ロスレスオーディオ

无损音频とは、符号化、保存、または伝送を経た後、復号時に符号化された入力デジタルサンプルを完全に復元できるオーディオを指す。非圧縮PCMはロスレスで保存可能ですが、FLAC、ALAC、WavPack、MLPなどは、オーディオの相関性を利用してデータ量を削減しつつ、デコード結果が入力と一致することを保証しています。

「ロスレス」とは、デコード出力がエンコード入力に対して情報損失がないという明確なデータ関係を指します。これは、入力がそれ以前の段階でロス有りの符号化を経ているか、リサンプリングやダイナミック処理、アナログ複製が行われているかについては示しておらず、マスターテープ、録音、再生機器の品質を保証するものでもありません。MP3をデコードしてFLACとして保存した場合、得られたFLACはこの入力に対してロスレスですが、MP3符号化前のデータを復元することはできません。

ロスレス圧縮は通常、隣接するサンプルを予測し、チャンネル間の相関を利用し、残差を効率的に符号化することで実現されます。音楽の予測が容易であればあるほど、圧縮率は通常高くなります。一方、ノイズや複雑な高周波成分は圧縮が困難です。符号化レベルを変更することで、検索の複雑さやファイルサイズを調整できますが、フォーマットと実装が正しい限り、復号時のサンプリングレートは同じまま維持されるはずです。

ファイルがロスレスであるかどうかは、拡張子だけで判断することはできません。WAVEコンテナにはPCMも、ロス有りのエンコードも保存できます。M4AはAACやALACをカプセル化できます。また、一部のフォーマットではロス有りとロスレスの両方のモードが提供されています。有効な検証方法としては、コーデックの識別子の読み取り、デコード時のチェックサム確認、サンプルハッシュの比較、あるいはフォーマットに組み込まれたチェックサムの使用などが挙げられる。スペクトル図は情報源に関する手がかりの一部しか明らかにせず、ローパスカットオフは録音機器、制作時のフィルタリング、またはサンプリングレートの変換に起因する可能性もあるため、それだけではロスレスであることの証明にはならない。

サンプリングレートとビット深度は、ロスレス性とは独立しています。16ビット/44.1 kHzのFLACも24ビット/192 kHzのFLACもロスレスである可能性がありますが、その違いは保存されているPCMのパラメータにあります。高スペックのファイルであっても、単に低スペックのコンテンツをアップサンプリングしただけである可能性があります。ロスレス変換では、サンプルデータを保持したままコンテナ、メタデータ、圧縮率を変更できますが、ビット深度の削減、サンプリングレートの変換、ラウドネス処理を行うと、新しいデータが生成されます。