Профессионалы отmp3: mp3pro

Профессионалы отmp3: mp3pro
    Семейство MP3 Lyra от Thomson
    Эту штуку весом в 80 г легко утратить в кармане
    Голова распухнет раньше, чем 500 часов музыки отправятся по втором разу

Кодек MP3Pro был объявлен в июле 2001 года. Появления кодека ожидали с интересом и некоторым нетерпением по двум обстоятельствам. Во-первых, данный кодек по своим возможностям давал слово быть если не революционным, то весьма развитым.

Во-вторых, MP3Pro анонсировался и вспоминал как продолжение известного MP3 (MPEG-1 Layer III), в противном случае, что его разработкой занимался «отец» MP3 (университет Fraunhofer), внушало уважение и доверие. Не обращая внимания на солидность проекта и разработчиков, MP3Pro довольно продолжительное время оставался в тени. Сперва не было ни одной программы не только для кодирования в MP3Pro, но кроме того для воспроизведения файлов в этом формате.

Позже, не смотря на то, что программы, применяющие MP3Pro, и начали появляться, процесс их интеграции проходил вяло и малозаметно для пользователя. И лишь сейчас MP3Pro начал развиваться и покупать аппаратную базу, что без промедлений сказалось на потребительском рынке. В частности, на рынке стали появляться аппаратные плееры, талантливые воспроизводить аудио в формате MP3Pro.

Лузеры

MP3, показавшийся на свет в ноябре 1992 года, есть одним из первых аудиокодеков, где была реализована мысль «lossy-кодирования» (кодирование аудио с утратами). Сейчас компрессоров, основанных на аналогичной идее, существует уже достаточно большое количество. Вот лишь кое-какие из них: Ogg Vorbis (OGG), Windows Media Audio (WMA), TwinVQ (VQF), MPEG-2 AAC (AAC), MPEG Plus (MPC).

Компрессоры, основанные на идее кодирования с утратами качества (lossy-coding), преследуют две цели: закодировать аудиосигнал так, дабы сжатые эти занимали как возможно меньший количество памяти и звучали наряду с этим как возможно ближе к оригиналу. Методы, которыми достигаются эти две цели, смогут быть разными, но все они в следствии приводят к тому, что закодированные эти при воспроизведении (декодировании) уже не являются уникальным знаком, а только похоже звучат.

Такая деградация качества уникального звучания связана с тем, что в ходе кодирования эти очень сильно «упрощаются»: из них выбрасываются ненужные слабослышимые либо замаскированные для людской слуха подробности, и употребляются другие способы «облегчения» данных. Подобная техника упрощения аудиоданных известна под понятием «психоакустическая модель».

Механизм «упрощения» аудио возможно пояснить следующим образом. Исходный аудиопоток раскладывается на частотные составляющие спектра. Ясно, что чем меньше «нюансов звучания» имеется в сигнале (чем несложнее частотный спектр), тем лучше он поддается компрессии. Упростить сигнал возможно по-различному.

К примеру, существует последовательность способов сокращения информации о стереопанораме сигнала; возможно кроме этого отфильтровать все частоты выше определенной границы, что машинально упростит сигнал в высокой области частотного спектра (но наряду с этим, конечно, заметно сломает звучание). Но главным методом есть психоакустический анализ (с последующей соответствующей обработкой сигнала), в то время, когда кодер разбирает аудиоинформацию и, опираясь на указанный пользователем битрейт, «решает», какие конкретно тонкости звучания возможно выкинуть.

Тут необходимо заметить, что использование психоакустики ведет к тому, что процесс декодирования уже не может вернуть потерянные на протяжении компрессии эти (нюансы звучания, отфильтрованные частоты и проч.).

А сейчас перейдем к рассмотрению кодека MP3Pro. Кодек MP3Pro объявлен в июле 2001 года компанией Coding Tech. вместе с Thomson Multimedia и университетом Fraunhofer. Формат MP3Pro есть прямым продолжением либо, правильнее, развитием ветхого MP3. MP3Pro совместим с MP3 «вперед» всецело и «назад» частично. Другими словами, файлы, закодированные посредством MP3Pro, возможно воспроизводить в простых проигрывателях, но уровень качества звучания наряду с этим заметно хуже, чем при воспроизведении в особом MP3Pro-проигрывателе.

Это связано с тем, что файл (контейнер) в формате MP3Pro несет в себе два потока аудио: один — обычный в формате MPEG-1 Layer III, а второй — особый, дополнительный. Простые проигрыватели MP3 выявят в новом формате лишь один поток — простой MPEG-1 Layer III, это и обуславливает только частичную совместимость «назад».

Как это?

В MP3Pro использована новая разработка SBR (Spectral Band Replication). Она предназначена для передачи верхнего частотного диапазона. Дело в том, что технологии, основанные на применении психоакустической модели, имеют один неспециализированный недочёт: все они трудятся как следует начиная с битрейта 128 Кбит/с. На более низких битрейтах начинают проявляться сильные искажения звучания, так именуемые «артефакты кодирования»: бульканье, позвякивания, заметные скачки уровня сигнала на разных частотах.

Единственный отысканный метод борьбы с явлением содержится в урезании частотного диапазона сигнала перед компрессией. Но эта процедура кроме этого отрицательно отражается на восприятии звучания. Все это говорит о том, что для получения более-менее качественного звучания на низких битрейтах применения психоакустической модели не хватает.

Разработка SBR в MP3Pro задействована следующим образом. Главные эти кодируются в пара более зауженном, чем в большинстве случаев, диапазоне частот в MP3 и записываются в первоначальный главный поток контейнера MP3Pro. Второй, параллельный поток данных, невидимый для простого MP3-проигрывателя, несет ту минимальную нужную информацию, которая употребляется при воспроизведении для восстановления верхних частот.

MP3Pro vs MP3

С одной стороны, возможно сказать о целесообразности применения MP3Pro только на низких битрейтах (ниже 128 Кбит/с).

На более высоких простой MP3 справляется с кодированием куда лучше. Кстати, ни один из известных автору статьи кодеров MP3Pro не поддерживает кодирование выше чем на 140 Кбит/с. Ценителям качественного звука, привыкшим кодировать аудио на высоких битрейтах, лучше, возможно, отказаться от применения MP3Pro, поскольку выдаваемые им высокие частоты не имеют ничего общего с уникальным знаком.

Иначе, примененная в MP3Pro разработка SBR весьма оправдывает себя на низких битрейтах. Так, на битрейтах 64 Кбит/с и ниже (в том месте, где простой MP3 и подобные кодеки совсем не справляются с кодированием) MP3Pro выходит победителем, потому, что субъективно принимаемое уровень качества сигнала MP3Pro оказывается высоким за счет слышимых, пускай и ненастоящих высоких частот.

MP3Pro возможно порекомендовать к применению при осуществлении низкобитрейтных потоковых трансляций в интернет и создании музыкальных привью. При прослушивании музыки в формате MP3Pro на улице, «на ходу», в то время, когда не через чур принципиально важно уровень качества звучания, пользователь кроме этого побеждает за счет заметно меньшего количества памяти проигрывателя, занимаемого звуковыми файлами.

Напоследок напомним, что 9 октября 2002 года компания Coding Tech. объявила выход нового кодека AACPlus. AACPlus основан на совсем подобной MP3Pro идее применения разработки SBR. Отличие содержится только в том, что в MP3Pro главный поток кодируется в MP3 (MPEG-1 Layer III), а в AACPlus — в AAC (MPEG-2/4 AAC). ААС есть младшим и намного более развитым кодеком, чем MP3, что разрешает ожидать от AACPlus более качественных результатов кодирования.

Но для относительно нового AACPlus, возможно, возможно будет сделать практически те же неспециализированные выводы, что и в отношении MP3Pro.

Битрейт

При сжатии в MP3 пользователь показывает желаемый битрейт для сжатого выходного потока (битрейт — количество бит, применяемых для хранения одной секунды аудио). Чем ниже битрейт, тем меньше бит позволяется кодеру отводить для хранения информации об одной секунде аудио и, так, тем «глубже» кодер упрощает сигнал, что соответственно воздействует на уровень качества звучания приобретаемого сжатого потока аудио. Самый распространенное среднее значение битрейта для MP3 колеблется в пределах от 128 до 192 Кбит/с.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№3, январь 2003).

Sting — Shape of My Heart (Leon)


Темы которые будут Вам интересны: