ไฟล์เสียง MP3, AAC, OGG, FLAC ต่างกันอย่างไร ? พร้อมรู้จักการบีบอัดแบบ Lossless และ Lossy

ไฟล์เสียง MP3, AAC, OGG, FLAC ต่างกันอย่างไร ?
พร้อมรู้จักการบีบอัดแบบ Lossless และ Lossy

หากพูดถึงไฟล์เสียงที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลกแล้วล่ะก็ ไฟล์สกุล MP3 เป็นไฟล์ที่ได้รับความนิยมมากสุด แต่อันที่จริง มันก็ยังมีไฟล์เสียงที่มีการใช้งานกันอย่างแพร่หลายอีกหลายนามสกุลนะ แม้จะว่าจะไม่เป็นที่นิยมเท่ากับ MP3 ก็ตาม เช่น AAC, OGG,FLAC ฯลฯ อย่าง Apple Music ที่เราฟังกัน เพลงจะเป็นไฟล์ AAC หรือ Spotify ก็จะเป็นไฟล์ OGG

ไฟล์เสียงแต่ละแบบแตกต่างกันอย่างไร เราจะเลือกใช้ไฟล์สกุลไหนดี มาลองค้นหาคำตอบกันหน่อยดีกว่า ทั้งนี้เราจะไม่นำมาอธิบายครบทุกนามสกุลนะครับ เพราะมันมีเยอะมาก จะหยิบยกมาเฉพาะที่ได้รับความนิยมใช้งานเท่านั้น

ไฟล์เสียง Lossless กับไฟล์เสียง Lossy คือ อะไร ?

บิตเรต (Bitrate) คือ จำนวนบิต (หรือขนาดของข้อมูล) ที่เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาหนึ่ง สำหรับไฟล์เสียงแบบดิจิทัลแล้ว การวัดค่า Bitrate มักจะอยู่ในรูปแบบของหน่วยวัดแบบ Kilobits per Second (Kbps) เราขอใช้แผ่น CD เพลงเป็นเสาหลักของไฟล์เสียงแบบที่ไม่ถูกบีบอัด (Lossless) ละกัน

โดยปกติแล้วแผ่น CD เพลงจะมีค่า Sample Rate อยู่ที่ 44.1 kHz (Sample Rate นั้น อาจเปรียบได้กับ Frame per Second (FPS) ในวิดีโอ เพียงแต่อันนี้เป็นเสียงเท่านั้นเอง) สูงกว่าค่าเฉลี่ยที่หูของมนุษย์จะได้ยินถึงสองเท่า

ภาพจาก : https://www.pexels.com/th-th/photo/5003397/

การบันทึกเสียงของแผ่น CD เป็นแบบ 16 บิต ซึ่งแต่ละบิต คือ เสียงที่คุณได้ยิน ยิ่งจำนวนบิตสูงมากเท่าไหร่ ขอบเขตข้อมูลเสียงที่สามารถบันทึกไว้ได้ก็จะยิ่งกว้างมากขึ้น ส่งผลให้รายละเอียดเสียงถูกเก็บมาอย่างครบถ้วน ด้วยการบันทึกเสียงแบบ 16 บิต ทำให้การเก็บข้อมูลเสียงมีความเป็นไปได้มากถึง 65,536 ระดับ เมื่อนำมาแปลงเป็นข้อมูลบันทึกลงบนแผ่น CD จะได้ค่า Bitrate อยู่ที่ 1,411 Kbps ซึ่งในอัตราเท่านี้จะถือว่าคุณภาพเสียงไม่มีการสูญเสียรายละเอียดเลย หรือที่เรียกว่าไฟล์เสียง Lossless นั่นเอง

ปัจจุบันนี้ ความนิยมในการฟังเพลงระดับ Hi-Res Audio กันมากขึ้น

โดย Hi-Res Audio (HRA) คือ ไฟล์เสียงที่ถูกบันทึกด้วยคุณภาพที่สูงกว่า 16 Bit/ 44.1kHz ทำให้มีขอบเขตเสียงกว้างสุด ๆ รายละเอียดมาครบทุกเม็ด 

ภาพจาก : https://cie-group.com/how-to-av/videos-and-blogs/hires-audio

ขนาดของไฟล์เสียงที่ไม่ผ่านการบีบอัด (เช่นไฟล์ WAV หรือ AIFF) จะมีขนาดไฟล์อยู่ที่ประมาณ 10.6 MB. ต่อ 1 นาที ถ้าหนึ่งเพลงมีความยาวประมาณ 4 นาที ให้หนึ่งอัลบัมมีประมาณ 10 เพลง หมายความว่าหากเราต้องการเก็บเพลงแค่เพียงอัลบัมเดียวก็ต้องใช้พื้นที่เกือบ 500 MB. แล้ว (1 GB. = 1,000 MB.) ทำให้ไอเดียจะ ลดขนาดไฟล์เสียง ด้วยการบีบอัดข้อมูลจึงได้ถือกำเนิดขึ้น

ส่งผลให้ไฟล์เสียงมีอยู่ 2 มาตรฐาน คือ การบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสีย (Lossless Data Compression) และ การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วน (Lossy Data Compression) มันมีความแตกต่างกันอย่างไร ? เชิญทัศนากันต่อ

มาตรฐานการบีบอัดข้อมูลแบบ Lossless : WAV, AIFF, FLAC, Apple Lossless ฯลฯ

เราได้กล่าวไปในย่อหน้าที่แล้วว่า ไฟล์เสียงมีอยู่ 2 มาตรฐาน คือ Lossless และ Lossy ความแตกต่างสามารถอธิบายได้ง่าย ๆ ว่า

• Lossless คือ การบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสีย หรือ ไฟล์ที่คุณภาพเสียงคงเดิมเหมือนแหล่งต้นฉบับ
• Lossy คือ การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วน หรือ ไฟล์ที่ถูกบีบอัดเพื่อลดขนาดลง โดยที่คุณภาพเสียงลดลงไปจากต้นฉบับ

ภาพจาก : https://www.retromanufacturing.com/blogs/news/understanding-audio-file-formats-flac-wma-mp3

มาตรฐานไฟล์ Lossless ที่นิยมใช้งานกัน ประกอบไปด้วย

ไฟล์ AIFF

ไฟล์ AIFF จัดเป็นไฟล์ที่ยังไม่ถูกบีบอัด จึงเป็นไฟล์ที่มีคุณภาพเสียงเหมือนต้นฉบับทุกประการ AIFF ย่อมาจาก Audio Interchange File Format พัฒนาขึ้นมาโดยบริษัท Apple Inc ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1988 (พ.ศ. 2531) จึงไม่น่าแปลกใจที่เราจะเห็นไฟล์ชนิดนี้บ่อยในอุปกรณ์ของ Apple

ไฟล์ WAV

ไฟล์ WAV เป็นไฟล์เสียงที่นิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลาย ตัวมันเอง ทาง IBM และ Microsoft จัดให้เป็นไฟล์ประเภท RIFF (Resource Interchange File Format) โดยไฟล์ RIFF ทำหน้าที่เหมือนกล่องเก็บของที่ใส่รูปแบบการเข้ารหัสไฟล์เสียงเอาไว้หลายรูปแบบ

ความจริงไฟล์ WAV สามารถใช้เก็บไฟล์เสียงแบบบีบอัดข้อมูลได้ด้วย แต่โดยส่วนใหญ่แล้วไฟล์ WAV จะนิยมใช้ในการบันทึกไฟล์แบบไม่ถูกบีบอัดด้วยมาตรฐาน LPCM (Linear pulse-code modulation ) ซึ่ง CD เพลงก็นิยมใช้มาตรฐานนี้ในการบันทึกเสียงลงในแผ่นนี่แหละ โดยใช้ LPCM 2 ชาแนล ที่ความถี่ 44,100Hz 16 bits per sample

เนื่องจาก ทั้ง AIFF และ WAV เป็นไฟล์เสียงที่ยังไม่ถูกบีบอัด มันจึงใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลค่อนข้างสูงมาก

ไฟล์ FLAC

ไฟล์ FLAC (Free Lossless Audio Codec) เป็นไฟล์แบบ Lossless ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เป็นตัวเลือกที่ดีหากคุณต้องการเก็บข้อมูลเสียงในคุณภาพระดับ Lossless มันมีความแตกต่างจาก AIFF และ WAV ตรงที่ FLAC เป็นไฟล์แบบถูกบีบอัด ทำให้ใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูลน้อยกว่าสองตัวแรกที่เราได้กล่าวไป และแม้จะเป็นไฟล์ที่ถูกบีบอัดแล้วแต่ก็คงคุณภาพเดิมเหมือนต้นฉบับเอาไว้ได้ แถมไฟล์ FLAC ยังเป็นมาตรฐานแบบ เปิดเผยซอร์สโค้ด (Open-Source) ที่สามารถใช้งานได้โดยไม่มีค่าใช้จ่ายอีกด้วย

ภาพจาก : https://www.facebook.com/flac.audio

ไฟล์ ALAC

ไฟล์ ALAC (Apple Lossless) หรือ ALE (Apple Lossless Encoder) ก็เหมือนกับ FLAC มันเป็นไฟล์แบบบีบอัดที่ให้คุณภาพระดับ Lossless ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาโดยบริษัท Apple Inc หลังจากสงวนกรรมสิทธิ์เอาไว้ตั้งแต่คิดค้นขึ้นมาในปี ค.ศ. 2004 (พ.ศ. 2547) แต่เมื่อปี ค.ศ. 2011 (พ.ศ. 2554) ทาง Apple ได้เปลี่ยนให้มันเป็นการเข้ารหัสแบบ Open-Source และอนุญาตให้นำไปใช้งานได้แบบ Royalty-free (ใช้งานได้ฟรีแต่ต้องขออนุญาตก่อน)

อย่างไรก็ตาม ALAC จะมีขนาดไฟล์ใหญ่กว่า FLAC เล็กน้อย เนื่องจากวิธีการบีบอัดที่ใช้มีประสิทธิภาพต่ำกว่า FLAC ข้อดีคือ ALAC รองรับการใช้งานอย่างสมบูรณ์แบบทั้งบน iTunes และ iOS (ทั้งคู่ไม่รองรับ FLAC แต่ iOS สามารถฟังได้ผ่าน แอป 3^rd-Party)

ไฟล์ APE

ชื่อนามสกุลไฟล์ APE เป็นไฟล์ที่ได้มาจากมาตรฐาน Monkey's Audio มันใช้อัลกอริทึมบีบอัดไฟล์ระดับสูง ทำให้ได้ไฟล์ Lossless ที่มีขนาดเล็กกว่า FLAC และ ALAC เสียอีก

อย่างไรก็ตาม การถอดรหัสไฟล์ APE จำเป็นต้องใช้ทรัพยากร CPU ในการทำงานค่อนข้างสูง ทำให้มีอุปกรณ์ที่รองรับการใช้งานค่อนข้างน้อย การฟังบนคอมพิวเตอร์ไม่ใช่ปัญหา แต่ถ้าต้องการนำไปฟังบนเครื่องเล่นเพลง MP3 (MP3 Player) หรือเครื่องเล่นมีเดียพกพาต่างๆ (Portable Media Player) ก็จะมีรุ่นที่รองรับน้อยมาก และมักมีราคาค่อนข้างสูงอีกต่างหาก

ในขณะที่ข้อเสียอีกอย่างนึงของมันก็คือ ถึงแม้ว่าผู้พัฒนาจะให้สิทธิ์ในการนำไปใช้งานได้แบบฟรี ๆ แต่ตัวมันเองไม่ได้พัฒนาแบบ Open-Source ทำให้การพัฒนามีข้อจำกัดเมื่อเทียบกับ FLAC ที่เป็นโครงการแบบ Open-Source

โดยทั่วไปแล้ว ถ้าไม่ได้ต้องการประหยัดพื้นที่แบบสุด ๆ ก็ไม่ค่อยแนะนำให้ใช้งาน APE สักเท่าไหร่

ภาพจาก : https://www.lifewire.com/what-is-ape-format-2438242

มาตรฐานการบีบอัดข้อมูลแบบ Lossy : MP3, AAC, OGG ฯลฯ

โดยทั่วไปแล้ว เราจะฟังเพลงด้วยไฟล์แบบ Lossy กันซะเป็นส่วนใหญ่ เรื่องจากมันมีขนาดเล็ก และประหยัดพื้นที่ในการจัดเก็บไฟล์ ซึ่งบริการแบบสตรีมมิ่งก็นิยมใช้งานไฟล์ประเภทนี้ เพื่อให้การดาวน์โหลดเพลงเป็นไปอย่างรวดเร็ว และประหยัดปริมาณการรับส่งข้อมูล (Traffic Data) 

และถึงแม้ว่า มาตรฐาน Lossy จะมีคุณภาพต่ำกว่า Lossless แต่เอาจริง ๆ คนส่วนใหญ่แยกความแตกต่างไม่ออก และการจะเสพ Lossless ให้คุณภาพเสียงมาครบ ก็จำเป็นต้องลงทุนเรื่องอุปกรณ์ด้วย เครื่องเล่น, ลำโพง, สายสัญญาณ, หูฟัง ต้องมีคุณภาพสูงพอที่จะตอบสนองต่อการเล่นเสียงได้ด้วย

โดยมาตรฐานไฟล์ Lossy ที่นิยมใช้งานกัน ประกอบไปด้วย

ไฟล์ MP3

ไฟล์ MP3 (MPEG Audio Layer III) เป็นไฟล์เสียงแบบ Lossy ที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย มากเสียจนหากคำว่า Photoshop หมายถึงการแต่งรูป MP3 ก็แทบจะหมายถึงการดาวน์โหลดเพลงอะไรแบบนั้นเลยทีเดียว

แม้มาตรฐาน MP3 จะไม่ใช่วิธีการบีบอัดไฟล์ที่มีประสิทธิภาพดีสุด แต่มันก็เป็นไฟล์ได้รับการสนับสนุนมากที่สุด มีอุปกรณ์ที่รองรับการใช้งานมากมาย ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เมื่อคุณต้องการใช้งานไฟล์เสียงแบบ Lossy

ไฟล์ AAC

ไฟล์ AAC (Advanced Audio Coding) เป็นอีกหนึ่งไฟล์ Lossy ยอดนิยม บางคนเข้าใจผิดว่า AAC ถูกพัฒนาขึ้นมาโดย Apple Inc แต่นั่นไม่ใช่ความจริงนะ 

มาตรฐาน AAC เกิดมาจากความร่วมมือของหลายบริษัท AT&T, Bell Labs, Dolby, Nokia, Sony และ Fraunhofer มันถูกโปรโมตในฐานะไฟล์เสียงที่จะสืบทอดความสำเร็จต่อจาก MP3 ด้วยเทคโนโลยีการบีบอัดที่เหนือกว่า ทำให้ไฟล์ AAC ให้คุณภาพเสียงที่ดีกว่า MP3 โดยใช้พื้นที่เท่ากัน หรือน้อยกว่า

อุปกรณ์ที่รองรับการเล่นไฟล์ AAC ก็มีให้เลือกจำนวนมาก สามารถกล่าวได้ว่าถ้าอุปกรณ์นั้นเล่น MP3 ได้ ก็น่าจะเล่น AAC ได้

ไฟล์ OGG

ไฟล์ OGG (Ogg Vorbis) เป็นอีกหนึ่งไฟล์เสียงแบบ Lossy ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาแบบ เปิดเผยซอร์สโค้ด (Open-Source) โดยปล่อยให้ผู้ที่สนใจสามารถใช้งานได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย เพื่อใช้งานแทน MP3 และ AAC 

อย่างไรก็ตาม ทั้ง ๆ ที่ OGG มีอิสระในการใช้งาน แต่มันไม่ค่อยได้รับความนิยมสักเท่าไหร่ ทั้ง ๆ ที่คุณภาพก็ไม่ได้แย่ (Spotify ก็ใช้ OGG ในการสตรีม) ถ้าใช้ฟังในคอมพิวเตอร์ หรือสมาร์ทโฟนก็ไม่มีปัญหาอะไร แต่หากต้องการเล่นบนอุปกรณ์อื่น ๆ ก็อาจจะหาที่รองรับยากหน่อย

ภาพจาก : https://en.wikipedia.org/wiki/Ogg

ไฟล์ WMA

ไฟล์ WMA (Windows Media Audio) เป็นไฟล์เสียงที่มีทาง Microsoft เป็นเจ้าของลิขสิทธิ์ คุณสมบัติไม่มีอะไรแตกต่างจาก MP3 หรือ AAC ไม่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจเป็นพิเศษ และไม่ได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตรายอื่นมากนัก หาก OGG มีคนใช้น้อยแล้ว WMA ยิ่งน้อยกว่านั้นอีก

เลือกใช้ไฟล์เสียงมาตรฐานไหนดี ?

หากต้องการดาวน์โหลดเพลง หรือ Rip เพลงจากแผ่น CD เข้ามาเก็บไว้ฟังแบบ Lossy ไฟล์ MP3 หรือ AAC เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากมีอุปกรณ์ที่รองรับการใช้งานอย่างแพร่หลาย คุณภาพเสียงหากเราเลือกการเข้ารหัสแบบ High bitrate คุณภาพเสียงที่ได้ก็มีความใกล้เคียงกับต้นฉบับ

ในส่วนของ Lossless ไฟล์ชนิดนี้เป็นทางเลือกที่ดี หากเราต้องการแปลงไฟล์เป็นนามสกุลอื่นในภายหลัง เพราะการแปลง Lossless ไม่สูญเสียคุรภาพไปจากเดิม แต่ถ้าเป็นการแปลง Lossy เช่นไฟล์ MP3 เป็น ACC หรือ ACC เป็น OGG ไฟล์จะสูญเสียคุณภาพไปจากเดิม สำหรับไฟล์มาตรฐาน Lossless ที่ใช้งานกันมากที่สุดก็จะเป็นไฟล์ FLAC แต่ถ้าคุณใช้งานอุปกรณ์ของ Apple เป็นหลัก ALAC ก็อาจจะเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมกับคุณมากกว่า