РЕКЛАМА

Загрузка...

Как родился МР3 формат

Успешно прошедшая операция по записи оцифрованного звука на CDA (Compact Disc Audio) возвестила миру о начале новой эры в записи звука. В 1982 г. в Лангенхагене близ Ганновера было открыто массовое производство компакт-дисков. Бурное развитие компьютерной техники и цифровых технологий, начавшееся несколько позже, привело к необходимости компрессии цифрового звука. Причин для этого была масса. Экономия дискового пространства, повышение скорости передачи цифровой информации, необходимость создания формата записи звука, удобного для использования в программном обеспечении.

В 1987 году немецкий институт Фраунхофера (Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen) начал всесторонние исследования проблемы кодирования цифрового звука. Именно этому институту принадлежит патент на технологию MP3. "Отцом" этого формата звука называют Карл-Хайнца Бранденбурга (Karl-Heinz Brandenburg), математика и специалиста по электронике, изучавшего методы сжатия уже с 1977 года. В 1989 году, когда был получен патент на формат, ни одного файла MP3 в природе еще не существовало. В 1993 году MP3-файлы были признаны соответствующими международному стандарту MPEG-1.

Какие же принципы легли в основу кодирования цифрового звука в этот формат? Исходный звуковой файл делится на фреймы (англ. frame – кадр) продолжительностью 0,05 сек. каждый. Затем проводится анализ каждого фрейма. При этом все частоты звука, лежащие вне диапазона восприятия ухом человека, отбрасываются. Кроме того, отбрасываются колебания со слишком высоким либо низким значением амплитуды. Как известно, ее верхняя граница восприятия человеком составляет 96 дБ. Нижняя граница восприятия сильно зависит от частоты звука. Высокие и низкие частоты имеют более высокий амплитудный порог восприятия.

На первом этапе сигнал каждого фрейма математическим преобразованием Фурье представляется в виде суммы синусоид различной амплитуды и частоты (ведь графически звук любой частоты представляет собой именно синусоиду). В память записываются значения амплитуд и частот, входящих в результирующую формулу.

Второй этап обработки основан на использовании психоакустической модели восприятия звука ухом человека. К примеру, отбрасываются незначительные последовательные изменения в частоте звука (сигнал частотой 5000 Гц и следующий за ним сигнал 5100 Гц записываются как один с частотой 5000 Гц и суммированной продолжительностью). Другая особенность уха приводит к эффекту частотной маскировки. Звук с определенной частотой маскирует другие звуки с близкой частотой, но меньшей амплитудой, которые отбрасываются. Инерционность восприятия звука ухом приводит к тому, что, скажем, некоторое время после громкого хлопка звук высокой частоты и низкой амплитуды просто не слышен. Такие звуки тоже отбрасываются фильтром.

Третий этап представляет собой сжатие обработанного сигнала известными математическими методами. Сжатие данных в MP3 осуществляется по немного модифицированному варианту алгоритма Хаффмана (Huffman), применяющемуся при создании архивов формата PKZIP, LHA, ZOO, ARJ.
В итоге всех трех преобразований информация, содержащаяся в исходном звуковом файле, ужимается в несколько раз. Степень сжатия в современных кодерах измеряется в килобитах в секунду (kbps), и может быть задана самим пользователем. При этом он должен помнить, что бесконечное стремление к понижению размера файла с повышением степени сжатия приводит к тому, что второй этап обработки звука (именно он регулируется без особых ограничений) становится более агрессивным. «Под нож» начинают идти звуки, различимые ухом человека.

Нет однозначного мнения о минимальной степени сжатия звука, допустимой при его обработке. Одни говорят о том, что 128 kbps (степень сжатия – приблизительно 10:1) – вполне достаточно, другие предпочитают величину, вдвое большую. Сегодня в большинстве проигрывателей и кодеров установлена верхняя граница – 320 kbps, которая способна удовлетворить любого эксперта.
Напоследок отмечу, что кодирование звука в MP3 относится к типу loosy (происходит потеря информации о звуке). Способы, относящиеся к типу looseless, в которых исключен второй этап «психоакустического ножа», а сжатие основано исключительно на математических методах, полностью сохраняют исходную информацию в итоговом сжатом файле.
1
2288
29 февраля 2008
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Смотрите также
TEAC Filltune HP F100 – новый способ передачи звукаTEAC Filltune HP F100 – новый способ передачи звука

Особенностью новых наушников компании TEAC — Filltune HP F100, является технология Bone Conduction Technology (BCT), основанная на проводимости звука...

Усилитель мощности звука для iPhoneУсилитель мощности звука для iPhone

\"Все новое - это хорошо забытое старое\"....

TapeLink USB поможет оцифровать старые кассетыTapeLink USB поможет оцифровать старые кассеты

Компания Alesis сегодня представила настоящую находку для меломанов - двухкассетную деку TapeLink USB, которая позволит быстро оцифровать ваши старые...

Загрузка...
Комментарии

Tugcrereled
19 июня 2011 20:58
Если вы решились бесплатный торрент , будьте готовы к приятным
испытаниям, начиная от проникнувшего на комп вируса и заказнчивая
настойчивым стуком в вашу дверь от милицейского наряда, который хочет изъять
ваш лаптоп и просканировать его на наличие пиратских программных копий.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
Среда, 28 Июня
USD 1.9249
EUR 2.1539
RUB 0.0327
Jack 10 минут назад
PROSTO CHEL, просмотрел каждую фотку внимательно, ни на одной я личинок шелкопряда не увидел.

sanich_1 77 минут назад Жмякательный пес) Kano 83 минут назад Так мастиф такой и есть. Странно что уродом назвали. Kano 85 минут назад
Цитата: западная ведьма
Kano,
Забор нет, да они вразнобой.. Понимаешь, две вместе, одна и ещё одна подальше.. Это ж лес, я не знаю, что там бурить, и земли то нет, куда она делась?
Могли с собой забрать, на те же пробы.
Kano 86 минут назад Можно я в четверг сразу сдохну? Kano 88 минут назад Ебланы! западная ведьма 96 минут назад RenFray,
Может быть... Это не выглядит, как провал, а как будто просто взяли цилиндр земли и куда то дели.. Может, я смогу сфоткать

4799121212,
Вот тебе смешно, а в лесу это все по другому воспринимается! Вот мы идём, а на земле клочья шкуры! Серой.. Ну волк чтоли?? Не собачья явно( дальше идём... Смотрю, ветки накиданы, сверху хрень какая то лежит.. Этот, с кем я шла.. А все нормально, грит, все нормально! Я спрашиваю - подойдём? Нет, но все нормально, это ловушка на медведя...!!! На медведя?????? Я думала там барсуки только водятся( белочки всякие.. Лес просто жуткий! И это ещё далеко не все, что я там видела и слышала(

Kano,
Забор нет, да они вразнобой.. Понимаешь, две вместе, одна и ещё одна подальше.. Это ж лес, я не знаю, что там бурить, и земли то нет, куда она делась?
Kano 102 минут назад №1 Китайская правительница которая померла от обжорства и ее сгубила -дыня.

Цитата: западная ведьма
Интересно, товарищи, кто разбирается в лесе? Я нашла в лесу несколько дырок. Они как цилиндр, ровные, вертикальные, разной глубины. Одна глубину даже не увидела, но камень летел 6 секунд. Две вторые рядом, по метру примерно в глубину, и одна дырка см 70. Земли вырытой рядом с этими дырками не было... В диаметре все одинаковые, см 70 тоже... Интересно, что это может быть? Конечно дома, в тепле и уюте это кажется забавным, но в жутком тёмном лесу я была готова поверить даже в инопланетян.
А забор проб земли у вас там не делали?, Бурить ничего не пробовали?
Новости от партнеров
Сейчас на сайте
3 пользователя, 592 гостя