Długoterminowe perspektywy formatów plików do zapisu audio
W publikacjach o archiwizacji danych zwykle dużo uwagi poświęca się dezaktualizacji czy wręcz wymieraniu formatów. Podkreśla się, że dane można utracić nie tylko z powodu fizycznego zniszczenia czy degradacji nośnika, ale także z powodu braku dostępności sprzętu i/lub oprogramowania potrzebnego do obsługi danego formatu/nośnika. Zjawisko to faktycznie nastręczyło w przeszłości sporo problemów. Spróbujmy ocenić na ile kłopotliwa może być dezaktualizacja formatów w przypadku plików audio.
Dotychczasowe doświadczenia
Wbrew wspomnianym wyżej obawom, przemysł audio jak na razie dobrze radzi sobie z podtrzymywaniem funkcjonalności najważniejszych formatów służących do zapisu dźwięku. Ta pozytywna ocena dotyczy nawet najstarszych systemów analogowych. Nie brakuje sprzętu do odtwarzania płyt gruborowkowych wprowadzonych do użytku w latach 1920-tych. Zapis drobnorowkowy zaprezentowano oficjalnie w roku 1948 i nadal w produkcji jest zarówno sprzęt odtwarzający, jak i winylowe płyty. Podstawowe formaty zapisu na taśmach magnetycznych też są obsługiwane pomimo upływu kilkudziesięciu lat. A i płyta CD ma już staż bliski 40 lat (inauguracja w październiku 1982 w Japonii).
Te przykłady pokazują, że przynajmniej część formatów jest trwała. Ta trwałość nie jest dziełem przypadku. Łatwo zauważyć kilka prawidłowości. Wszystkie trwałe formaty były swego czasu popularne. Okres popularności tych formatów trwał dość długo. Wszystkie te formaty doprowadziły do powstania dużych zasobów archiwalnych. W wymienionych przypadkach nie tylko możemy bez problemu korzystać ze zgromadzonych nagrań, ale mamy też wszelkie podstawy ku temu, by liczyć, że ta możliwość utrzyma się jeszcze długo.
W gruncie rzeczy nawet odtwarzanie nagrań dźwiękowych zapisanych w mniej popularnych formatach wcale nie jest aż tak trudne, chociaż tu ujawniają się już narastające problemy, które należy traktować jako przestrogę. Formaty, które były wprowadzone później - przykładowo MD czy DCC - swoją funkcjonalność opierają na tym, że wciąż łatwo dostępne są urządzenia, które zachowały techniczną sprawność. No ale czasy, gdy seryjnie produkowano odtwarzacze MD czy magnetofony DCC nie są odległe. Ze starszymi formatami jak Elcasete czy kasety 8-ścieżkowe sytuacja przedstawia się gorzej, ale zdeterminowany kolekcjoner jeszcze znajdzie działający sprzęt, albo przynajmniej sprzęt, który da się naprawić. Jednak po tych formatach wyraźnie widać jak postępuje proces zaniku zasobów archiwalnych i jak pogarsza się dostępność sprzętu odtwarzającego.
Obecna sytuacja
Patrząc na obecną sytuację trzeba koniecznie podkreślić jeden aspekt, który odróżnia zapis dźwięku od zapisu wideo czy zapisu różnego rodzaju danych. W przypadku dźwięku natura zapisywanego sygnału się nie zmienia. W pierwszych dziesięcioleciach rozwoju elektroakustyki trwało poszerzanie zapisywanej dynamiki i zapisywanego pasma, nastąpiło przejście od zapisu monofonicznego do dwukanałowego stereo, a potem pojawił się też zapis wielokanałowy, po zapisie analogowym pojawił się zapis cyfrowy. Ale ten proces już dość dawno się zatrzymał. W audio od lat zapisujemy ciągle ten sam rodzaj sygnału, nie ma już dążenia do zapisu nowego rodzaju informacji czy zapisu informacji z podwyższonym poziomem jakościowym. Co więcej, przytłaczająca większość plików i płyt z nagraniami audio wcale nie zbliża się do wykorzystania maksymalnych poziomów jakościowych dostępnych w ramach współczesnych specyfikacji plików audio. Te formaty wydają się wystarczające w sensie absolutnym.
W teorii efektywniejsze kodowanie i idące za nim zmniejszenie wielkości plików przy zachowaniu tej samej jakości byłoby atrakcyjną zmianą. Od dłuższego czasu nie ma jednak postępu w sposobach cyfrowego kodowania sygnału audio i nie widać szans na jakikolwiek przełom w tej dziedzinie. W przypadku kompresji bezstratnej mamy do czynienia z zagadnieniem w swej istocie matematycznym. Biorąc pod uwagę dojrzałość wykorzystywanej teorii raczej trudno oczekiwać postępu. Kodeki bezstratne są rozwijane od wielu lat i wszystkie dają podobną kompresję. Taką samą stagnację mamy w pokrewnej branży zwykłej kompresji danych ogólnego zastosowania (typu ZIP, RAR itd.).
Dokładnie tak samo jest w sferze kompresji stratnej - od lat nie ma istotnych nowinek. Wydaje się, że i tu jesteśmy blisko granicy technicznych możliwości. Jeśli nawet ktoś wymyśli nowe rozwiązanie dające poprawę efektywności kompresji rzędu kilku czy kilkunastu procent, to tak mała różnica raczej nie zachęci nikogo do rezygnacji ze starych i szeroko obsługiwanych formatów. Zresztą dotychczasowe doświadczenia wyraźnie pokazują, że drobna poprawa skuteczności kompresji nie jest wielkim magnesem. Pliki MP3 zachowały popularność pomimo wprowadzenia nowocześniejszych rozwiązań jak WMA, AAC czy OggVorbis.
Wraz z rozpowszechnieniem plików z zapisem dźwięku nastąpiła bardzo ważna zmiana samej istoty formatów jako takich. Dawniej mieliśmy powiązanie konkretnego nośnika z konkretną specyfikacją zapisu czy kodowania, co dotyczyło zarówno systemów analogowych jak i cyfrowych. Natomiast w przypadku plików funkcja nośnika i funkcja sposobu kodowania danych jest rozdzielona. W oczywisty sposób ułatwi to utrzymanie obsługi różnych plików audio w dalszej przyszłości. Wystarczy tylko zachować potrzebne oprogramowanie, a to akurat nie jest trudne zadanie. Trzeba jednak pamiętać, że dostępność oprogramowania do odczytania plików przy pomocy komputerów nie jest równoznaczna z gwarancją powszechnej obsługi przez inny sprzęt odtwarzający.
Prawdopodobny rozwój sytuacji
Jesteśmy przyzwyczajeni, że na rynku elektroniki konsumpcyjnej zmiany są bardzo częste. Ale na podstawie tej ogólnej obserwacji nie należy wyciągać zbyt pospiesznych wniosków. Jeśli ktoś oczekuje, że znowu wymyślą coś nowego i stare formaty się zdezaktualizują to nie zgadzamy się z taką opinią. Nasze oczekiwania są zupełnie inne - w przypadku plików audio wcale nie widzimy perspektyw na większe zmiany.
Wprowadzanie nowych formatów czy też korygowanie formatów starych jest faktycznie częste w branży elektroniczno-komputerowej, ale za każdym razem wdrożenie nowego rozwiązania ma jakieś przyczyny. Zmiany formatów nie są żadnym prawem naturalnym, lecz wynikają z przesłanek rynkowych i technicznych. Jak napisaliśmy wcześniej, w audio nie widać potrzeby wprowadzania nowych formatów plików.
Tak więc spodziewamy się, że obecnie stosowane formaty będą trwałe i posłużą jeszcze długo. A nawet jeśli jednak rozpowszechnią się nowe typy plików, to jak sądzimy nie zaniknie możliwość obsługi plików stosowanych obecnie. Czy za 100 lat będzie można odtworzyć pliki FLAC, MP3 lub WAV? Naszym zdaniem tak właśnie będzie.
Chociaż w tym artykule skupiamy się na plikach, to jednak warto też napomknąć, że spodziewamy się długowieczności rynku sprzętu do odtwarzania płyt CD. Zapewne z czasem branża fonograficzna zaprzestanie wydawania muzyki na tym nośniku, ale oczekujemy, że nawet w takim przypadku produkcja sprzętu odtwarzającego utrzyma się znacznie dłużej, głównie ze względu na ogromną ilość wyprodukowanych płyt.
Wnioski praktyczne
Po pierwsze warto podejść do plików nieco poważniej niż czyni to wiele osób. Łatwość kopiowania i kasowania plików daje nam poczucie obcowania z czymś nietrwałym, tymczasowym, nieistotnym. Ale całkiem możliwe, że nasze pliki przetrwają wiele lat, a więc warto od samego początku zadbać by były one dobrej jakości, warto je przechowywać w sposób uporządkowany i trwały. Skoro w sensie technicznym pliki mają szanse na bardzo długie życie, to zamiast marnować czas na wielokrotne ściąganie, kopiowanie czy ripowanie tych samych nagrań, lepiej wykonać swoją kopię raz a dobrze. Dzięki temu w długoterminowej perspektywie oszczędzimy czas i pieniądze. Jeśli zastanawiamy się czy wybrać wariant pliku o niższej czy wyższej jakości, lepiej od razu postawić na wyższą jakość.
Po drugie lepiej wstrzemięźliwie podejść do mało popularnych formatów. Co prawda rozdzielenie funkcji nośnika i sposobu kodowania powoduje, że mniej popularne typy plików najprawdopodobniej też będą długo obsługiwane, ale odrobina przezorności nie zaszkodzi. Tylko wyraźnie określone i ważne powody usprawiedliwiają wybór któregoś z mniej popularnych typów plików. Lepiej wybrać rozwiązania o najlepszych perspektywach. W grupie formatów z bezstratną kompresją oznacza to wybór FLAC-a i pominięcie takich wariantów jak APE, czy Apple Lossless (ALAC). Wybór mniej popularnego formatu zapewne nie pozbawi nas możliwości odczytania pliku za kilkanaście lat, ale po co ryzykować, że będziemy musieli w przyszłości wykonywać dodatkowe konwersje czy szukać dodatkowego oprogramowania.
W grupie formatów z kompresją stratną wciąż optimum jest MP3. Jak się wydaje WMA, AAC i OggVorbis też mają pozycję zapewniającą szeroką obsługę w dalszej perspektywie, ale mimo wszystko nie zmienia to czołowej pozycji MP3.
Można jako opcję uzupełniającą dodać do tej listy WAV. Ze względu na marnotrawne wykorzystanie nośników trudno te pliki polecać do powszechnego wykorzystania. Ale abstrahując od praktycznych walorów WAV, dzięki swej prostocie i powszechnej obsłudze ten format powinien być długowieczny. Jeśli mamy jakieś szczególne pliki, których zachowanie jest dla nas ważniejsze od ekonomicznego wykorzystania nośników, to WAV bez jakiejkolwiek kompresji ma swoje zalety.
* * * * *
Dezaktualizacja formatów bez wątpienia jest ważnym problemem. Z jednej strony nie należy tego zjawiska lekceważyć, ale z drugiej strony nie należy go wyolbrzmiać i nie należy też traktować go jako uniwersalnej prawidłowości, która dotyczy wszystkich formatów w jednakowym stopniu. W skrajnych przypadkach przekonanie o nieuchronnej dezaktualizacji standardów prowadzi do kuriozalnych zachowań. Spotkać można wypowiedzi, według których w ciągu kilkudziesięciu lat znikną niemal wszystkie stosowane obecnie nośniki i formaty plików. Niektórzy wysnuwają nawet absurdalny wniosek, że z tego powodu trwałe nośniki są niepotrzebne.
Wszystko wskazuje na to, że w przypadku plików audio możemy liczyć na wysoką trwałość najważniejszych formatów. Miejmy nadzieję, że poprawi się też trwałość i niezawodność samych nośników. Jak na razie tylko płyty optyczne dają możliwość zapisu o wysokiej trwałości.
