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
2335
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.
Понедельник, 23 Октября
USD 1.9539
EUR 2.2959
RUB 0.0340
Himley1 1 минут назад
Цитата: dianest
а ты не в курсе это драмы?

Я не в курсе этой драмы, но судя по тому, как ты рассказываешь - завидуешь ты чернющей завистью. (Вобщем - это шутка, стойку не делай)
Цитата: dianest
ты стал клизме уподобляться, веря в своей же бред

И это говорит клизма, которая уже путается в своей же пурге, которую несет уже пару-тройку лет.
Цитата: dianest
Ничего подобного в таком контексте я не говорил, найди хоть один мой пост, что бы не выглядеть наглым брехлом

Да ну?! А как же твои ссылки на Белстат? А как же твои посты в защиту ментов, чиновников и прочей шушеры, а как же твои же посты в этой же теме про то как шоколадно у нас чувствуют профи своего дела - мол, работай хорошо и все будет, а если кто-то живет не в шоколаде - то он дурак, лентяй и ни на что не годное чмо. Не? Не было такого? Или я тебе сейчас как мальчик должен скакать по всей Банане и шизу твою квотить? Перебьешься.
MegaSchuster 2 минут назад
Цитата: Bolivaruch
Вадик, ну емае, на 13 же мужик! На бицуху его глянь)) и не только..

Это пасхалка для Маба
SweeDom 4 минут назад красотки....мммм.... Bolivaruch 14 минут назад Вадик, ну емае, на 13 же мужик! На бицуху его глянь)) и не только.. seregas 15 минут назад
Цитата: andry_
andry_
>>>Есть доступ в салон через боковые двери.
Замки электро, ручки прячутся в кузов... Вероятно не могли открыть по другому.

А хозяйка вылетела с переднего сиденья и аккуратно нажала кнопочку центрального замка ?

Просто если ты видишь, что к твоей машине , за которую ты отдал 100 000 уе, подбегает пожарный, хуярит по стеклу, а потом ломом с размаху под дверь , выламывает замок вместе с дверью и кузовом. А ты стоишь рядом с открытой боковой дверью и жмешь ему руку.

Ладна чего спорить, может они воспитаны по-другому: никто не продает машину по запчастям даже если вполне можно продать за 30% стоимости, страховые уничтожали сотни новых машин даже с побитыми зеркалами и царапинами. Нам этого не понять
Laborant 15 минут назад
Цитата: Mab
Турция это трансконтинентальная страна.
Тебе в любую новость трансов воткнуть надо ))
Vadik_K 28 минут назад Мне кажется, что выгоднее продавать запароленые архивы по 5к уе за штуку. Вряд ли кто-то пожалуется на тебя да? bender00 28 минут назад на другом ресурсе написали, что поврежден только один(пока) глаз, что она ни о чем не жалеет. У нее катаракта на поврежденном глазу, что вполне себе лечится заменой хрусталика.
Новости от партнеров