^
SaAnVi.Ru музыкальные пародии / смешное
фотоприколы / банная / фотообои
мои минусовки: HiFi / LoFi
политота / компота / житота / сцылки
блог / думы
рецензии на фильмы
избранные минусовки
фотоотчёты
Don't speak Russian?В избранноеПодпискаРейтингАктивностьПоддержатьКЖП

последние запросы

Яндекс поискпоиск Яндекса по сайту

  
нафигатор
*Музыка
Приколы, пародии, ремиксыПесенки-чудесенкиПриколы (прочее)Авторский инструменталАвторские песниМинусовки (HiFi)Минусовки (LoFi)Минусовки (избранное)СаундтрекиZX SpectrumMIDI
 
*Фото, рисунки
ПриколыБаннаяКарикатурыЖивотныеБелкиНасекомыеНебоЦветы, растенияПриродаКрасноярскРазноеФотоотчётыТрансляцииОбои (1280x1024)Обои (1680x1050)Обои (FullHD)СтокМоё
 
*Чтиво
СмешноеРецензии на фильмыОбзорыЗвукСофт, комп, инетФотоСлова к песнямРецептыРазноеОчумелые ручкиФинансыИстории моей жизниОт других авторовПолитотаКомпотаЖитотаСцылки
 
*Программы
Battle Ship DeLuxePut The BlockPrometeusNetZhopSpectrAnsDCAD
 
*Рингтоны
 
*Рейтинги
ОбщийМузыкаМинусовкиФотоСтатьиБлог
 
*Об авторе и сайте
АвторыЧаВоКонтактыБлогДумыАктивностьЮзерыКЖПСсылкиХостингКартаПоддержать сайтГорячие поклонники

 

блогЪ
одномоментные думы
последняя трансляция

13.08.2018 МегаФОН: как я начал платить втрое больше "своими руками"

12.08.2018 ООО "Энергоучёт": очередной развод

06.08.2018 муляжи, кузнечик, бзден

03.08.2018 Вестник РОИ - 19

25.07.2018 Миша, ягоды

24.07.2018 Пенсияпатриоты

18.07.2018 ВРПВ: бензин, автомобиль, медовуха, BOFH

16.07.2018 музыка

07.07.2018 Яндекс индексирует документы Google Docs с паролями

03.07.2018 ВРПВ: вина, пенсия, список, ASIO, НДС

весь блог >>

 

подпишизь

RSS новости RSS комментарии
ВКонтакте Facebook Канал YouTube LiveJournal

 

щотчики
Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика
EC: 888

MP3

Преамбула

Появившись ещё в середине 1990-х, формат MP3 быстро занял лидирующие позиции и, похоже, до сих пор не собирается их сдавать. Мало кто из пользователей компьютеров и разнообразных устройств для воспроизведения звука хорошо представляет себе, что такое MP3 "изнутри". Попробуем разобраться.

Что такое MP3?

MP3 - формат сжатия звука с потерями. Разработан в Германии институтом Фраунгофера в 1994-м году. Если быть точнее - в 1994-м появился первый кодировщик L3Enc. Самый популярный формат сжатия звука на момент написания статьи (обновление: и семью годами позже, в 2017-м :).

Из чего состоит MP3?

Технически MP3 называется MPEG-1 Audio Layer 3 и состоит из нескольких подформатов. Каждый подформат рассчитан на свою частоту дискретизации и битрейт. Ранее было принято считать, что MP3, закодированный на битрейте 128кбит, практически неотличим от AudioCD (это, безусловно, не так). Сегодня таковым "порогом" считается 192кбит (речь идёт о среднестатистическом слушателе). Если "подняться" до 256кбит, слепые тесты уже проваливают профессиональные эксперты, несмотря на то, что опыты проводятся на качественном оборудовании и в соответствующих помещениях. 320кбит считается полностью неотличимым от оригинала на слух (напомню, речь идёт о формате AudioCD - т.е., 16бит 44.1кГц). Как человек, долго работающий с музыкой, я эту информацию могу лишь дополнительно подтвердить собственным (более чем двадцатилетним) опытом работы с MP3.

Принципы кодирования MP3

Довольно сложно объяснить все принципы кодирования формата, я попытаюсь сделать это "на пальцах". Кодек берёт звуковой материал и, основываясь на выходных данных (в основном, на битрейте) начинает его сжимать. Сначала производится фильтрация высоких частот (для 128кбит это может быть диапазон, начиная от 14-15кГц, для 256кбит - 19-20кГц и т.д.). После того, как часть по факту неслышимой информации убрана из файла, кодек строит т.н. "психоакустическую модель", на основании которой убирает из звука неслышимые составляющие. Затем информация "ужимается" в нужный битрейт. Понятное дело, чем ниже битрейт - тем более слышимы "неслышимые" составляющие, как бы абсурдно это ни звучало.

Фактически, качество звучания выходного файла зависит не только от выбранного битрейта, но и от программы-кодека. Существуют десятки кодеков, наиболее заметный по популярности и качеству - LAME, очень хорош и сам оригинальный от Фраунгофера. В случае использования других кодеков есть вероятность нарваться на не очень качественный результат кодирования, поскольку какого-либо стандарта нет - есть только описание принципов и рекомендации. Поэтому, каждая программа кодирует звук по-своему.

С проигрывателем всё проще - надо лишь развернуть готовый поток согласно информации, закодированной в нём. Тем не менее, при декодировании тоже могут возникать неприятные нюансы. К примеру, некогда популярнейший проигрыватель Winamp в большинстве своих начальных версий имел очень низкое качество звука - видимо, из-за чрезмерно усердной "оптимизации" кода под не слишком резвые компьютеры эпохи конца 1990-х.

MP3 с битрейтом 128кбит, как правило, без проблем отличим от оригинала на хорошей аппаратуре. Будет слышно и урезание высоких частот, и некоторые "булькающие" призвуки на ВЧ при насыщенном звуке. С повышением битрейта, качество кодирования растёт катастрофически: уже к 160кбит результат на слух более чем удовлетворяющий, не говоря уж о 192кбит. Естественно, при хорошем кодеке и правильно настроенных параметрах кодирования.

Есть, конечно, и другие способы применения MP3 - например, кодирование для передачи в реальном времени через интернет. Здесь качество не играет особенной роли - важен размер получаемого файла.

Режимы кодирования

У MP3 на данный момент три режима кодирования, отличающиеся качеством материала на выходе.

CBR (constant bitrate, постоянный битрейт)

Изначально использующийся режим, постоянный битрейт на всём протяжении файла. Из достоинств имеет разве что точно прогнозируемый объём выходного файла.

VBR (variable bitrate, переменный битрейт)

Появившийся позднее и с успехом развившийся режим. Суть состоит в том, что звуковой материал изначально имеет разную насыщенность на разных участках времени. Исходя из этого, можно варьировать битрейт, сохраняя при этом одинаковое качество. Например, зачем кодировать тишину на битрейте 128кбит, если для этого можно использовать минимальные 32кбита (для 44.1кГц)? Недостатком такого режима является невозможность прогнозирования объёма выходного файла. Впрочем, вряд ли можно назвать это существенным недостатком на фоне очевидных достоинств.

ABR (average bitrate, средний битрейт)

ABR является "соединением" CBR и VBR. Имеется возможность задать некий "средний" битрейт, а кодек будет использовать переменный битрейт, чтобы "вписаться" в заданные рамки. Результат кодирования в режиме ABR будет несколько лучше, чем у CBR, однако музыкальный материал будет закодирован с разным качеством на разных участках. Тем не менее, как и в случае с CBR, будет легко прогнозировать объём файла.

Режимы управления кодированием

Stereo (стерео)

Двухканальное кодирование. Каналы стереосигнала кодируются независимо друг от друга, но распределение бит под результат может варьироваться в зависимости от насыщенности в каждом канале. Режим используется в основном на битрейтах от 256кбит.

Dual channel (двухканальный)

Кодирование каналов независимо друг от друга, с выделением постоянного битрейта под каждый канал. Например, если выбран битрейт 256кбит, то под каждый канал определяется строго 128кбит. Режим практически не используется, а в популярном кодеке LAME даже и не поддерживается.

Joint stereo (объединённое стерео)

Часто используемый режим для кодирования на средних и низких битрейтах (меньше 256кбит). Состоит из нескольких подрежимов. В основном базируется на том, что на обоих каналах очень много одинаковой информации (то есть, каналы типичного музыкального файла отличаются друг от друга не на 100%). При этом, одинаковую информацию можно закодировать с битрейтом повыше, а разность между каналами, которая обычно невелика, ужать получше. Из сказанного вытекает очевидный недостаток режима: если каналы всё же полностью отличаются друг от друга, никакого выигрыша в качестве по сравнению с тем же стереорежимом не получится. Однако, в большинстве случаев joint stereo позволяет получить лучшее звучание на низких битрейтах.

Mono (моно)

Используется для кодирования моносигналов.

Заключение

Пожалуй, единственным серьёзным недостатком MP3 является то, что технически стандарт ограничен двумя каналами. Для меня это, впрочем, не является недостатком, поскольку я не работаю более чем с двумя каналами одновременно. В 2010-м году исчез и второй крупный недостаток: патент.

У MP3 немного реальных конкурентов, наиболее заметные из них - AAC и Ogg Vorbis. AAC защищён патентом, в то время как Ogg Vorbis - свободно реализуемый проект. По сути, из преимуществ у этих кодеков - разве что возможность сохранять более двух каналов в потоке и улучшенное качество звука на низких битрейтах (на высоких различия стираются). По популярности этим кодекам далеко до MP3, да и меломаны всё чаще смотрят в сторону форматов сжатия без потерь (навроде FLAC), поскольку устройства хранения данных эволюционируют гигантскими темпами и уже можно позволить себе хранить аудио в сжатом без потерь варианте. MP3 же остаётся "проверенной рабочей лошадкой" для бытового применения и обеспечивает отличное качество звучания, если использовать нормальный кодек с правильными настройками сжатия.

 

по теме: MP3 vs CD, или "не зная броду - не суйся в воду"

 

©2010, Анатолий Савенков
опубликовано: 08.05.2010

комментариев: 42

 

 
dummy
просмотров:
3275
глас народа:
+71 / -9
+зачёт    -незачёт

голос будет учтён
в рейтинге

список статей в категории

 

Комментарии

 

 

31  Kromsolog   свой человек03.07.2010 16:26
В районе 20-30 лет вероятность есть. После сорока слух на высокие частоты уже притупляется, медицинский факт.
32  SaAnVi   tzar05.07.2010 07:45
> Анатолий, а почему бы не htmlentities(), а?

Можно, сделаю на досуге.

> Насчет частот - спорить не буду, но слабо верится, что здоровый человек (до 30 лет) не может слышать частоту 16кГц.

Мне 33, слышу до 16-17, не выше. Знакомые моего возраста, не обременённые музыкальными профессиями, не слышат выше 14-15.

> После сорока слух на высокие частоты уже притупляется, медицинский факт.

Собственно, всё то, что необходимо для восприятия, находится в районе до 12-13кГц. Дальше уже "дыхание", оно даже как ВЧ не воспринимается - именно как "дыхание". А как ВЧ вообще воспринимается диапазон 7-9кГц.
33  sixma   гость16.11.2010 11:49
tydi - meet me in kyoto в amstermam 08 поинтересней звучал.
34  sixma   гость17.11.2010 20:40
"Популярное заблуждение о профнепригодности сжатого звука как класса родилось где-то в 1998-99 году. Со временем мнение об ущербности MP3 переросло в стереотип, который начал приниматься на веру совершенно бездумно."

[ссылка, www.computerra.ru]
35  igor_tf27.02.2011 18:05
Что конкретно зависело от этого патента? И что теперь будет с форматом в связи с окончанием этого самого патента?
36  SaAnVi   tzar28.02.2011 05:43
Пока действовал патент, за использование технологии могли браться отчисления в пользу института Фраунгофера. Впрочем, как и в случае с GIF, не припомню скандалов на этой основе - все использовали и не парились.

А сейчас всё хорошо и MP3 форева.
37  igor_tf28.02.2011 14:04
Мда... Теперь уж точно ни одному из более качественных кодировщиков мр3 не обогнать...
38  Володя   гость27.06.2011 13:05
Принесла как-то физичка некий агрегат, генератор частот. Разумеется, не с типичными динамиками. То ли пьезокристаллы там использовались, то ли что-то еще. До 25КГц вроде мог выдавать, может больше, не помню уже. Опыт в следующем: она повышает частоту, все вокруг слушают и говорят, слышат ли. Так на 11.5КГц осталось меньше трети класса. Я лично последний раз слышал писк на 12.5 с парой-тройкой человек. И только один из нас дошел до 14КГц.
Сейчас мне 31.
39  SaAnVi   tzar27.06.2011 16:35
У меня порог где-то в районе 15-16кГц. И это я ещё музыкой плотно занимаюсь очень.
40  Александр Карманов   гость08.06.2013 17:04
Какой-то не слишком сложный семпл, однако. Я его в FLAC кодировал, а у него размер в 2,14 раза уменьшился. То есть битрейт стал 658кбит/с вместо 1411кбит/с.
У фортепианных записей степень сжатия поменьше будет (я видел 700-800кбит/с), ну, а рок-музыка еще хуже жмется. Ниже 1000кбит/с как-то не припоминаю.

А вот с мп3 у меня еще интереснее. Может, аппаратура не очень или еще какая причина (аудиоматериал, например), но в ABX тесте я не прочуял разницы между 128кбит/с и оригиналом.
41  ZZZ   гость09.07.2013 21:14
Я например слышу весь частотный звуковой диапазон...
И разницу между FLAC и MP3 замечаю, но не всегда
42  SaAnVi   tzar09.07.2013 21:28
Как я уже упоминал, мой порог слышимости в районе 15-16кГц. Разницу между MP3 и несжатым форматом я тоже периодически слышу (включая высокие битрейты). Но она совершенно незначительна для того, чтобы беспокоиться.

 

 

↑ к началу комментариев    ↑↑ к началу страницы

 

Вы не зарегистрированы. Зарегистрируйтесь или войдите в систему, чтобы не набирать каждый раз проверочный код (и иметь другие приятные функции на сайте). Действует суточный лимит анонимных комментариев для защиты от троллей, школоло-хакеров и спам-ботов. На текущий момент осталось комментариев: 10.

Добавить комментарий

* Ваше имя/ник:
E-mail:
* Комментарий:
(до 1024 символов)
введите две первые цифры из четырёх: 1454 

 

Фулюганствовать не надо: соблюдайте правила приличия. Я не люблю комментариев не по делу типа "Оццтой!" и им подобных. Если хотите что-то покритиковать или поучить кого-то жизни - делайте это с чувством, с толком и с расстановкой.

 

  

 

новостя
07.08.2018
банная: пивушка
31.07.2018
статья: Герметик для дерева
29.07.2018
фотоприкол: Слава Китаю
21.07.2018
ZX music: Прекрасное далёко
20.07.2018
фотосет: Усть-Мана
15.07.2018
статья: Деление диска надвое: сакральный смысл
11.07.2018
фотоприкол: каратель
10.07.2018
статья: ZyXEL Keenetic: проблема с USB-модемами
06.07.2018
история: Аккумуляторы от ноутбуков
05.07.2018
банная: глобуэ
все новости >>

 

популярЪ

1. чтиво: Тёплый ламповый звук и сферический винил в вакууме

2. чтиво: Как я клиенту компьютер собирал

3. музыкальная пародия: Винда

4. чтиво: ZyXEL Keenetic: проблема с USB-модемами

5. фотосессия: Озеро-парк "Емельяновское" (Семирадское)

6. музыкальная пародия: Барак Обама

7. чтиво: Защита компрессора холодильника

8. Слава Китаю. Фото: Kitya.

9. Морковь "Каратель" (на деле, сорт называется "Каротель"). Фото: Elena-D.

10. чтиво: RUCELF UPI-400-12-EL: лучше, чем ничего

весь TOP >>

 

последния каменты

1. блог: МегаФОН: как я начал платить втрое больше "своими руками"

2. чтиво: Как удалить "Интернет Цензор" с паролем

3. музыкальная пародия: Айфончик

4. блог: ООО "Энергоучёт": очередной развод

5. блог: муляжи, кузнечик, бзден

6. блог: Пенсияпатриоты

7. чтиво: Деление диска надвое: сакральный смысл

8. чтиво: Антивирусы на войне

9. блог: Миша, ягоды

10. Слава Китаю. Фото: Kitya.

 

голо-сувание
Ваше текущее отношение к Олимпийским играм?
Голосовать или смотреть результаты на сайте KrasOpros.Ru
все опросы >>

 

сейчас на сайте
гости: 7

статистика за 10 минут
юзеры >>
изображениезакрыть