Формат mpeg
Аудиофайлы MPEG имеют расширение *.тр, которое заканчивается цифрой, обозначающей так называемый «слой». Этот формат был разработан двумя комитетами по стандартам — ISO (International Organization for Standardization) и IEC (International Electro-Technical Commission). Они заложили основу для этого формата и передали дальнейшую ее, разработку в MPEG (Moving Pictures Experts Group). Группе MPEG было поручено разработать стандарты кодирования для видео и аудиоданных. Различные стандарты MPEG применяются в различных приложениях.
MPEG-1 был ратифицирован в ноябре 1992 года. Он был разработан преимущественно для целей сжатия аудио и видеофайлов до такого объема, который мог бы уместиться на CD-Rom. В то время стал интенсивно развиваться Интернет, и такой способ уменьшения объема данных стал представлять большой интерес для разработчиков и пользователей веб-приложений. Стандарт MPEG-1 обеспечивает сжатие данных для видео и аудио и применяет сложный алгоритм под названием Perceptual Coding, который работает на основе психоакустики.
MPEG-2 является продолжением стандарта MPEG-1 и применяется для передачи телевизионных и HDTV-сигналов (High-Definition Television). Что немаловажно, при высокой степени сжатия поддерживается достаточно хороший уровень качества: качество видео значительно лучше, чем в результате кодирования MPEG-1. Стандарт также определяет применение 5.1 Surround Sound для аудио. MPEG-2 является форматом для сжатия видеоданных в целях записи на DVD-диск. В Европе аудиоданные кодируются в соответствии со стандартом видео MPEG-2. В США для аудио применяется цифровой многоканальный стандарт DolbyAC-3. Стандарта MPEG-3 на самом деле не существует. Изначально его планировали для приложений HDTV, с использованием MPEG-2 в качестве основы, но разработчикиобнаружили, что при некоторых модификациях, MPEG-2 способен достичь таких же результатов, как и MPEG-3. Поэтому дальнейшие разработки MPEG-3 были прекращены.
В настоящее время начал широко распространяться стандарт MPEG-4, который, помимо улучшенного качества видео и аудио, поддерживает также интерактивную работу с данными.
Стандарты MPEG-1 и MPEG-2 определяют различные слои для кодирования аудиоданных. Чем выше порядок слоя, тем более высокие требования предъявляются к процессам кодирования и декодирования, и тем более интенсивно происходит сжатие данных.
Layer I является более «честным» по отношению к исходному сигналу, но требует более высокой скорости передачи данных — около 384 Кбайт/с для стерео (для CD требуется 1,41 Мбайт/с). Он разработан преимущественно для записи исходного материала. Layer II имеет более сложный процесс кодирования сигнала, а в остальных аспектах похож на Layer I. Специальный стереорежим (Layer IIA) служит для дополнительного уменьшения скорости передачи данных. Для монофонического канала применяется скорость от 96 до 128 Кбайт/ с. Стереорежим более эффективен на скоростях от 128 до 192 Кбайт/с. Layer III отличается от всех предыдущих слоев. Он основывается на совершенно другой концепции. При скорости 64 Кбайт/с для моноканала он позволяет получить наиболее высокий уровень сжатия данных, при этом из всех трех слоев он обеспечивает наименее «честное» воспроизведение звука. Тем не менее, на очень низких скоростях Layer III создает меньше искажений, чем два других слоя на эквивалентных скоростях. Именно поэтому Layer III является идеальным для сжатия аудиоматериала, предназначенного для распространения в Интернет. Благодаря его появлению моментально появились радиостанции, вещающие в формате тр3. Имеется большое количество алгоритмов кодирования и декодирования для PC и Macintosh, которые выпускаются в бесплатном и условно бесплатном виде. Что очень важно, при компрессии данных в MPEG можно улучшать процесс кодирования, и при этом для воспроизведения такого файла не потребуется новый декодер. В случае с MPEG разница в качестве звука является в основном результатом работы программы кодирования, в меньшей степени она зависит от факторов, которые определяются декодерами.
Аудиоспецификация MPEG-2, как правило, идентична аудиоспецификации MPEG-1, хотя допускается применение других процессов кодирования. Основное различие между двумя спецификациями в смысле аудио заключается в поддержке формата 5.1 Surround (левый, центр, правый, левый Surround, правый Surround и субвуфер). Уменьшение данных Layer II используется именно до этого предела. Оно является идентичным стереформату IIА, в котором все 6 каналов компрессируются одновременно. Это обеспечивает общую скорость передачи данных 384 Кбайт/с.
Сжатие аудиосигналов в формате 5.1 являются обратно совместимым со стандартом . MPEG-1 (в том смысле, что данный декодер MPEG-1 может, по меньшей мере, декодировать стереоинформацию, т.е. левый и правый каналы сигнала Surround).