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FLAC

Allgemeine Informationen

Titel Free Lossless Audio Codec
Kategorie Audioformate
Abkürzung FLAC
Dateiendung .flac
Mime Type audio/x-flac; audio/flac
Pronom PUID fmt/297
Versionen aktuelle Implementation: 1.4.3 (23. Juni 2023), vorhergehende Versionen: 1.0 (2001), 1.3 (2013), 1.4 (2022), Spezifikation: IETF-Standardentwurf [1]

    

Beschreibung [2] [3] [4] [5]

FLAC bezeichnet sowohl das Codec zur verlustfreien Kompression von Audiodaten als auch ein Audioformat welches das Codec nutzt. Die verlustfreie Kompression wird mit einer erhöhten Dateigrösse im Vergleich zu verlustbehafteten Verfahren wie MP3 erkauft: FLAC erreicht eine Komprimierung auf rund 30-60 Prozent der Ausgangsgrösse von WAVE-PCM, währenddem MP3 die Dateigrösse auf rund 10 Prozent reduziert. Untersucht wurden Kompressionen bis Level 4. Darüber hinaus ist FLAC evtl. nicht mehr lossless.

   

Bewertung

Offenheit: 3
Die Spezifikation von FLAC ist offen, jedoch erfolgte bis jetzt keine formelle Standardisierung. Ein Standardentwurf wurde jedoch publiziert. [1]

Lizenzfreiheit: 4
FLAC ist freie Software, es bestehen keine Patente über den ganzen oder Teile des Algorithmus. Die Referenzimplementierung (flac und metaflac) wird von der Xiph.org Foundation verwaltet; seit 2006 ist ein alternativer Encoder namens Flake verfügbar, der in FFmpeg aufgenommen wurde. Auch in den verbreitetsten Abspielprogrammen steht FLAC zur Verfügung (u.a Media Player, Quicktime, VLC) . Firefox und Chrome unterstützen FLAC Playback nativ seit 2017. FLAC steht unter dem Freie-Lizenz-Modell BSD/GPL.

Verbreitung: 2
FLAC ist bei Audio-Liebhabern und im Streamingmarkt verbreitet. Zudem nimmt die Verbreitung stetig zu.

Funktionalitaet: 4
Das Format deckt über 80% für die Archivierung erforderlichen signifikanten Eigenschaften seiner Kategorie ab und bewahrt diese. Bei der Komprimierung in ein FLAC kann zudem mittels integrierter Verifizierung geprüft werden, ob sämtliche gewünschte Informationen fehlerlos komprimiert wurden. [4]

Implementierung: 4
Es existieren verschiedene, unter anderem auch Open-Source-Implementierungen (Encoder, Decoder) für das Format, u.a. ffmpeg, Audacity, VLC.Es existieren verschiedene, unter anderem auch Open-Source-Implementierungen für das Format.

Speicherdichte: 3
Durch die verlustfreie Kompression wird eine hohe Speicherdichte erreicht. Eine Reduktion der Filegrösse auf 30-60% ist möglich.

Verifizierbarkeit: 4
Für FLAC existieren mehrere unabhängige Validatoren [6], u.a. das FLAC command line tool von Xiph.

Best Practice: 3
Im Archivbereich spielt FLAC eine zunehmende Rolle und werden mindestens als archivtauglich/akzeptabel erachtet. [7] In seltenen Fällen werden auch unkomprimierte Audiodateien für archivische Zwecke in FLAC konvertiert.

Perspektive: 4
Als verlustfrei komprimiertes, offenes Audioformat wird FLAC auch im Archiv eine wichtige Rolle spielen.

Formatklasse: B
FLAC ist nebst ALAC das verbreitetste Audioformat mit einer verlustfreien Komprimierung.

   

Analyse


Image
Abbildung 1: Aufbau einer FLAC-Datei [4]

Codec
Beim Free Lossless Audio Codec wird die Kompression dadurch erreicht, dass der Codec den Verlauf des Audiosignales mittels mathematischer Funktionen (z.B. Polynomkurven) annähert. Dadurch brauchen nur noch die mathematischen Formeln sowie jene Abschnitte des Signals gespeichert zu werden, welche von der Annäherungskurve abweichen (Differenzwert). Der Codec ist ein sogenanntes asymmetrisches Codec: Der Rechenaufwand für das Kodieren ist deutlich höher als derjenige für das Dekodieren. Dies senkt die Anforderungen an die Rechenleistung von Abspielgeräten oder -programmen und prädestiniert FLAC für das Streaming. Deswegen erlangt FLAC wie auch ALAC auf Abspielgeräten eine gewisse Verbreitung. FLAC-Dateien werden standardmäßig im FLAC-eigenen Container gespeichert. Als Metadatenformat wird Vorbis comment verwendet. Außerdem können RIFF- und AIFF-Metadaten in FLAC-Dateien eingebettet werden.

Container/Wrapper
Bei der FLAC-Komprimierung einer unkomprimierten Datei (z.B. WAV) wird ein nativer FLAC-Container erstellt. In diesem können müssen aber nicht alle Metadaten der unkomprimierten Datei übernommen werden. Dieser Formatcontainer kann auch in das Wrapperformat Ogg oder in die Multimediacontainerformate MP4 und Matroska eingebettet/encapsulated werden.

 

Fazit

Der Verwendung von FLAC als Archivformat steht nur der Rechenaufwand für die Komprimierung im Verhältnis zur Grösseneinsparung entgegen. Wenn dem Archiv Daten bereits im FLAC-Format angeboten werden, kann das Format beibehalten werden, vorausgesetzt, dass entsprechende Decodiersoftware verfügbar bleibt.

 

Referenz

Free Lossless Audio Codec – FLAC version 1.3.2
https://xiph.org/flac/format.html

IETF, Free Lossless Audio Codec, 27.09.2023
https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-cellar-flac/11/

XIPH FLAC-Implementation
XIPH, FLAC 1.4.3, 23.06.2023
https://xiph.org/flac/changelog.html

   

Literatur

[1] M. van Beurden und A. Weaver, «Free Lossless Audio Codec,» IETF, 03 07 2023.
https://datatracker.ietf.org/doc/html/draft-ietf-cellar-flac.
[2] Blog Teufel, «Was ist eigentlich FLAC?,» 2023.
https://blog.teufel.de/was-ist-eigentlich-flac/.
[3] D. Rice, «FLAC in the archives,» 2013.
http://dericed.com/2013/flac-in-the-archives/.
[4] xiph.org, «Flac Free Lossless Audio Codec,»
https://xiph.org/flac/format.html .
[5] Wikipedia, «Wikipedia - FLAC,» 18 05 2023.
https://en.wikipedia.org/wiki/FLAC.
[6] Open Preservation Foundation, «Breaking WAVEs (and some FLACs),» Januar 2017.
https://openpreservation.org/blogs/breaking-waves-and-some-flacs/.
[7] Artefactual Systems and the Digital Preservation Coalition, «Preserving Audio Data Types Series,» 2021.

    

Katalog archivischer Dateiformate Version 7.0, Juni 2024