Studio utilizza una correzione CRC ridondante ma non supporta l'hashing MD5, ciò lo rende molto meno sicuro del concorrente FLAC.


TRUE AUDIO

E' un codec Lossless open source basato sull metodo dei pronostici adattivi e genera file con estensione .tta, compressi del 30% circa rispetto all'originale. Il formato True Audio è caratterizzato da un'eccellente velocità di codifica e supporta i tag ID3v1 e v2. Purtroppo, nonostante le sue ottime prestazioni, questo formato è poco diffuso.


WAVPACK

E' un formato open source in grado di comprimere in modalità lossless unicamente file audio Wave (.wav) da 8 a 32bit stereo in file con estensione .wv. La percentuale di compresisone è eccellente (si arriva fino al 70%), ma la vera innovazione di questo formato è la possibilità di generare anche file Lossy piccoli e di altissima qualità che utilizzano lo stesso codec del formato Lossless. il formato WavPack supporta inoltre sia i tag ID3v1 che quelli proprietari di Monkey's Audio ed implementa l'hashing MD5 come il formato FLAC, garantendo unbuon livello di sicurezza rispetto agli errori.
Purtroppo questo formato, che sembra essere molto buono, presenta qualche problema con il nostro sistema operativo: pochissimi programmi sono in grado di convertirlo, talvolta generando errori nel processo di decompresisone (che peraltro è di una lentezza disarmante), altre volte invece non risconoscono il formato.
Il mio consiglio è di dedicarsi a formati più maturi e consolidati, senza perdere di vista le prossime evoluzioni di questo codec.




GESTIONE DEI FORMATI LOSSY IN OSX


ITUNES-LAME


Noi utenti Mac abbiamo la fortuna di integrare nel nostro sistema operativo quello che è stato definito dagli esperti il miglior software al mondo per la gestione dei file musicali: iTunes. Con questo software possiamo comprimere e riprodurre i più diffusi formati Lossy come l'MP3 e l'AAC.
Tuttavia, se dobbiamo codificare un file MP3 ad alta qualità sarà preferibile utilizzare l'encoder LAME per ottenre il miglior risultato nel minor tempo. Ecco come fare:

1 - innanzitutto scarichiamo il software iTunes-LAME encoder da

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e mettiamolo in Home/Libreria/iTunes/Scripts/
2 - scarichiamo l'ultima versione stabile (sconsiglio le versione alpha) del codec LAME da

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. Occorre scegliere la versione ACM, altrimenti ci troveremo con un'inutile versione del codec compilata per winzozz.
3 - all'interno del file zip scaricato troveremo il componente LAME che andrà copiato all'interno dell'applicazione iTunes LAME in questo modo: clicchiamo col tasto destro (o ctrl-clic) sull'icona di iTunes-Lame, quindi clicchiamo sulla voce"mostra contenuto pacchetto" dal menù contestuale che ci si aprirà; entriamo ora nella cartella "Contents", poi nella sottocartella "Resources" e copiamo qui i file contenuti nel file zip appena scaricato.

A questo punto l'encoder LAME è installato e pronto per essere utilizzato, procediamo:

4 - inseriamo il cd che intendiamo rippare in MP3 e attendiamo che iTunes interroghi il catalogo CDDB per trovare automaticamente i dati del nostro disco.
5 - selezioniamo il disco dall'elenco delle risorse di iTunes, poi cerchiamo l'icona script sulla barra dei menù (ha la forma di una pergamena), clicchiamoci su e scegliamo la voce "Import with LAME..."
6 - ora dobbiamo scegliere il fattore di compressione e, di conseguenza, la qualità del file MP3 di output.

Sarà necessario inserire uno dei seguenti parametri di LAME nello spazio "encoding options":
Codice:
--preset standard

conosciuto anche come -V 2 -> crea file VBR di bitrate tra i 170 e i 210 Kb/s
Codice:
--preset extreme

conosciuto anche come -V 0 -> crea file VBR di bitrate tra i 200 e i 240 Kb/s
Codice:
--preset insane

crea file con bitrate 320 Kb/s CBR
7 - clicchiamo sul pulsante prefs e scegliamo la cartella in cui vogliamo salvare i file MP3 compressi con LAME

8 - Clicchiamo su "import".

nota: i preset inseriti vengono mantenuti in memoria da iTunes LAME, non sarà quindi necessario re-inserire la stringa del preset desiderato ogni volta.
E' bene aggiornare periodicamente sia l'applicaizone-script iTunes-Lame, sia il componente LAME con le verisoni aggiornate: ciò porterà ad un aumento sia della qualità che della velocità di codifica.



MPC2AIFF
(

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Purtroppo iTunes non è in grado di gestire i file Musepack, essi vanno pertanto traformati in un formato compatibile al player di Apple.
L'applicazione che ci viene in soccorso in questo caso è MPC2AIFF, una semplice ma efficace utility freeware che permette, come suggerisce il nome stesso, di trasformare file con estensione .mpc in file Aiff non compressi.
Il funzionamento è molto semplice:
1 - avviata l'applicazione è sufficiente trascinare i file .mpc che si vogliono convertire sull'apposita finestra.
2 - accertiamoci poi che tra le opzioni di output sia selezionta la voce "aif (formato Aiff di Apple)" e che come qualità sia selezionata la voce "quality:highest"
3 - clicchiamo quindi sul pulsante "Vai!..." e in pochi istanti il programma creerà dei file aiff nella stessa cartella in cui si torvano i file mpc di partenza.

4 - a questo punto possiamo masterizzare gli aiff oppure convertirli in un formato leggibile da iTunes



GESTIONE DEI FORMATI LOSSLESS IN OSX
RIPRODUZIONE:

iTunes è un software eccezionale ed è in grado di gestire il miglior formato Lossy esistente: l'AAC; purtroppo però iTunes ancora non supporta molti dei formati Lossless sopra descritti né in lettura, né tantomeno a livello di codifica / decodifica; per gestire questo tipo di files in OSX occorre quindi ricorrere ad applicazioni di terze parti.
Tra queste segnaliamo

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, un essenziale e leggero player multiformato (riproduce la quasi totalità dei formati lossy e lossless) che, nella sua ultima versione, ha acquistato un'interfaccia essenziale ma estremamente intuitiva e funzionale; Cog è inoltre in grado di leggere i tag ID3 e di fornire le relative informazioni sui brani in esecuzione ed è compatibile con il servizio Last.Fm.


CODIFICA

xACT
(

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)


1 Inseriamo il Cd-audio che vogliamo codificare in formato lossless nel lettore del Mac e, se necessario, avviamo iTunes affinchè vengano automaticamente riconosciuti i nomi delle tracce. Avviamo quindi xACT, clicchiamo sul tab "util" e quindi su CD-Extraction, trasciniamo i brani dal CD montato sulla scrivania al riquadro grigio scuro sulla sinistra dell'applicazione, clicchiamo su "execute", scegliamo una cartella di destinazione e attendiamo la fine del processo (la durata dipende dalla durata e dalle condizioni del CD, potrebbero volerci alcuni minuti).
2 Alla fine del processo di estrazione si aprirà una finestra con un lungo testo; si tratta del Log (ossia del certificato di avvenuta estrazione), è bene verificare innanzitutto che non ci siano stati problemi nell'estrazione (problemi inferiori all' 1-1,5% sono trascurabili), dopo di che possiamo copiare il testo, incollarlo in textedit e salvarlo in un file (Log.rtf) che andrà incluso nella release lossless come "certificato di garanzia".

3 Sempre in xACT, clicchiamo sul tab "encode", quindi trasciniamo i nostri file audio non compressi che abbiamo ottenuto dal passaggio precedente nel riquadro più scuro a sinistra.
4 - Ora dobbiamo scegliere il codec Lossless che intendiamo utilizzare tra Shorten, Wavpack (sia lossless che lossy), FLAC, TTA e APE (monkey's audio). Alcuni di questi formati permettono la verifica e/o la creazione dell'hash MD5, si consiglia di attivare queste opzioni (dove possibile) per evitare spiacevoli errori di compressione. I formati FLAC e APE permettono inoltre di scegliere il livello di compressione: inutile dire che per una maggiore compressione occorrerà un tempo maggiore.

5 - Accertiamoci che l'opzione "delete original files after encode" non sia attivata (in modo tale da conservare gli originali in caso di problemi di codifica) e clicchiamo sul pulsante "encode".
6 - scegliamo la cartella in cui intendiamo salvare i file Lossless e clicchiamo su "choose", avviando il processo di codifica.

DECODIFICA
1 - apriamo l'applicazione e clicchiamo sul tab "decode", quindi trasciniamo sopra i nostri file in formato Lossless
2 - scegliamo se preferiamo il file di output in formato Aiff o Wave e clicchiamo sul pulsante "decode".

3 - secgliamo ora la cartella di destinazione e clicchiamo su "choose" per dare ininzio al processo di decodifica.

Oltre alle due operazioni basilari di codifica e decodifica dei file, xAct può eseguire operazioni addizionali che possono risultare molto comode in alcuni casi.

Checksum
Cliccando sul Tab "checksum" e trascinando nel riquadro i nostri file Lossless potremo creare dei CRC checksum o dei controlli hash MD5. Se invece trasciniamo nello stesso riquadro il file con esensione .md5 (spesso allegato ai brani lossless) potremo verificare l'assenza di errori nella compressione ed essere sicuri al 100% che i file lossless in nostro possesso hanno esattament ela stessa qualità dell'originale. Altri sistemi di verifica sono "Verufy" e "Fingerprint"; è sempre bene includere i risultati di tutte queste verifiche nella release lossless in modo da aumentarne la garanzia.


CASI PARTICOLARl: CueSheet

Possiamo talvolta imbatterci in una release con un file lossless unico molto grande abbinato ad un file con estensione Cue. Il file lossless (generalmente Ape o FLAC) contiene l'intero CD mentre il file Cuesheet contiene tutte le restanti informazioni: nome dell'artista, dell'album, delle tracce, genere musicale, nonchè il punto esatto in cui termina una traccia e ne inizia un'altra.

Per separare le tracce ci serviremo del freeware [url=http://tmkk.hp.infoseek.co.jp/xld/xld-gui-20070504.tar.bz2 ]XLD[/url] (X Lossless Decoder). XLD non dispone di una vera e propria interfaccia utente ma è semplice da utilizzare, veloce, e compatibile con moltissimi formati audio.

Avviamo il programma, quindi selezioniamo "preferences" dal menù "Xld" della barra, scegliamo il formato audio desiderato (è possibile sepsrare le tracce e convertirle in un formato lossy al tempo stesso), clicchiamo sul pulsante "option" per regolare altre eventuali opzioni, quindi scegliamo la cartella in cui vogliamo che vengano creati i file audio separati e/o convertiti.
A questo punto non resta che trascinare il file con estensione Cue sull'icona di XLD nel dock, si aprirà una finestra in cui ci viene chiesto di selezionar eil file corrispondente al Cuesheet, selezioniamolo e il processo di separazione/conversione dei file partirà automaticamente.

Alcuni formati permettono di integrare il cuesheet all'interno del file Lossless stesso, in questi (rari) casi è sufficiente comportarsi come sopra, trascinando però il file Lossless stesso sull'icona di XLD; l'applicazione rileverà il Cuesheet integrato e chiederà se vogliamo leggerlo, rispondendo di si otterremo l'elenco delle tracce con i titoli e eventuali altre informazioni.

XLD può essere anche usato per convertire in un solo passaggio un file lossless in un formato lossy, tra cui Apple AAC e MP3 LAME.


TRANSCODE: se lo conosci lo eviti!

Si definisce "transcode" il passaggio di un file lossy ad un altro o allo stesso formato lossy con bitrate differente. Ciò è male !
Come suggerisce la parola stessa i file lossy hanno già subito una perdita nella compressione, se vengono sottoposti ad un ulteriore processo di compresisone la loro qualità scende a livello esponenziale. Nei migliori sistemi p2p dedicati all'audio la condivisione di materiale frutto di transcode viene punito con l'immediato allontanamento permanente dell'utente; pertanto se siete incerti della provenienza del materiale, trattenetevi dal condividerlo.

Ricordiamo infine che è invece consentita la conversione di Formati lossless in altri formati lossless in quanto non vi è perdita di qualità.
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