음원파일의 종류

디지털 음원 파일들은 mp3, flac, wav, DSD등의 데이터 형태로 저장되어 있습니다.

이 데이터 포멧에는 비압축, 무손실 압축, 손실 압축등 3가지 형태가 존재합니다.



비압축은 원음입니다. 비압축과 무손실 압축파일은 데이터 손실이 없습니다. 그러나 손실 압축파일은 원본에서 데이터의 일부분을 삭제하는 방식으로 파일의 크기를 줄여놓은 형태입니다. 즉, 파일 용량이 줄어들수록 데이터의 손상이 많아지게 됩니다.

최근에는 저장장치의 대용량화가 이루어짐으로써 비압축 무손실 음원이 대세를 이루어 가고 있으며 많이 쓰이고 있는 파일형태별 역사와 특성들을 간단히 정리해 봅니다.





  비압축 uncompressed(WAV, DFF)

원본 파일 그대로를 저장하여 재생하는 방식으로 원음의 손실이 없지만 데이터량이 많아 저장에 불리한면이 있으나 대용량 저장장치의 일반화로 최근에 각광을 받고있는 파일 형태입니다.


  무손실 압축 Lossless(FLAC, DST)

    파일 압축방식으로 압축된 파일은 원본에 비해 용량은 작지만 데이터를 원본 그대로 유지하고 있으며  음악을 듣기 직전까지 압축형태를 유지하고 있다가 음원재생전에 압축을 풀어(디코딩) 원음으로 만들어 재생하게 하는 방식이다.


  손실 압축 Lossy(MP3, AAC)

     파일 용량을 작게하여 많은 곡을 저장할 수 있기 때문에 주로 쓰이던 방식이다. 하지만 잘라낸부분이 재생되지 않기때문에 음질이 떨어질수 있으며 최근엔 원음에 손상이 가지않는 필요없는 부분만을 잘라낸 압축 음원을 만드는 추세이다.   mp3같은 손실압축데이터을 wav로 변환한다 해도 음질이 개선되지는 않는다.


   MP3  

 MP3는 CD 음질을 유지하면서도 데이터를 1/10로 줄일 수 있는 MPEG1 규약이다. 그러나 실제로 MP3는 음악CD보다 다소 음질이 떨어진다. 바로 손실 압축을 사용하기 때문인데 이는 불필요한 것들을 삭제하고 꼭 필요한 부분만을 남기는 기법이다. 이 방식으로 압축한 파일은 어느 정도의 손상을 입게 되고, 원래대로 복원 거의 불가능하다. 대신 압축률이 높아 다방면에 활용되는데 MP3파일이 대표적이다.


   AAC

MPEG 규격에 포함되는 디지털 압축 오디오 신호를 말한다. AAC는 MPEG2 AAC와 MPEG4 AAC로 나누어지는데, 일반적으로 자주 듣는 음악 파일 형식인 MP3와 AAC는 동일한 MPEG 기술을 사용한다. AAC 규격은 MP3에 비해 음질이 우수하고 30% 정도 압축률이 높다. 그 이유는 AAC의 프레임이 가변 구조를 가지고 있어 압축률에 따라 크기가 변하지만, 고정적인 구조의 MP3는 불필요한 영역에 의해 압축 효율이 떨어지기 때문이다. 단점은 MP3에 비해 인코딩 시간이 최대 10배 이상 느리다는 것이다. AAC는 애플의 아이폰, 아이팟, 아이튠즈에 사용되는 기본 오디오 포맷으로, 아이튠즈 스토어의 모든 음원에 사용되고 있다. 또한 소니의 플레이스테이션3의 표준 오디오 포맷과 DVD와 같은 MPEG4 비디오의 표준에도 사용되고 있다.

 

 

   WAV

 윈도우에서 사용되는 표준 사운드 포맷. 마이크로소프트사와 IBM사가 윈도우에서 사용하기 위한 목적으로 만들었다. PCM(Pulse Code Modulation) 무압축 방식과 ADPCM과 같은 압축 방식이 있고, 파일 크기가 MP3에 비해 보통 10배 정도 큰 단점이 있다. PCM 무압축 방식의 WAV 파일은 아날로그 형태의 소리를 데이터 손실 없이 그대로 디지털 형태로 만들어 뛰어난 음질을 보여준다. 윈도우의 표준 사운드 포맷이기 때문에 재생을 위해 따로 프로그램을 설치하지 않아도 재생 가능하다.

 

   Flac
 
WAV 처럼 음원을 온전하게 디지털로 담는 데는 꽤 큰 용량이 필요하다. 아날로그 음원에서 디지털 음원으로 처음 넘어간 것이 CD다. CD는 LP나 테이프처럼 아날로그 정보 대신 디스크에 디지털 정보를 담고 이를 재생한다. CD는 16비트 레벨에 44kHz의 샘플링 주파수로 이뤄진 PCM 신호로 이뤄지며 보통 웨이브(WAV)라는 파일에 소리를 담는다. 소리를 2의 16제곱, 그러니까 65,536개의 단계로 나누고 소리의 변화를 1초에 44,100번으로 나눠 기록한다. MP3가 사람이 듣지 못하는 주파수 영역의 소리를 삭제해 파일의 용량을 줄인다면,Flac은 원음원을 지우지 않고 파일만 압축해 용량을 줄임으로 원본과 비교하여 음원의 손실이 없다는 특징을 가지고 있다.

 

   DSD

 고음질의 디지털 오디오 기록방식으로,  높은 주파수 대역까지 커버가 가능해 고역과 풍부한 큰 소리를 기록할 수 있으며, 소음이 낮고 소리의 변형이 적은 특징이 있다
 컴팩트 디스크에 음악 등의 음성을 넣는 CD-DA(Compact Disc Digital Audio)로, 2000년에 소니와 필립스에 의해 명명되었으며, 기존의 선형 펄스 부호 변조(linear PCM)를 대체하는 새로운 방식의 SACD에 쓰인 표준이다. 기존의 PCM이 오디오 신호 파장의 높낮이를 측정하여 기록한 반면, DSD는 오디오 신호 파장의 밀도 차이를 이용하여 모양을 기록한다. DSD의 원리 자체는 예전부터 있던 것으로, 펄스 변조 방식의 하나인 펄스 밀도 변조 방식(PDM, Pulse Density Modulation)에 소니와 필립스가 상표를 붙인 것이다.
100kHz까지 커버 가능한 주파수 대역으로 인해 높은 고역과 풍부한 큰 소리를 기록할 수 있으며, 소음이 낮고 소리의 변형이 적다. 아날로그에서 DSD로의 변환 비용이 낮아 소비 전력도 절약되기 때문에, 수퍼 오디오 CD나 디지털 파워 앰프로도 사용된다. 하지만 샘플링 비율이 PCM에 비해 64배나 높기 때문에 데이터 크기가 크고 고주파가 될수록 양자화(quantization) 노이즈가 증가하며, 기존의 오디오 CD가 가지고 있는 근본적인 지터(jitter) 등의 문제가 여전히 있다.

DFF : DSD의 원래 형태인 SACD에서 사용한 포멧이다.

DST : DFF를 압축한 형태이다. PCM진영으로 보면 FLAC로 보면된다.

 

 

https://namu.wiki/w/Direct%20Stream%20Digital

Direct Stream Digital - 나무위키