HomeboyAAC

MP3

Оцифрованный звук с высоким качеством требует огромных затрат дисковой памяти. Попытки сократить объем файлов, используя стандартные архиваторы (RAR, GZIP и др. ), не приводят к значительному выигрышу из-за специфичности звуковых данных. Тем не менее добится довольно значительного уровня сжатия аудиоинформации удается при использовании специальных методов, основаных на анализе структуры данных и последующим сжатием с некоторыми потерями.

Реальная возможность обработки звука, сравнимых по качеству с существующими аналоговыми примерами, появилась только в конце 80-х годов. В 1988 году Международной организацией стандартов ISO (International Standards Organization) был сформирован комитет MPEG (Moving Pictures Expert Group, группа экспертов в области движущихся изображений), основной задачей которого является разработка стандартов кодирования подвижных изображений, звука и их комбинации. За десять лет своего существования комитет выработал ряд стандартов по данному вопросу. В результате обобщив обширные исследования в этой области, был рекомендован ряд специфических форматов для хранения данных, отличных по качеству результатов и скорости потока данных.

В настоящее время существует три стандарта хранения видеоданных: MPEG-1, MPEG-2 и MPEG-4. В рамках первых двух форматов существуют также форматы хранения звуковой информации - Layer-1, Layer-2 и Layer-3. Эти три звуковых формата определены для MPEG-1 и незначительными расширениями используются в MPEG-2. Все три формата похожи друг на друга, но используют различные уровни компромисса между сжатием и сложностью. Уровень Layer-1 - наиболее простой, не требует значительных затрат на сжатие, но и дает незначительную степень сжатия. Уровень Layer-3 - наиболее трудоемкий и обеспечивает самое лучшее сжатие. В последнне время, как уже отвечалось, этот формат завоевал огромную популярность. Его часто называют MP3. Такое название связано с расширением звуковых файлов, хранящихся в этом формате.

Основанная идея, на которой основаны все методики сжатия аудио сигнала с потерями, - пренебрежение тонкими деталями звучания оригинала, лежащие вне пределов которые воспринимает человеческое ухо. Здесь можно выделить несколько моментов. Уровень шума. Звуковое сжатие базируется на простом факте - если человек находиться рядом с громко воющей сиреной, то вряд ли он услышит разговор стоящих неподалеку людей. Причем это происходит не оттого, что человек обращает большое внимание на громкий звук, а в большей степени от того, что человеческое ухо фактически теряет звуки, лежащие в том же диапазоне частот, что и более громкий звук. Этот эффект носит название маскирующего, он изменяется с различием в громкости и частоте звука. Вторым моментом является деление полосы звуковых частот на подполосы, каждая из которых далее обрабатывается отдельно. Программа кодирования выделяет самые громкие звуки в каждой полосе и использует эту информацию для определения приемлемого уровня шума для этой полосы. Лучшие программы кодирования учитывают также влияние соседних полос. Очень громкий звук в одной полосе может повлиять на маскирующий эффект и на близлежащие полосы. Еще одним моментом кодирования является использование психоакустической модели, опирающейся на особенности человеческого восприятия звука. Сжатие с использованием этой модели основано на удалении заведомо неслышимых частот с более тщательным сохранением звуков, хорошо различаемых человеческим ухом. К сожалению здесь не может быть точных математических формул. Восприятие звука человеком - сложный, до конца не изученный процесс, поэтому выбор методов сжатия выполняется на основе анализирующего прослушивания и сравнения по-разному сжатых звуков группами экспертов. Зато здесь имеются практически неограниченные возможности в сфере улучшения психоакустических моделей. Большинство существующих алгоритмов для кодировки человеческого голоса основано на высокой предсказуемости такого сигнала - универсальные алгоритмы сжатия MPEG с переменным успехом пытаются применить этот прием. Еще одним приемом сжатия является использование так называемого совмещенного стерео. Известно, что слуховой аппарат человека может определить направление лишь средних частот - высокие и низкие звучат как бы отдельно от источника. Значит, эти фоновые частоты можно кодировать в моно сигнал. Кроме всего этого для сжатия используется различие в сложности потоков в каналах. Например, если в правом канале какое-то время полная тишина, это " зарезервированное" место используется для повышения качества левого канала или туда " впихиваются" необходимые биты, не влезшие в поток чуть раньше. На последней стадии сжатия используется алгоритм сжатия Хаффмана. Этот процесс позволяет улучшить степень сжатия для относительно однородных сигналов, которые плохо сжимаются с помощью описанных выше приемов. На основе описанных идей строятся алгоритмы сжатия, позволяющие достигать степени компрессии 10: 1 или выше практически без потери в качестве звучания. При кодировании задают требуемый уровень компрессии, а алгоритмы сжатия добиваются требуемого значения уровня сжатия за счет потери качества. Для данного применения требуемый уровень сжатия обычно указывают в виде величины потока данных (bit rate), измеряемого в Кбит/сек.

Термин " bit rate" обозначает количество битов передаваемой информации в секунду. На русский язык этот термин переводиться по-разному в различных источниках. В последнее время часто вместо формального перевода употребляют новое для русского языка слово " битрейт". Вариантами перевода также является следующее: " ширина потока данных", " сложность потока битов", " скорость потока", " битовая частота". Иногда для звуковых файлов этот же параметр называют степенью сжатия файла. Например, говорят, что файл сжат до 128 Кбит/с. Дело в том, что величина битрейта напрямую связана с физическим размером звукового файла в расчете на одну секунду звучания.

AAC

Формат AAC (Advanced Audio Coding) представляет еще один из числа появившихся сравнительно недавно форматов кодирования звуковой информации, в которой осуществляется сжатие с потерями. На сегодняшний момент AAC представляет собой лучшую систему сжатия высококачественного звука. Это последний из стандартов MPEG-2. Перевести AAC можно так - " продвинутое аудио кодирование", название, которое появилось из-за исключительно высокого качества звучания и очень сильной степени сжатия.

На данный момент различают четыре разновидности формата AAC:

HomeboyAAC
AT& T a2bAAC
Liquifier PRO AAC
Astrid/Quartex AAC

По всем объективным параметрам последние две модификации AAC превосходят как MP3, так и VQF. Все 4 этих разновидности несовместимы между собой и используют свои собственные программы кодирования-воспроизведения. Рассмотрим все их по порядку.

HomeboyAAC

Это первая версия AAC, кодер для которой стал общедоступен. Ее можно охарактеризовать одним словом - ОТВРАТИТЕЛЬНО! Крайне корявые и тормозящие кодеры в сочетании со слышимыми невооруженным ухом искажениями сыграли свою роль в отталкивании широких масс от этого формата. Единственными его плюсами является достижение качества MP3\128k на более низких битрейтах и наличие приятного и быстрого плеера - BitAAC. Cейчас этот формат уже мертв и даже ссылки на софт для него практически исчезли со страниц интернета (на mp3. com его похоже оставили для коллекции) Следует иметь в виду что почти все программы распространяемые через интернет под видом кодеров AAC являются примочками (с интерфейсом командной строки: ) для кодера именно этого формата. Я например уже насчитал 8 различных MP3-AAC преобразователей\CD экстракторов, причем похоже что все они подходят только для версии 0. 5 HomeboyAAC кодера. Кроме того мне не удалось найти на www ни одной полной композиции в этом формате, только на FTP - попадаются, и очень мало... (не знаю, может искал я и плохо - зато долго: ) В общем во времена появления и развития этой ветви AAC, уже существовал формат VQF. Единственное что еще может поддержать формат в жизнеспособном состоянии это появление plugin для популярного плеера Winamp, да и то ненадолго.

12 3 4 Следующая ⇒