
- •Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg
- •1.Введение
- •1.1.Феномен мрз
- •1.2.Что такое формат мрз
- •1.3.Качество записи мрз
- •1.4.Формат мрз и музыкальные компакт-диски
- •1.5.Работа со звукозаписями формата мрз
- •2.Основные понятия цифровой звукозаписи
- •2.1.Натуральное цифровое представление данных
- •2.2.Кодирование рсм
- •2.3.Стандартный формат оцифровки звука
- •2.4.Параметры дискретизации
- •2.5.Качество компакт-диска
- •2.6.Объем звукозаписей
- •2.7.Формат wav
- •3.Формат mp3
- •3.1.Сжатие звуковых данных
- •3.2.Сжатие с потерей информации
- •3.3.Ориентация на человека
- •3.4.Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg.
- •3.5.Что такое cbr и vbr?
- •3.6.Каковы отличия режимов cbr, vbr и abr?
- •3.6.1.Вступление
- •3.6.2.Cbr
- •3.6.3.Abr
- •3.6.4.Vbr
- •3.7.Методы оценки сложности сигнала
- •3.7.1.Методы оценки сложности сигнала: метод 1 (vbr)
- •3.7.2.Методы оценки сложности сигнала: метод 2 (abr / cbr)
- •3.8.Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах mpeg (и других)?
- •3.9.Какие параметры предпочтительны при кодировании mp3?
- •3.10.Какие альтернативные mpeg-1 Layer III (mp3) алгоритмы компрессии существуют?
- •4.Формат заголовка mp3-файлов
- •4.1.Таблица sample rate
- •4.2.Таблица mode extension
- •4.3.Таблица bit rate (kBit/s)
- •4.4.Описание инфоpмационного тэга
- •5.Литература
1.2.Что такое формат мрз
Почему формат записи имеет такое важное значение и может даже определять пути дальнейшего развития музыкальной коммерческой индустрии? Дело в том, что вопрос сохранения и размножения звукозаписей даже по меркам сегодняшнего дня нельзя считать решенным окончательно. Изобретение Эдисоном фонографа оказалось сродни открытию книгопечатания - впервые стало возможно "консервировать" реально услышанные звуки. От тех времен и до магнитофонных кассет, способ сохранения звукозаписей оставался неизменным.
Новый вариант представления звуковых данных (цифровой формат) обязан своим появлением, в первую очередь, компьютерам. Этот формат гарантирует отсутствие искажений при копировании данных. Его недостатком является большой объем пространства (выраженный в компьютерных единицах, мегабайтах), который требуется для хранения записей. Это, правда, не относится к музыкальным записям особого рода (очень компактным), которые, однако, представляют собой не запись реальной музыки, а набор правил воспроизведения "сконструированной" мелодии.
Такая ситуация и породила необходимость создания форматов со сжатием, обеспечивающих компактное хранение музыкальных записей. При этом возникает необходимость в отбрасывании части данных, что объективно приводит к ухудшению качества записи. Разные форматы различаются тем, какие именно данные в них отбрасываются как несущественные.
В этом плане формат МРЗ обеспечивает практически неизменное качество, несмотря на десятикратное сжатие. Это и позволяет считать его одним из наиболее удобных и перспективных форматов и способствует тому, что он пробивает себе дорогу, несмотря на открытое и тайное противодействие компаний, занимающихся производством музыкальных записей.
1.3.Качество записи мрз
Один из вариантов такого противодействия состоит в создании принципиально новых форматов записи звука, которые превосходили бы формат МРЗ по возможностям и качеству получающейся записи. Такая работа действительно ведется и новые, потенциально конкурентоспособные форматы звукозаписи действительно появляются. Однако все они возникли намного позже формата МРЗ и, в общем-то, не особенно признаны кем-либо, кроме компаний которые их создали.
Качество звукозаписи - весьма субъективное понятие, сильно зависящее от того, кто именно слушает музыку, и какую запись он считает хорошей. Если не считать очевидных дефектов, типа щелчков, треска, шума, пропусков в записи, у каждого имеется свое понятие о том, что такое "качественная запись" и "чистое звучание". Музыкальные компакт-диски при воспроизведении с помощью акустической системы, которая не вносит собственных погрешностей, достигают некоторого общепризнанного уровня качества, практически полностью соответствующего физическим возможностям слуховой системы человека.
Записи в формате МРЗ по качеству очень близко подходят к этому уровню. Да, при прослушивании с помощью идеальной аппаратуры в звуконепроницаемой студии специалист сумеет обнаружить отличия, хотя не во всех случаях. В то же время большинству любителей музыки такие "тепличные" условия недоступны, а на бытовом уровне обнаружить отличия между записью на компакт-диске и той же самой записью, преобразованной в формат МРЗ, становится практически невозможно.
Более того, качество записи в формате МРЗ оказывается тем выше, чем более качественной была исходная запись. Когда оригинал имеет высокое качество, преобразование в формат МРЗ не порождает "собственных" дефектов. Если же запись содержала посторонние шумы или треск, в ходе этого преобразования такие "особенности" окажутся заботливо сохранены и даже усилены.
За счет чего же формату МРЗ удается добиться столь значительной экономии в объеме создаваемого файла? Представьте себе, что производится запись оркестра, играющего на поле аэродрома, в то время как на нем постоянно садятся и взлетают реактивные самолеты. Расслышать игру оркестра при этом практически невозможно, но это не значит, что в полученной записи нельзя "обнаружить" музыку. Таким образом, слуховая система человека устроена так, что громкие звуки могут заглушать тихие и то же самое верно в отношении некоторых сочетаний частот, которые экранируют друг друга.
Формат МРЗ обеспечивает десятикратную экономию как раз за счет того, что из записи выделяются и удаляются звуковые компоненты, которые все равно не будут распознаны слуховой системой человека. Сама по себе эта идея достаточно нетривиальна и не могла возникнуть случайно. Этот формат звукозаписи был создан группой MPEG, которая с конца 80-х годов и по сей день работает над стандартизацией форматов сжатия звуковой и видеоинформации, ориентируясь, в первую очередь, на передачу такой информации по компьютерным сетям.
Таким образом, формат МРЗ был разработан более пяти лет назад и с тех пор постепенно пробивал себе дорогу, приобретая популярность и "обрастая" программными средствами для работы с ним и дополнительными возможностями. В частности, он приобрел средства для хранения сведений о данной записи (названия, имени исполнителя и т. д.) в том же самом файле. Это нетривиальная возможность, которая полностью отсутствует у всех других средств хранения звукозаписей, а также практически во всех других форматах звуковых файлов.
В то же время, для компаний, выпускающих музыкальные записи, многие из преимуществ формата МРЗ превращаются в недостатки. Так, им невыгодно распространять компакт-диски, содержащие десять часов записи, так как они не могут установить на них цену, в десять (или хотя бы в пять) раз превосходящую ту, по которой продаются обычные музыкальные компакт-диски. Именно этим и вызвано, мягко говоря, "прохладное" отношение этих компаний к новому формату.
Но за последний год формат МРЗ как явление вышел за те рамки, когда его можно было игнорировать и замалчивать. По всей видимости, мы в ближайшее время станем свидетелями его "официального" признания.