什么是无损文件格式&为什么不应该将有损文件格式转换为无损文件格式

无论您处理的是图像、音乐还是视频文件,了解不同类型的格式之间的差异以及何时使用它们都很重要。使用错误的格式可能会破坏文件的质量或使其文件变得不必要地大。

某些类型的媒体文件格式是“有损的”,而某些类型的媒体文件格式是“无损的”。我们将解释这些术语的含义、每种类型文件格式的优点,以及为什么永远不要将有损格式转换为无损格式。

说明压缩情况

我们使用压缩来使文件更小,从而使它们下载速度更快,占用的存储空间更少。例如,当你拍摄一张照片时,你的相机会捕捉到它能捕捉到的所有光线,并将图像拼凑在一起。如果将图像保存为RAW格式(保存相机传感器接收到的所有光线数据),则图像可能最大可达25MB。(这取决于图像的分辨率-具有更多百万像素的相机将生成更大的图像。)

如果我们只是将这些文件上传到社交网络或放在网站上,我们不希望这些图像文件占用这么多空间。一个包含原始图像的图片库可能会占用数百兆字节的空间。专业摄影师可以使用RAW格式在编辑过程中保持较高的图像质量,但它们不是针对普通人的。

取而代之的是,我们的相机或智能手机将图像转换为JPEG文件。JPEG文件比原始图像小得多。当您将RAW转换为JPEG时,会“丢弃”一些图像数据,从而生成一个小得多的文件。转换过程使用一种适用于照片的压缩算法,允许照片在压缩的情况下看起来相当不错。您可能仍会看到压缩瑕疵,具体取决于质量设置。

请注意,有损格式通常具有控制其有损程度的设置。例如,JPEG具有可变的质量设置。低质量会使JPEG图像文件变小,但图像质量会明显变差。下面是一个非常有损的JPEG的特写示例-您可以看到各种“压缩伪像”。

无损格式与有损格式

我们称RAW为“无损”格式,因为它保留了文件的所有原始数据,而我们称JPEG为“有损”格式,因为当我们将图像转换为JPEG时,某些数据会丢失。然而,这些格式并不是唯一的有损和无损的格式。

图像:RAW、BMP和PNG都是无损图像格式。JPEG格式和WebP格式都是有损图像格式。 音频:WAV是一个容器文件,通常用于包含无损音频,尽管它也不能包含有损音频。FLAC是无损音频格式,而MP3是有损音频格式。 视频:消费者普遍使用的无损视频格式很少,因为它们会导致视频文件占用大量空间。像H.264和H.265这样的常见格式都是有损的。H.264和H.265可以提供比前几代视频编解码器更小、质量更高的文件,因为它有一个“更智能”的算法,可以更好地选择要丢弃的数据。

其中一些无损格式还提供压缩。例如,WAV文件通常包含未压缩的音频,并且占用相当大的空间。FLAC文件可以包含与WAV文件相同的无损音频,但使用压缩来保持创建较小的文件。像FLAC这样的格式不会丢弃任何数据-它们保留所有数据并像ZIP文件那样智能地压缩。然而,它们的大小仍然比MP3文件大得多,MP3文件会丢弃很多数据。

即使在无损格式之间转换也可能是有损的。要使转换真正无损,原始文件中的数据必须适合目标文件。例如,无损FLAC文件仅支持24位音频。如果将包含32位PCM音频的WAV文件转换为FLAC,转换过程将不得不丢弃一些数据。包含24位PCM音频的WAV文件到FLAC的转换过程将是无损的。

在下图中,照片的底部版本是使用质量较差的有损压缩算法压缩的。它的文件大小将明显小于上图。

图片来自维基百科共享区(Wikimedia Commons)

为什么你永远不应该把有损转化为无损

当你将文件从无损格式转换为有损格式时-比如说,将音频CD(无损格式)翻录成MP3文件(有损格式)-你就是在丢弃一些数据。MP3文件要小得多,因为很多原始音频数据已经丢失。

如果你把有损的MP3文件转换成无损的FLAC文件,你就得不到任何数据了。你会得到一个大得多的FLAC文件,它只能和你转换的MP3文件一样好。你再也找不回丢失的数据了。可以把它想象成拿一份复印件的完美复印件,即使有可能制作出复印件的完美复印件,最终还是会得到一份复印件,不如原件好。

这也是为什么将有损格式转换为其他有损格式不是一个好主意。如果你把MP3文件(一种有损格式)转换成Ogg(另一种有损格式),更多的数据会被丢弃。把这比作影印--每次你影印一份影印,你就会丢失数据,质量会变差。

然而,从无损格式到无损格式的转换效果很好。例如,如果您将音频CD(无损)翻录成FLAC文件(无损),最终得到的文件将与原始音频CD一样好。如果你后来把那些FLAC文件转换成MP3文件--也就是说,把它们缩小,这样更多的文件就可以放在MP3播放器上--你最终得到的MP3文件会和直接从音频CD上抓取的MP3文件一样好。

你应该用哪一个呢?

何时应该使用无损格式以及何时应该使用有损格式取决于您使用它们的目的。如果您想要音频CD收藏的完美副本,则应将其翻录成无损文件。如果您想要在MP3播放器上收听副本,并且文件大小更为重要,请改用有损格式。

如果你想把一张照片放到网上,你应该使用有损格式来减小照片的大小。(但保留原始无损文件的备份)如果您是专业打印照片,您可能希望在编辑过程中使用无损格式。(请注意,对于屏幕截图,PNG是一种无损格式,可以用计算机屏幕上的平面颜色创建大小合适、锐利的屏幕截图。然而,如果用于照片,PNG会变得更大,因为照片中包含了更多来自真实世界的杂乱颜色。)

我们不可能涵盖您为其选择媒体文件格式的所有情况。只需注意在选择文件格式时的权衡。

有关使用哪种图像文件类型以及何时使用的更多指导,请阅读JPG、PNG和GIF之间的区别?或者,如果您对所有可用的音频文件格式都很好奇,请阅读HTG解释:所有这些音频格式之间有什么区别?

这篇文章的灵感来自网站上的一次评论交流。一位评论者对SXSW音乐节上一个充满免费音乐的合法BitTorrent文件是MP3格式而不是FLAC格式感到不安。对此,有人回答说,可以把MP3格式改成FLAC格式。如果你读过这篇文章,你现在应该明白为什么这个回复如此愚蠢。

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