무손실 오디오

无损音频은 인코딩, 저장 또는 전송 과정을 거친 후, 디코딩 시 인코딩된 입력 디지털 샘플을 완벽하게 복원할 수 있는 오디오를 의미합니다. 비압축 PCM은 무손실 방식으로 저장될 수 있으며, FLAC, ALAC, WavPack, MLP 등은 오디오 간의 상관관계를 활용하여 데이터 양을 줄이면서도 입력과 일치하는 정확한 디코딩 결과를 보장합니다.

“무손실”은 명확한 데이터 관계를 나타냅니다. 즉, 디코딩 출력은 인코딩 입력에 비해 정보 손실이 없다는 것을 의미합니다. 이는 입력 데이터가 더 이전 단계에서 손실 압축을 거쳤는지, 리샘플링, 다이내믹 처리 또는 아날로그 복제를 거쳤는지를 나타내지 않으며, 마스터 테이프, 녹음 및 재생 장비의 품질을 보장하지도 않습니다. MP3를 디코딩하여 FLAC으로 저장하면, 생성된 FLAC 파일은 이번 입력에 대해서는 무손실이지만, MP3 인코딩 전의 데이터를 복원할 수는 없습니다.

무손실 압축은 일반적으로 인접한 샘플을 예측하고, 채널 간 상관관계를 활용하며, 잔차를 효율적으로 인코딩함으로써 구현됩니다. 음악이 예측하기 쉬울수록 압축률은 일반적으로 높아지며, 노이즈와 복잡한 고주파 성분은 압축하기 어렵습니다. 인코딩 레벨을 조정하여 검색 복잡도와 파일 크기를 변경할 수 있지만, 형식과 구현이 올바르다면 디코딩 시 샘플링은 동일하게 유지되어야 합니다.

파일이 무손실인지 여부는 확장명만으로는 판단할 수 없습니다. WAVE 컨테이너는 PCM을 저장할 수도 있고, 손실 압축된 데이터를 저장할 수도 있습니다. M4A는 AAC 또는 ALAC를 포함할 수 있으며, 일부 형식은 손실 및 무손실 모드를 동시에 제공합니다. 효과적인 검증 방법으로는 코덱 식별자 읽기, 디코딩 검증, 샘플 해시 비교 또는 형식에 내장된 체크섬 사용 등이 있습니다. 스펙트럼 그래프는 출처에 대한 단서를 부분적으로만 드러낼 수 있으며, 저역 통과 필터링은 녹음 장비, 제작 필터링 또는 샘플링 주파수 변환에서 비롯될 수도 있으므로, 이를 단독으로 무손실의 증거로 삼을 수는 없습니다.

샘플링 주파수와 비트 심도는 무손실 여부와 무관합니다. 16비트/44.1kHz FLAC과 24비트/192kHz FLAC 모두 무손실일 수 있으며, 차이점은 저장된 PCM의 매개변수에 있습니다; 고사양 파일도 단순히 저사양 콘텐츠를 업샘플링한 것일 수 있습니다. 무손실 트랜스코딩은 샘플 데이터를 유지하면서 컨테이너, 메타데이터 및 압축률을 변경할 수 있는 반면, 비트 심도 축소, 샘플링 주파수 변환 및 음량 처리는 새로운 데이터를 생성합니다.