Интернет, компьютеры, софт и прочий Hi-Tech

Подписаться через RSS2Email.ru

Аудио-формат MP3

Цифровое аудио

Наверняка все, кто при знакомстве с компьютером начинает своё плавание в безбрежном электронном океане, очень быстро узнаёт о существовании формата MP3. Так сложилось, что он стал самым популярным, самым известным из всех, используемых для распространения цифрового аудио в интернете. Собственно говоря, именно для интернета он и был разработан. Хотя, пожалуй, лучше обо всём рассказывать по порядку.

Когда-то давным-давно, когда трава на лугах была гораздо более зелёной (потому что не завяла от плохой экологии), а вода в океане — более мокрой (без маслянистых пятен нефти), в восьмидесятых года прошлого века, стандартом для цифрового звука стал Audio CD. Да, тот самый формат музыкального компакт-диска, который живёт и здравствует по сей день, несмотря на попытки разработать что-то получше.

Цифровой звук воспроизводится 44100 раз в секунду (на DVD — 48000 или даже 96000). Подобно тому, как лампочка светит 50 раз в секунду, создавая ощущение непрерывного потока. То есть, дискретно. А сам поток данных измеряется в количестве обработанных килобит. У Audio CD — 1411,2 кбит/с.

Так вот, если преобразовать трек с компакт-диска в обычный компьютерный файл в формате *.wav, то он получится огромным, весящим несколько десятков мегабайт. А в давние времена, когда использовались старинные телефонные модемы системы Dial-Up с очень медленным соединением, да ещё и с оплатой по времени, да ещё и с постоянными обрывами связи, пересылка такого количества данных была долгой и разорительной.

Тогда фирмы AT&T Bell Labs и Thomson, университет Эрланген-Нюрнберг и институт Фраунгофера под чутким руководством профессора Карлхайнца Бранденбурга задумали разработку нового формата, компактного. Не мудрствуя лукаво, взяли третий слой звуковой дорожки видео-формата MPEG. Потому официально MP3 называется как «MPEG-1 Layer 3», где «Layer 3» и обозначает «Слой 3».

Файлы в таком формате получились в несколько раз компактнее, в зависимости от степени сжатия. За счёт чего это самое сжатие происходит? Пожалуй, рассмотрим некоторые подробности.

Звучание музыкальных инструментов, как это ни банально, состоит не только из того, что они сами способны издавать, но и из тонких нюансов, призвуков, едва уловимого эха, отражений — от акустики помещения. А также от эффектов, добавленных звукорежиссёром, если речь идёт о студийной записи.

Всё это в комплексе создаёт именно то живое звучание, передающее естественную атмосферу концерта, «воздушность» музыки, её объём.

Так вот, создатели MP3 решили, что все тонкие оттенки звука можно спокойно обрезать, широким народным массам они ни к чему. Поэтому при сжатии выбрасывается всё «лишнее», едва заметное. От этого сильно искажаются высокие частоты, поэтому режутся и они. (Не верьте тем, кто яростно утверждает обратное! Режутся, ещё как!)

Такой «производственный процесс» называется «спектральная зачистка», являющаяся жестоким геноцидом всех «побочных» и «лишних» гармоник.

Кроме того, сжатие нередко осуществляется ещё и за счёт частичного смешивания стереоканалов, сужения стереобазы (подобное безобразие назвали Joint-stereo). Сие, естественно, тоже не способствует улучшению качества звучания.

Что самое обидное, восстановить всё как было уже нельзя, сжатие с потерями является необратимым.

Поскольку новый формат надо было интенсивно раскручивать, то в интернете со страшной силой растиражировали миф о том, что на слух MP3 не отличается от несжатого аудио... Ну, может, немного отличается, если поток данных (битрейт) составляет всего лишь 128 кбит/с. Но если он уже 256 кбит/с, то тогда почти не отличается. А когда используется 320 кбит/с, то звук совсем-совсем такой же, как на компакт-диске, ага.

На самом деле разница действительно не так уж заметна при воспроизведении звука на банальных компьютерных колонках или дешёвых плеерах с китайскими наушниками. Однако высококачественная аппаратура немедленно выявит разницу.

Впрочем, за всё в нашем мире нужно расплачиваться, в том числе и за уменьшение размера файла. Ради более сильного сжатия придумали даже изменяющийся уровень потока данных в зависимости от содержимого. Там, где оных данных нужно больше, битрейт повышается.

Так или иначе, но MP3 пригоден для речи, для звука, не требующего полноценной передачи естественности со всеми её оттенками. Но не для серьёзной музыки. Поэтому были разработаны альтернативные форматы.

К примеру, сжатие происходит хоть и с потерями, но зато без ущерба для высокочастотной составляющей в Ogg Vorbis. Да и максимальный стандартный битрейт у файлов *.ogg находится в районе 500 кбит/с. (Между прочим, именно этот формат предпочитают использовать для звуковых дорожек фильмов.)

Ну а сжать совсем без потерь можно с помощью кодека FLAC. Файлы получаются примерно вдвое меньшими по размеру, чем несжатые, но звучат точно так же. Да и обратно распаковываются, если вдруг понадобится *.wav.

Однако народонаселение привыкло к разрекламированному MP3, хотя в эпоху скоростного интернета вес файла уже не играет решающей роли. Просто по привычке. А также потому, что не все миниатюрные плееры (сами по себе или в составе различных устройств, например, мобильных телефонов) способны воспроизводить альтернативные форматы.

Предположим, что вы являетесь владельцем именно такого устройства, способного читать только MP3. Кто виноват, мы уже разобрались, теперь же пора переходить к традиционном вопросу о том, что делать.

Самое главное правило: стараться сохранить как можно больше данных. При перекодировании в MP3 указывать в параметрах битрейт 320 кбит/с, запрещать частично смешивать каналы и обрезать частоты. И ни в коем случае не снижать исходную частоту дискретизации 44100 Гц!

Даже если очень хочется сделать файл как можно меньшим по размеру, если вас соблазняет хитрая программа, мол, давай-ка сделаем 32000 Гц, то вам надо проявлять твёрдость! Лучше снизить битрейт (но не меньше 256 кбит/с), если уж совсем некуда деваться (всё на флэшку в мобильнике не влезает).

В любом случае, какой бы умной и продвинутой ни была используемая для кодирования программа, высокочастотная составляющая всё равно пострадает. Таков формат MP3, и ничего с этим поделать нельзя.

Следовательно, кодировать в MP3 имеет смысл разве что для загрузки в флэш-память плеера, носимого с собой. Если же вы хотите наслаждаться естественным звучанием дома на диване, включив качественную аппаратуру, то лучше либо использовать FLAC, либо вообще ничего не сжимать.

То же самое относится и к хранению резервной копии музыкальной коллекции (ведь компакт-дискам свойственно вываливаться из рук, падать и получать царапины). Содержимое нескольких Audio CD можно записать на одну болванку DVD, упаковав треки в FLAC. Будущее — за этим форматом. Уже сейчас люди постепенно переходят именно на него, в том числе и при обмене файлами по сети.

MP3 ещё продержится некоторое время по инерции, пока различные устройства не перейдут на более прогрессивные форматы массово, а не в виде редких и недешёвых исключений. Вероятно, будет по-прежнему использоваться для звуковых сигналов, для передачи речи, где многокрасочность и богатство звучания не требуется. Но касаемо музыки, MP3, актуальный десять лет назад, на данный момент уже устарел технически.

Автор: vanilinkin, специально для xBB.uz, 14.02.2011


Предыдущие публикации:

Биржа долевых инвестиций SIMEX.

Последнее редактирование: 2011-02-14 13:28:23

Метки материала: аудио, формат, mp3, аудио-формат, формат mp3, аудио-формат mp3, it, мр3, мп3, информационные технологии

Оставьте, пожалуйста, свой комментарий к публикации

Представиться как     Антибот:
   

Просьба не постить мусор. Если вы хотите потестить xBB, воспользуйтесь кнопкой предварительного просмотра на панели инструментов xBBEditor-а.


© 2007-2017, Дмитрий Скоробогатов.
Разрешается воспроизводить, распространять и/или изменять материалы сайта
в соответствии с условиями GNU Free Documentation License,
версии 1.2 или любой более поздней версии, опубликованной FSF,
если только иное не указано в самих материалах.