Что из себя представляет формат MP3

MP3 – это наиболее распространенный формат сохранения и передачи информации в цифровой фигуре, применяющий компрессию знака. Формат MP3, либо MPEG Audio Layer-3, был спроектирован фирмами Fraunhofer IIS и Thomson. Сравнивая с WAV-файлами, считающимися копиями треков Audio DVD (PCM, 16 bit, Stereo, 44,1 kHz), MP3-композиции занимают значительно меньше места на диске. На обычном CD-R/RW-бланке можно оставить более 11 часов музыки вполне приличного качества.

Для MP3 написано большое количество прекрасных программ (кодировщиков, проигрывателей и т. д.), устроено изготовление аппаратных (мобильных, карманных и автомобильных) плееров, любой передовой телефонный аппарат сохраняет MP3-мелодии (и имеет интегрированный медиаплеер для их комфортного воссоздания). Сравнивая со другими форматами сжатия аудио MP3 гарантирует самое лучшее качество звучания и сегодня по своей известности занимает, наверное, 2-ое место после Audio DVD.

Формат сжатия аудиоданных MP3 (уменьшение от MPEG Layer3) — один из первых распространенных способов сжатия звука. Спроектирован германской организацией Fraunhofer IIS и позже, при помощи компании THOMSON, введен как часть видеоформатов MPEG1 и MPEG2. Гарантирует высокое качество звука при относительно незначительных габаритах документа.

Большая степень сжатия в MP3 получается из-за довольно трудного способа кодировки. Применяются как точные способы компрессии, так и особенности нашего слуха (психоакустическая модель): эффект маскировки слабого звука одной частоты не менее оглушительным звуком такой же либо примыкающей частоты, снижение впечатлительности уха к слабому звуку после оглушительного, непонятливость к звукам ниже установленного значения громкости.

Поток звука при кодировке делится на одинаковые по отделы (фреймы). Любой из фреймов шифруется раздельно с собственными параметрами и имеет заголовок, в котором эти характеристики обозначены. Стягивание вполне может быть сделано с различным качеством и как следствие объемом конечного документа.

Степень сжатия характеризуется битрейтом (bitrate) — число даваемой за единицу времени информации. Документы MP3 как правило закодированы с битрейтом от 64 до 320 килобит за секунду (kbps либо kb/с), и с неустойчивым битрейтом (VBR) — когда для любого фрейма применяется собственный, подходящий для этого отдела, битрейт.

Начальный знак при помощи фильтров делится на несколько частотных диапазонов, для любого спектра устанавливается величина маскирующего результата от примыкающих диапазонов и прошлого фрейма, неважные знаки пренебрегается. Для остальных данных для любого спектра устанавливается, сколькими битами можно поступить, чтобы утраты были ниже величины маскирующего результата. На данном работа психоакустической модификации заканчивается, а общий поток специально сдавливается по методу Хаффмана.

При битрейте 320 kbps используется лишь окончательное стягивание, без психоакустического прогнозирования. Необходимо подразумевать, что разные плееры могут шифровать аудиосигнал по-всякому, расхождения в особенности выражаются на больших частотах и невысоких битрейтах. В формате MP3 шифруется стереосигнал, при этом вероятны несколько видов переустройства:

Dual Channel — любой канал приобретает половину потока и шифруется раздельно — вероятна запись 2-ух совершенно различных сигналов.

Stereo — любой канал шифруется раздельно, однако программа-кодер может применять свободное место одного канала для расположения информации иного. Порядок stereo выставлен изначально в большинстве кодеров.

Joint Stereo (MS Stereo) — стереосигнал раскладывается на суммарный для двух телеканалов и разносный. Имеет вариант — MS/IS Stereo с облегченным разностным знаком.

Крепкие стороны формата MP3:

Большая степень сжатия при хорошем качестве звука.
Степень сжатия и качество может регулироваться клиентом.

Фреймовая конструкция хороша для передаче по сети, дает возможность переход к каждому месту документа.
Большое распределение аппаратуры и программ.

Невзирая на то, что шифрование в MP3 проводится с утерей части отправной информации, при битрейтах 256 и 320 kbps почти невозможно отличить на слух плотный знак от подлинника, в особенности при прослушивании на распространенной аудио аппаратуре. При этом объем документа в самом слабейшем случае будет в 4 раза меньше, чем в формате DVD audio.

Для применения в малогабаритных плеерах и прочих приборах с низким качеством акустики можно вполне применять битрейт не менее 192 kbps. Битрейты ниже 192 kbps советуется применять для сжатия знака с урезанным частотным спектром либо низкими условиями к достоверности (к примеру, диалог либо передача).

Скорее всего, обращаясь к товарищу, отделенному от окружающего мира «музофоном», вы отмечали, как он начинает ненормально оглушительно отвечать на интересующие вас вопросы, так как свой голос, осязаемый им под рев рок-концерта, звучит для него не по привычке негромко — особенность нашего восприятия. И дело здесь не столько в остроте слуха, сколько в возможности нашего головного мозга «переваривать» голосовую информацию: не откликаться на импульсы, производительность которых ниже установленного значения; после сильного грома не знать шепота и т. д.

Этим и пользуются при разработке MP3-кодеров, в любом из которых вполне может быть выполнена собственная, варьируемая зависимо от задач и задач, так называемая психоакустическая модель, где можно пренебречь относительно слабыми знаками.

Начальный голосовой знак делится на некоторые блоки, называемые фреймами, к каждому из которых используется особый способ кодировки, при этом характеристики сжатия для различных фреймов могут существенно различаться друг от дружки. В ходе кодировки блока начальный знак делится на несколько образующих частотных диапазонов. Для любого из них просчитывается величина так именуемого результата скрытия слабого знака не менее производительным от примыкающего спектра либо от прошлого фрейма. Потом зависимо от итогов происходит удаление вторых звуков, которые не будут слышимы «среднестатистическим» человеком из-за присутствия в настоящее время не менее оглушительного знака. Помимо этого, рассматривается неспособность многих людей отличать индукционные знаки (выше 16 kHz).

Аудиоинфоpмация, плотная по этой схеме, может переходить потоком, к примеру через сеть-интернет, быть может храниться в документах формата MP3.

Одной из самых важных данных MP3-файла считается битрейт — скорость потока обрабатываемых данных, либо полное количество информации, даваемой в единицу времени. Данная величина не находится в зависимости от того, имеет данный поток моно- либо звук.

Битрейт 128 Kbps с тяжелой руки Fraunhofer IIS был объявлен наилучшим для применения в сети-интернет, а определенные изготовители кодеров передали соображение о том, что данной скорости достаточно для кодировки mp3 музыки с качеством, ближайшим к Audio DVD. Но это далеко не так. На отличной аппаратуре компенсируемые утраты аудиоинформации делаются большими.

Чем выше битрейт, тем больше места на диске понадобится для сбережения конечного MP3-файла, но также и, обычно, тем выше будет качество закодированного знака. В общем же любое значение битрейта имеет собственную область использования.

Даже квалифицированные специалисты с узким музыкальным слухом иногда не может отличить на отличной аппаратуре звучание трека Audio DVD и его вида, закодированного в MP3-файл с невысоким коэффициентом сжатия, к примеру 4:1 (320 Kbps). Для нормального же меломана данная разница является почти незаметной при скорости потока 192-256 Kbps.

Если вы имеете дело лишь с компьютерными звуковыми технологиями либо недорогой бытовой радиоаппаратурой, то для кодировки и дальнейшего выслушивания композиций достаточно 160-192 Kbps. Для компрессии оперативно устаревающей поп-музыки, и для «выкладывания» развлекательного архива в интернете вполне подойдет и 128 Kbps. Значения битрейта ниже 128 Kbps не дают возможность достичь подобающего качества звучания. Скорости 64-96 Kbps в большинстве случаев применяют для сжатия аудиоуроков зарубежного языка, лекций, интервью и аудиотрансляций.

Продолжительное время кодеры сохраняли только непрерывный битрейт (CBR — Constant BitRate), т. е. клиент задавал установленную скорость потока данных, а платформа обеспечивала при этом максимально возможное качество кодировки. Однако логично, что насыщенность потока важной информации от фрейма к фрейму отлична. (Для чего, например, шифровать остановки?) Вот создатели кодеров и приняли решение применять для компрессии любого фрейма собственный битрейт, т. е. установили цель уменьшать скорость потока данных, сохранив этот же уровень качества. Так появилась идея неустойчивого битрейта VBR (Variable BitRate).

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>