Как цифра сгубила копирайт? Часть 2. Сжатый звук

Мало того, что коварные компьютерщики позаимствовали у аудиокомпаний CD, так они еще и сделали им весьма сомнительный ответный «подарок» в виде формата mp3.

Мp3 (MPEG audio layer 3) изобрели в 1994 году ученые из немецкого института Fraunhofer. Но настоящая популярность этого формата началась после того, как 19-летний программист Джастин Франкель изобрел для mp3 специальную проигрывающую программу Winamp. Благодаря тому, что и Winamp, и кодировщики для mp3 были бесплатными, они с мгновенной скоростью распространились среди пользователей компьютеров безо всякой рекламной кампании по старому житейскому принципу «Понравилось — поделись с другом». Неподконтрольная популярность нового формата заставила сдаться даже монополистов из Microsoft, и сегодня mp3 проигрывает любой стандартный проигрыватель Windows.

Главная прелесть mp3-файлов, безусловно, связана с их малыми размерами. Так, на один компакт-диск вместо 74 мин. несжатого звучания можно записать более 11 часов mp3-фонограммы. Каким же образом происходит сжатие? Дело обстоит так. При кодировке исходного аудиофайла (который представлен на CD-Audio в виде высококачественного и «тяжелого» формата wav) в mp3 отсекаются ненужные звуковые элементы — в основном те, которые не воспринимаются человеческим ухом. Сюда относятся и лишние сигналы близкой частоты, и те звуки, которые следуют за громким сигналом (когда чувствительность уха на мгновение ослабляется). Учитывается и то, что для нашего слуха особую ценность представляет достаточно узкий диапазон — 1−4 кГц (диапазон человеческой речи). Чем больше звуковых элементов «вырезано», тем легче получаемый файл.

Конечно, за чрезмерную «легкость» приходится платить. Поэтому надо обращать внимание на качество mp3-файла. Оно определяется двумя показателями — битрейтом и частотой дискретизации.

Битрейт — это так называемая пропускная способность звукового потока. Он показывает, сколько объема памяти нужно для хранения 1 секунды звуковой информации. Однако битрейт характеризует только общую информационную величину потока. Частотный же диапазон звука характеризует другой показатель — частота дискретизации. Как мы уже писали выше, преобразуя аналоговый сигнал в цифровой, компьютер делает как бы замеры («выборки») частотных характеристик звука через определенные временные промежутки. Чем чаще делаются «выборки», тем более точной получится «цифровая» копия. Вот частота дискретизации и показывает, сколько делается замеров аналогового сигнала в секунду. В бытовой медиааппаратуре частота дискретизации обычно составляет 44,1 кГц (то есть 44 100 замеров в секунду), в студийной — 48 кГц.

Конечно для качества звука важны обе характеристики. Но во время создания музыкального mp3-файла над частотой дискретизации обычно мало экспериментируют (частота меньше 44, 1 кГц заметно сказывается даже на качестве речевых фонограмм). Остается варьировать битрейтом.

Для речевых фонограмм вполне приемлемым может быть и качество 56−64 кбит/с. А вот минимально приемлемым битрейтом для музыкальных файлов принято считать 128 кбит в секунду. Конечно, такой битрейт обеспечивает всего лишь сносное качество, но зато сам файл весит при этом очень мало. Например, 3 минуты звука в формате mp3 с битрейтом 128 кбит/с занимают около 2,8 Мб, в то время как на обычном аудиодиске — около 30 Мб. Максимально же возможный битрейт mp3-файла — 320 кбит/с — как доказывают тесты, для среднего слуха практически неотличим от аудиофайла на CD, при том, что и здесь он меньше оригинала в 5−6 раз. Не стоит забывать, что качество mp3 зависит не только от битрейта, но и от качества исходного файла, а также от кодировщика.

Требования к качеству звука зависят и от типа музыки — если нехитрая электронная поп-музыка неплохо слушается и в mp3, то звучание симфонического оркестра заставляет немало меломанов с тоской вспоминать виниловую пластинку. Решающее значение имеет и качество звуковоспроизводящей аппаратуры. Недостатки mp3, не заметные на обычных компьютерных колонках, становятся вполне ощутимыми на аппаратуре класса Hi-Fi.

Есть еще один интересный и эффективный метод сжатия звука — так называемый VBR (variable bit rate) — сжатие с переменным «плавающим» битрейтом. Это, когда каждый отдельный фрагмент кодируется с наиболее подходящим битрейтом. Например, один фрагмент файла с меньшими показателями — 112 кбит/с, другой — 128 кбит/с, третий — 192 кбит/с. В результате достигается удачное сочетание экономии и качества.

Mp3 — не единственный формат сжатия звука, хотя, безусловно, самый известный и распространенный. Тут можно вспомнить и ATRAC (метод сжатия, придуманный Sony для минидисков), и wma (созданный Microsoft как альтернатива mp3), и AAC, и ogg (дающие лучшее качество, чем mp3 при более низких битрейтах), и многие другие.

Емкость звуконосителей и пропускная способность Интернета растут, и если буквально пять лет назад стандартным битрейтом считался 128 кбит/с, то сейчас в Интернете господствует показатель от 192 кбит/с до 320 кбит/с.

Впрочем, уже сейчас форматы сжатия с потерями (описанные выше) вытесняются так называемыми Lossless-форматы (FLAC, APE, WV и др. ), которые сегодня очень популярны у требовательных меломанов. Эти форматы, конечно, не столь «экономны», как mp3. Они ужимают исходный CD-файл лишь наполовину, но зато делают это без всяческих вырезок и потерь для звука. По сути дела, Lossless-форматы — это те же архиваторы (как и хорошо известные многим zip и rar), только для аудио. Поэтому после декомпрессии такого формата вы получите файл ПОЛНОСТЬЮ АНАЛОГИЧНЫЙ тому, что был на CD-Audio — то есть, в качественном и «тяжелом» формате wav. К тому же есть программы, играющие Lossless-форматы без предварительной декомпрессии.

Теперь вернемся к носителям. Основным носителем сжатых аудиоформатов стала flash-память. Флэш-память — это память полупроводниковая, где данные хранятся на интегральных микросхемах. Хранение данных энергонезависимо, очень скромное питание требуется только во время записи и воспроизведения. Перенос информации производится через USB-порт. Данные на таком носителе могут неизменно храниться от 20 до 100 лет. Но главное достоинство флэш-памяти в том, что этот носитель не имеет движущихся механических частей, а следовательно менее подвержен износу, совершенно не боится толчков, пыли и электромагнитных полей. Если добавить к этому совсем уж миниатюрные размеры, то становится ясным, почему широкое применение «флэшки» получили, в первую очередь, в диктофонах, мобильных телефонах, цифровых фотоаппаратах и, конечно же, в плеерах.

Маленькая, но при этом емкая, флэш-память оказалась успешным и безжалостным конкурентом других «цифровых» носителей. В первую очередь, она начала выводить из обихода все менее удачливые ВРЕМЕННЫЕ накопители — будь то дискета или CD-RW. А с 2003 года «флэшки» в союзе с форматом mp3 начали активно вытеснять и CD-плееры, одержав на сегодняшний день убедительную победу.

Пишут, что первый mp3-плеер, поступивший в продажу, был изготовлен в 1998 г. корейской компанией SaeHan. Он имел память всего 32 Мб (т. е. мог вместить около восьми треков с битрейтом 128 кбит/с) и стоил 250 долларов. Сейчас самым популярным mp3-плеером является iPod. Одни модели используют флэш-память и способны вместить до 16 Гб музыки. Другие имеют встроенный жесткий диск (подобный компьютерному) и их вместимость доходит до 160 Гб! Однако при этом они более чувствительны к ударам и могут легко повредится при падении.

Только относительная дороговизна и приверженность аудиорынка к оптическим дискам помешала флэш-памяти стать не только временными, но и постоянными хранителями информации.

Однако «флэшки» стремительно дешевеют, их емкость постоянно растет, и кто знает, не станут ли именно они основными «цифровыми» носителями будущего.

Автор статьи: неизвестный | Дата публикации: 16:47 24.03.2017 Baileys-pit.Ru




Отзывы и комментарии
Ваше имя (псевдоним):
Проверка на спам:

Введите символы с картинки:



Гонения на ученых – это правило?

Гонения на ученых – это правило?


Известна в связи с учением Н. Коперника судьба Г.  Галилея, который по требованию инквизиции прибыл в феврале 1633 года в Рим, где против него начался процесс. Его признали виновным в нарушении ц...


Эротический этюд 29

Эротический этюд 29


     Почему на бензоколонках никогда не продают цветов, подумал Он. Ясное дело, откликнулось изнутри . . . Цветы, как ты мог заметить, украшают иногда фонарные столбы вдоль до...


Металлочерепица

Металлочерепица


В нынешнее время наиболее оптимальным, экономичным и долгосрочным кровельным материалом является металлочерепица. Из её характеристик можно отметить богатую цветовую гамму, что непременно играе...


Пазл

Пазл


Варфоломей:(02. 05) Доброй ночи, прекрасная леди!Юка: (02. 07) И Вам доброй ночи, доблестный рыцарь!Варфоломей:(02. 07) Чего же Вы не спите в столь поздний час?Юка: (02. 07) Да не знаю, что-то не спит...


Воздушные компрессоры. Особенности действия и важные характеристики

Воздушные компрессоры. Особенности действия и...


В большинстве сфер промышленности мы можем столкнуться с потребностью использования компрессорного оборудования. Винтовые компрессоры - один из самых действенныхвидов оборудования для получеия энергии...


Кто проиграл сражение на Чудском озере?

Кто проиграл сражение на Чудском озере?


В литературе, художественной и документальной, существуют разные версии на этот счёт. Орден Меченосцев, Тевтонский орден, Ливонский орден, абстрактные псы-рыцари. Все неправы. И все правы. Орден Мече...


Стоит прочесть

Проблемы с устройствами

Проблемы с устройствами До сих пор причиной большинства рассмотренных нами проблем было разнообразие программного обеспечения. К сожалению, устройства зачастую не отстают от программ, и обычно проблем...

Захватывающий сценарий семейной жизни

В том, что наиболее близко к нам. Ведь в первую очередь мы реагируем на то, что рядом со мной, и только потом на то, что за пределами меня и моей семьи. Видимо, поэтому семья всегда для человека являл...

Ливан - финикийская жемчужина. Что можно увидеть з

Спуститься в сказочный подземный мир и взобраться на вершины, почувствовав себя птицей, прогуляться по Парижу Ближнего Востока и перенестись на 8 тысяч лет назад, пройдясь улицами первого поселения в ...

Пятачок на трамвай, или Сколько стоит половина шта

Может показаться, будто предмет дискуссии — покупать ли пятнадцатилетнему сыну дорогие джинсы — слишком незначителен, чтобы расходовать на него обеденный перерыв и некоторое количество нервной энергии...

Кто чаще попадает в наркопаутину?

Как оказалось, среди наркоманов большое количество тех, чьи матери перенесли тяжелые токсикозы или инфекции во время беременности и трудно рожали, с асфиксией (удушьем) младенца или иной родовой трав...

Шерсть вашей собаки

Oсновное назначение собачьей шерсти - служить защитным и изоляционным покровом. Но если глаза - это зеркало души, то кожа и шерсть - это олицетворение здоровья и хорошего самочувствия собаки. Шерсть, ...

Волшебный мир кино

Уже не сосчитать, сколько поколений людей смотрит кино. С момента своего возникновения синематограф завоевал бесчисленное число ценителей во всем мире, и количество любителей кино растет из года в год...

История компании Hill"s

Основателем компании Хиллс был ветеринарный врач Марк Моррис (Mark L. Morris Sr.). Он был твердо уверен, что мы должны относиться к здоровью животных настолько же ответственно, как к своему собст...

За что платить зарплату, или Для чего нужны показа

Спросите кого-нибудь, за что он получает зарплату? В зависимости от ответов людей, их можно совершенно четко разделить на три категории. Первая — это люди, которые застряли на том, что им н...

Чем Севастополь обязан Миклухо-Маклаю?

Весной 1875 года великий ученый и путешественник Миклухо-Маклай писал из Сиама своему другу и коллеге Дорну: «Я вполне разделяю ваши взгляды о значении для науки зоологических станций… от...

О портале:

Наш портал является ресурсом, который включает в себя широкий каталог информативных и интересных статей. Каждый гость отыщет для себя что-нибудь полезное. Современный дизайн позволяет вам моментально находить нужную информацию. Самые разнообразные тематические статьи дают возможность вам совершенствоваться в той или иной сфере. Быть более начитанным и грамотным. Современный дизайн сайта позволяет просматривать статьи на всех существующих планшетах. Теперь найти требуемую информацию стало совершенно легко.

Мы подобрали для вас полезные и интересные статьи. У нас сайте вы найдете ответы на необходимые для вас вопросы. Упрощенная система поиска позволяет вам мгновенно отыскать нужную информацию. Адаптированный дизайн позволяет вам просматривать информацию на любых гаджетах. Теперь, поиск нужной информации будет занимать у вас считанные секунды.