Часто, когда я спрашиваю у новичков, какие бывают диски, они мне отвечают — CD, DVD и MP3. Это большое заблуждение. Диски бывают только CD и DVD. Разница между ними в том, что на DVD диск помещается в четыре-пять раз больше информации, чем на CD диск. То есть, если на CD помещается один фильм, да и то не в очень хорошем качестве, то на DVD диск можно записать четыре фильма и даже больше. Музыку, фотографии, документы и другие файлы и папки можно записывать как на CD диск, так и на DVD. Однако нужно учитывать, что не на всех компьютерах можно посмотреть DVD диски.
Что такое mp3
mp3 — это музыкальный формат. То есть это музыка. Просто она "урезана", поэтому на дисках, на которых записана mp3 музыка, композиций в десятки раз больше, чем на обычных. Если на диске с обычной музыкой помещается около 20-ти композиций, то на дисках с музыкой этом в формате помещается 60 и более.
mp3 (мп три) — это сжатая музыка, но это вовсе не означает, что это плохая музыка. Те, кто придумал этот музыкальный формат, говорят, что размер композиции меньше за счет "урезания" тех частот, которые не слышны человеческому уху. То есть между обычной и mp3 музыкой, вроде как, нет никакой разницы. Хотя люди с хорошим музыкальным слухом эту разницу чувствуют.
Словосочетание mp3 диск означает CD диск с музыкой в формате mp3. Опытный пользователь сразу делает вывод, что композиций на этом диске много, скорее всего, несколько альбомов, но эта музыка «урезанного» качества.
Что такое mp3?
Объем аудиозаписи в цифровом формате не мал. Такие файлы занимают слишком много места на носителях, а также не достаточно быстро передаются по каналам связи в сети Интернет. Для решения задачи уменьшения объёма файлов с музыкальными записями было создан ряд форматов которые позволяют значительно сжать данные. Один из таких форматов – mp3. Преобразование аудио-файла, например из wav в mp3 позволяет уменьшить размер файла в несколько раз. В результате преобразования музыки в mp3 происходит сжатие записи с потерей качества. При сжатие с качеством 256 k/s на слух потери не ощущаются. Также приемлемый вариант - сжатие 128 k/s. Mp3 размещаемые в Интернете часто кодируются именно с таким качеством.
Что такое mp3 Pro?
Mp3 Pro – это формат звукового файла, позволяющий при сохранении качества на том же уровне сжимать данные в 2 раза.
Как преобразовать CD в формат mp3?
Существует множество программ с простым и понятным интерфейсом позволяющих сделать такое преобразование, например, Cool Edit Pro.
Как записать mp3 на обычный Audio CD?
Если на компьютере установлена операционная система Windows XP, нужно выделением выбрать файлы для записи, нажать правую кнопку мыши и затем «Копировать на аудио компакт диск». Также можно воспользоваться программой, позволяющей записать CD, например, Nero. Для надёжности лучше делать запись, выбрав невысокую скорость.
Можно ли отменить сжатие mp3 и преобразовать звук в более качественный?
Файлы в формате mp3 кодируются с потерей качества, раскодировав файл, преобразовав его, например, в формат wav, не приведет к улучшению.
Какую программу использовать для кодирования файлов wav в mp3?
Например, Cool Edit Pro.
Как обмениваться mp3 с другими пользователями сети?
Можно сделать запрос на каком либо форуме музыкальной тематики, а сами файлы выкладывать на сайте-файлообменнике.
Существует ли система сжатия звуковых файлов в большей степени, чем mp3?
Существует формат звукового файла mp3 Pro, позволяющий при сохранении качества на том же уровне сжимать данные в 2 раза.
Чем отличаются mp3 и WAV?
Mp3 - формат сжатия, уменьшения размер аудиозаписи с потерей качества. WAV в большинстве случаев файл высокого качества. WAV-файл также может быть сжат, но не до такой степени и без таких потерь, как mp3.
В чём разница между mp3 и mp3pro?
Mp3 Pro - формат позволяющий уменьшить размер файла в 2 раза по сравнению с mp3 с сохранением аналогичного качества.
Сколько лет формату mp3?
Первый кодировщик аудио-файлов в формат MP3 появился в 1994г.
Есть ли конкуренты у mp3?
Существует формат AAC, превосходящий по характеристикам mp3. Но на данный момент больше распространён mp3.
Триумфальное шествие формата записи звука MPEG-1 Layer 3 (в просторечии получившего обозначение MP3) объясняется тем, что был предложен простой и эффективный способ сжатия звуковых файл, позволяющий хранить на стандартном диске CD-ROM до 12 часов музыки приемлемого качества.
Если говорить упрощенно, алгоритм MPEG-1 Layer 3 основан на методе так называемого «психоакустического» сжатия, когда из звуков спектра исключаются не воспринимаемые слухом частоты и уровни громкости. «Очищенный» таким способом спектр разбивается на отдельные блоки (фреймы) одинаковой продолжительности и сжимается в соответствии с заданными требованиями. При воспроизведении сигнал формируется из последовательности декодированных фреймов.
Степень сжатия зависит от параметров звукового потока, который необходимо получить на выходе, после декодирования файла.
Основным параметром, определяющим качество звучания и степень сжатия, выступает так называемый (что такое) битрейт - ширина полосы пропускания, измеряемая в битах в секунду.
Чем больше этот показатель, тем лучше качество звука и меньше степень сжатия. Так как практически все файлы MP3 записывают в режиме стерео с частотой кодировки 44 КГц и глубиной 16 бит, определяющими факторами чистого звука становятся: источник записи, применяемый кодек и выбраный битрейт.
Слово кодек образовано сочетанием слов кодер + декодер. Это программ- , ный модуль, позволяющий кодировать или декодировать файлы звука или видео в соответствии с собственным алгоритмом.
Среднее значение потока 256 Кбит/с обеспечивает коэффициент сжатия примерно 6:1, для других величин степень сжатия изменяется пропорционально. Таким образом, при потоке 256 Кбит/с можно записать на компакт-диск музыку с шести обычных Audio CD, а при потоке 128 Кбит/с - с двенадцати обычных музыкальных дисков.
По поводу величины битрейта, обеспечивающей хорошее качество звучания, соответствующее качеству воспроизведения Audio CD, идут бесконечные споры среди любителей и профессионалов.
Некоторые считают достаточным уровень 128 Кбит/с, других удовлетворяет только максимальное значение потока - 320 Кбит/с. По всей вероятности, правы и те и другие - разница только в том, что записано и в каких условиях воспроизводится.
Величина битрейта, с которой кодировался оцифрованный звук, обычно указывается на обложке компакт-дисков. К примеру, полную коллекцию музыки группы Beatles можно приобрести на трех дисках с битрейтом 128 Кбит/с или на шести дисках с битрейтом 256 Кбит/с.
Понятно, что во втором случае стоимость покупки будет вдвое дороже, но и качество лучше.
Если музыка звучит в автомобиле отечественного производства, поток 192 Кбит/с обеспечит достаточное качество звука, лучшего вы все равно не услышите из-за посторонних шумов. Для прослушивания на компьютере или автономном проигрывателе (МРЗ -плеере) приемлем поток 256 Кбит/с.
А вот если сигнал без изменений поступает на внешнее устройство и выводится на колонки высокого качества, желателен максимально возможный поток - 320 Кбит/с. Исходя из перечисленных соображений, универсальным можно считать поток 256 Кбит/с: при хорошем качестве записи он обеспечит адекватное воспроизведение в большинстве случаев.
Для трансляции музыки через Интернет обычно используют величину потока 128 Кбит/с. При этом качество звучания «как бы»оставляет желать лучшего.
Записывать популярную музыку с битрейтом выше 192-256 Кбит/с не имеет смысла: песенки живут недолго, да и исходные записи зачастую не отличаются высоким качеством. В конце концов, поплясать можно и под звук «магнитофонного» качества.
Совсем другое дело классика и редкие авторские произведения. Причем под классикой мы понимаем не только Баха или Моцарта. Сегодня классикой можно считать и The Beatles, и Led, Zeppelin, и Высоцкого, и Цоя, и много других авторов (исполнителей).
Если при покупке компакт-диска вы не обратили внимания на величину битрейта, указанную на упаковке, то посмотреть значение можно в строке проигрывателя во время воспроизведения файла.
Формат MP3 - сокращение от MPEG Layer3. Это один из потоковых форматов хранения и передачи аудиосигнала в цифровой форме, разработанный Fraunhofer IIS и THOMSON, позднее утвержденный как часть стандартов сжатого видео и аудио MPEG1 и MPEG2. Данная схема является наиболее сложной схемой семейства MPEG Layer 1/2/3. Она требует наибольших затрат машинного времени для кодирования по сравнению с двумя другими и обеспечивает более высокое качество кодирования. Используется главным образом для передачи аудио в реальном времени по сетевым каналам и для кодирования CD Audio.
Формат MP3 - потоковый формат. Это означает, что передача данных происходит потоком независимых отдельных блоков данных - фреймов. Для этого исходный сигнал при кодировании разбивается на равные по продолжительности участки, именуемые фреймами и кодируемые отдельно. При декодировании сигнал формируется из последовательности декодированных фреймов.
Высокая степень компактности формат MP3 по сравнению с PCM 16Bit Stereo 44.1kHz (CD Audio) и ему подобными форматами при сохранении аналогичного качества звучания достигается с помощью дополнительного квантования по установленной схеме, позволяющей минимизировать потери качества.
Последнее, в свою очередь, достигается учетом особенностей человеческого слуха, в том числе эффекта маскирования слабого сигнала одного диапазона частот более мощным сигналом соседнего диапазона, когда он имеет место, или мощным сигналом предыдущего фрейма, вызывающего временное понижение чувствительности уха к сигналу текущего фрейма. Также учитывается неспособность большинства людей различать сигналы, по мощности лежащие ниже определенного уровня, разного для разных частотных диапазонов.
Подобные техники называются адаптивным кодированием и позволяют экономить на наименее значимых с точки зрения восприятия человеком деталях звучания. Степень сжатия, и, соответственно, объем дополнительного квантования, определяются не форматом, а самим пользователем в момент задания параметров кодирования. Ширина потока (bitrate) про кодировании сигнала, аналогичного CD Audio (44.1kHz 16Bit Stereo) варьируется от наибольшего, 320kbs (320 килобит в секунду, также пишут kbs, kbps или kb/s), до 96kbs и ниже.
Термин битрейт в общем случае обозначает общую величину потока, количество передаваемой за единицу времени информации, и поэтому не связан с внутренними тонкостями строения потока, его смысл не зависит от того, содержит ли поток моно или стерео, или пятиканальное аудио с текстом на разных языках, или что-либо еще.
На проведенных тестах специально приглашенные опытные эксперты, специализирующиеся на субъективной оценке качественности звучания, не смогли различить звучание оригинального трека на CD и закодированного в формат MP3 с коэффициентом сжатия 6:1, то есть с битрейтом в 256kbs. Правда, тесты были проведены на небольшом количестве материала, и на самом деле не все столь хорошо, нередко бывает действительно нужно пользоваться 320kbs. Для себя я счел это достаточным основанием для полного перехода на кодирование с битрейтом 320kbs.
Более низкие битрейты, несмотря на их популярность, не дают возможности обеспечить надлежащее качество кодирования, что незаслуженно обеспечило MP3 дурную славу любительского формата. На самом деле, хотя и 256kbs, и даже 320kbs тоже не дают возможности осуществить полностью прозрачное кодирование, но отличия от CD Audio, по которому кодируется тестовый MP3, сравнимы с отличиями самого CD Audio от исходного аналогового сигнала, из которого он был получен путем оцифровки. То есть потери, конечно, есть, но несущественны с точки зрения того, кому качество CD Audio представляется достаточным. Фактически, их обнаружение обычно является задачей нетривиальной на аппаратуре класса Hi-Fi.
Настоящее и будущее MP3.
Формат MP3 на сегодня имеет два огромных преимущества перед другими доступными форматами его рода. Одно из них состоит в том, что ни про один из существующих подобных форматов нельзя пока сказать, что он полностью гарантирует устойчивое сохранение качества звучания на достаточно высоких битрейтах, кроме формата MP3 , который достойно выдержал проверку временем. Пожалуй, единственный известные мне конкурент в этом плане - последние варианты формата ATRAC, используемый в минидисках.
Для формата MP3 также написано множество удобного программного обеспечения. Этот факт отражает второе, не менее важное преимущество - на ближайшие годы, а возможно, и на все десятилетие, формат MP3 стал стандартом де факто, настолько много сделано в него вложений пользующимися им сторонами, в том числе и цифровыми радиостанциями.
Формат MP3 довольно долго оставался неизвестным, но несколько лет назад начался взрывной рост его популярности, столь же быстро начали появляться залежи нелегальных файлов в формат MP3 . Сейчас налажено производство аппаратных MP3 плееров, а карманных, и для автомобилей. Таким образом, формат MP3 стал первым массово признанным форматом хранения аудио после CD-Audio.
Несмотря на то, что формат MP3 появился достаточно давно, более новые форматы, претендующие на его место, появившиеся к настоящему моменту, все на поверку оказались любительскими. Они могут быть или не быть хороши по сравнению с форматом MP3 на низких битрейтах, это зависит от трека и особенностей слуха конкретного человека, но на место формата MP3 256kbs... 320kbs претендовать не способны.
Возможно, "монополия" формата MP3 в сфере компьютеров на низких битрейтах все же будет отчасти сломлена новым форматом от Microsoft -- WMA. Но пока рано говорить об этом. С другой стороны, появление Microsoft на данном рынке со столь сильной разработкой означает быстрое отсеивание оказавшимися неудачными ветвей AAC и VQF. Впрочем, остается надежда, что AAC еще будет доработан.
Описание процесса кодирования
Подготовка к кодированию. Фреймовая структура Перед кодированием исходный сигнал разбивается на участки, называемые фреймами, каждый из которых кодируется отдельно и помещается к конечном файле независимо от других. Последовательность воспроизведения определяется порядком расположения фреймов. Каждый фрейм может кодироваться с разными параметрами. Информация о них содержится в заголовке фрейма.
Начало кодирования Кодирование начинается с того, что исходный сигнал с помощью фильтров разделяется на несколько, представляющих отдельные частотные диапазоны, сумма которых эквивалентна исходному сигналу.
Работа психоакустической модели Для каждого диапазона определяется величина маскирующего эффекта, создаваемого сигналом соседних диапазонов и сигналом предыдущего фрейма. Если она превышает мощность сигнала интересующего диапазона или мощность сигнала в нем оказывается ниже определенного опытным путем порога слышимости, то для данного фрейма данный диапазон сигнала не кодируется.
Для оставшихся данных для каждого диапазона определяется, сколькими битами на сэмпл мы можем пожертвовать, чтобы потери от дополнительного квантования были ниже величины маскирующего эффекта. При этом учитывается, что потеря одного бита ведет к внесению шума квантования величиной порядка 6 dB.
Завершение кодирования После завершения работы психоакустической модели формируется итоговый поток, который дополнительно кодируется по Хаффману, на этом кодирование завершается.
Замечание На практике схема несколько сложнее. Например, необходимо согласовываться с требованиями битрейта. В зависимости от кодера это приводит при повышении битрейта к разного рода релаксациям при отборе сохраняемой части исходного сигнала, а при понижении - наоборот, к ужесточению критериев.
Способы кодирования стерео сигнала
В рамках формата MP3 кодирование стереосигнала допустимо четырьмя различными методами:
Dual Channel
- Каждый канал получает ровно половину потока и кодируется отдельно как моно сигнал. Рекомендуется главным образом в случаях, когда разные каналы содержат принципиально разный сигнал - скажем, текст на разных языках.
Выставляется в некоторых кодерах по требованию.
Stereo
- Каждый канал кодируется отдельно, но кодер может принять решение отдать одному каналу больше места, чем другому. Это может быть полезно в том случае, когда после отброса части сигнала, лежащей ниже порога слышимости или полностью маскируемой, оказалось, что код не полностью заполняет выделенный для данного канала объем, и кодер имеет возможность использовать это место для кодирования другого канала. В документации к mp3enc замечено, что этим, например, избегается кодирование "тишины" в одном канале, когда в другом есть сигнал.
Данный режим выставлен по умолчанию в большинстве ISO-based кодеров, а также используется продукцией FhG IIS на битрейтах выше 192kbs. Применим и на более низких битрейтах порядка 128kbs... 160kbs.
Joint Stereo (MS Stereo)
- Стереосигнал раскладывается на средний между каналами и разностный. При этом второй кодируется с меньшим битрейтом. Это позволяет несколько увеличить качество кодирования в обычной ситуации, когда каналы по фазе совпадают. Но приводит и к резкому его ухудшению, если кодируются сигналы, по фазе не совпадающие. В частности, фазовый сдвиг практически всегда присутствует в записях, оцифрованных с аудиокассет, но встречается и на CD, особенно если CD сам был записан в свое время с аудиоленты. С другой стороны, уже совершена (первая?) попытка написать программу для автоматической коррекции фазового сдвига. Возможно, она немного поможет любителям кодировать оцифровки с аудиокассет с битрейтом порядка 128kbs.
Режим выставлен по умолчанию продукцией FhG IIS, а также кодером Lame, для битрейтов от 112kbs до 192kbs.
Joint Stereo (MS/IS Stereo)
- Вводит еще один метод упрощения стереосигнала, повышающий качество кодирования на особо низких битрейтах. Состоит в том, что для некоторых частотных диапазонов оставляется уже даже не разностный сигнал, а только отношение мощностей сигнала в разных каналах. Понятно, для кодирования этой информации употребляется еще меньший битрейт.
В отличие от всех предыдущих, этот метод приводит к потере фазовой информации, но выгоды от экономии места в пользу среднего сигнала оказываются выше, если речь идет о очень низких битрейтах.
Этот режим по умолчанию используется продукцией FhG IIS для высоких частот на битрейтах от 96kbs и ниже (другими качественными кодерами этот режим практически не используется).
Но, как уже говорилось, при применении данного режима происходит потеря фазовой информации, также теряется любой противофазный сигнал.
Простые ошибки пользователей MP3
Одно из самых больших заблуждений, связанных с форматом MP3, постоянно проявляется в споре "128kbs vs 256kbs - с каким битрейтом кодировать". Аргументы сторонников первого варианта исчерпываются напоминанием, что такие MP3 вдвое меньше. Утверждение, что уж лучше держать CD Audio вместо MP3 256kbs, несостоятельно - качество формата MP3 256kbs... 320kbs практически сответствует оригиналу, а занимаемый объем в 4.5-6 раз меньше. Заблуждение же состоит в том, что и 128kbs дает достаточно высокое качество. На самом же деле для людей, сознательно выбирающих 128kbs, сохранение близкого к исходному качества просто не является слишком важным, так как их аппаратура обычно не лучше плееров - "мыльниц;". В то же время многие владельцы CD кодируют их в формате MP3 даже просто потому, что гораздо реже нужно CD менять - на моем 8Gb винчестере поместится более пятидесяти часов музыки в формате MP3 битрейта 320kbs. Как говорится, в этом случае мотивы пользователей 128kbs нам непонятны.
Чтобы не суметь отличить формат MP3 128kbs от оригинала, нужно либо не иметь слуха, либо взять аппаратуру похуже. И то, что на большинстве компьютерных систем с момента покупки стоит ужасно шумная звуковая плата от ESS, известно всем хорошо. Только мне с некоторых пор кажется, что дело еще и в постоянном отравлении некачественным звуком, и, как следствие, временной (но постоянно возобновляемой) потере чувствительности. Мы слишком часто слушаем то, что слушать не стоило бы, и дело не только характеристиками компьютерной техники - формат MP3 128kbs при нормальном слухе не понравится и на ESS. Конечно, по сравнению с дребезгом колонок уличного киоска под аккомпанемент трамвая звучание формат MP3 128kbs может казаться весьма неплохим, но это не нормально.
Что со всем этим делать? Да просто берегите уши от лишних истязаний, оно полезно. А что до карты - простая малошумная карта и относительно приличные наушники стоят не так уж много. Поэтому в обзоре не учитываются шумы компьютера и карты - эти трудности вполне преодолимы.
Другое небольшое заблуждение состоит в том, что уровень шумов декодированного сигнала сильно связан с уровнем качества формата MP3 . Но это заблуждение развевается очень быстро - заметить, что качество формата MP3 зависит от других причин, легче легкого. Как правило, уровень шумов очень низок на любых битрейтах, это скорее характеристика плеера.
Кроме того, в большинстве учебников прямо говорится о неспособности человека слышать частоты выше 16kHz. Но во-первых, это просто неверно, многое зависит от мощности сигнала и от возраста слушателя. Во-вторых, человек - существо, не лишенное оригинальности. Даже когда он не слышит такие звуки с помощью уха осознанно, он все же ощущает их. И это влияет на восприятие. Поэтому обрезание частот выше 16kHz можно считать обоснованным на низких битрейтах, когда оно позволяет намного лучше закодировать более низкие диапазоны, но нельзя не брать в расчет, когда речь заходит о высоких битрейтах, приближающих качество сигнала к уровню CD Audio. Да, кстати, у детей частотный порог слышимости куда выше 16kHz.
Способы хранения MP3
Стандарт формата MP3 не определяет никакого точного стандартного математического алгоритма кодирования, его разработка целиком и полностью остается на совести разработчиков кодеров. Вместо этого он определяет общую схему процесса кодирования, а также формат закодированного фрейма. Сами последовательности фреймов могут передаваться потоком (процесс передачи такого потока называется streaming) или храниться в файлах.
Файл формата MP3 , как и поток, состоит из последовательно расположеных фреймов, между которыми может содержаться произвольная информация. Основное требование состоит в том, что не должно быть совпадений с сигнатурой начала фрейма.
Часто к последовательности фреймов добавляют стандартный заголовок мета-аудиоформата WAV, и получается то, что называют WAV-MP3. Еще чаще к MP3-файлу добавляется информационный блок ID3v2, содержащий информацию об исполнителе, жанре, названии композиции, и другую подобную информацию о треке. Он добавляется в конец файла. В середину пока никто ничего ставить не придумал. Хотя, вообще говоря, может представлять некоторый интерес вставка спецтэга для VBR с информацией о том, в какой части трека мы, собственно, находимся.
Характер потерь при кодировании
На низких битрейтах всегда срезаются мелкие, сравнительно тихие детали, наличие или отсутствие которых нередко серьезно меняет эмоциональную окраску композиции, придает или лишает ее таких эффектов, как ощущение "кристальной" чистоты звука (в той мере, в которой она присутствует в CD Audio). Кроме того, в соответствии с психоакустической моделью, высшие (выше 16 кГц) частоты на низких битрейтах кодируются с очень низким приоритетом.
Далее, имеют место разные особенности кодеров. Так, у кодеров от FhG IIS на 128 kbs оказываются "смазаны" верхние частоты, наблюдается эффект "шепелявости", в то время как у ISO-based вместо этого - "звон". Скорее всего, это связано с разным отношением к частотам выше 16kHz у данных кодеров. В кодере Lame, кстати, они по умолчанию срезаются, что увеличивает качество кодирования на 128kbs.
На высших битрейтах при последовательном следовании психоакустической модели, разработанной FhG IIS, проблемы могут доставлять только ошибки, внесенные при написании кодера. Впрочем, из-за не слишком большой озабоченности FhG IIS качеством его кодеров на высоких битрейтах уже не раз оказывалось, что новая версия звучит иногда даже несколько хуже старой. Полагаю, причина кроется в недостаточном или неправильном ослаблении ограничений психоакустической модели при повышении битрейта. Опять же, первый серьезный заказчик, и проблема исчезнет.
Сегодня большинство аудиозаписей, которые человек слушает практически каждый день, представлено в виде универсальных MP3-файлов, поскольку именно они являются наиболее распространенными и востребованными в плане формата хранения звуковой информации. Сейчас будет рассмотрена природа такого типа данных, история возникновения самого кодека и принципы кодирования. Кроме того, будут приведены практически советы по поводу того, как переконвертировать MP3-файл в другой формат или создать MP3 из файлов другого типа, отличного от упомянутого. Делается это достаточно просто, правда, при условии использования специальных программ.
Что представляет собой MP3-формат?
На сегодняшний день мало кто задумывается над тем, что собой представляет звук в таком формате. В принципе, если не лезть в дебри принципов кодирования аудио, достаточно сказать, что это звуковая информация в сжатом виде.
Раньше базовым форматом, в котором хранились музыкальные файлы, был WAV. Такая информация занимала уж слишком много места на жестком диске, и со временем этот тип данных стал достаточно неудобным. В частности, это коснулось тех времен, когда музыка начала активно размещаться в сети Интернет. Именно тогда и назрела необходимость сжатия аудио с целью уменьшения объема исходного материала. Действительно, если перевести формат из WAV в MP3, экономия места становится заметной сразу же (трек занимает раз в 10 меньше места, к тому же структура нового формата была таковой, что в описании можно ввести даже определенную информацию о треке, скажем, название исполнителя, самого трека, альбома, года выпуска, а также разместить некоторые основные технические характеристики аудио).
За это в структуре файлов отвечают специальные текстовые поля, называемые ID3-тегами, после заполнения которых вся информация может быть отображена в окне проигрывателя.
История возникновения
В современном мире существует достаточно много разногласий по поводу того, кто именно создал этот тип данных. Хотя и принято считать, что MP3-формат является, так сказать, разновидностью более общего понятия MPEG, созданного корпорацией истинным разработчиком технологий кодирования в MP3 стала группа института Fraunhofer, которая первой предложила использование кодека Lame MP3 Encoder. Он-то и явился первым стандартом в этой области.
Случилось это в середине 90-х, правда, тогда такое аудио (файлы MP3) можно было воспроизвести исключительно при помощи программных проигрывателей, так что о повсеместном внедрении новой технологии речь пока не шла. Только после того, как были выпущены первые бытовые проигрыватели и портативные плееры, этот стандарт начал применяться в качестве единого. Однако и у него сегодня есть достаточно много конкурентов. Связано это только с основными принципами кодирования, за счет которых можно уменьшить объем исходного материала.
Принципы кодирования и сжатия звука
Самое главное в процессе, когда исходный материал требуется перевести в формат MP3, - это вырезание всего того, что на бытовом уровне человеческим ухом не воспринимается. Грубо говоря, что трек будет иметь битрейт 320 кбит/с, что 128 кбит/с при стандартной частоте дискретизации 44 100 Гц - заметить разницу в звучании достаточно трудно. Именно поэтому в процессе сжатия понижается определенная характеристика аудио.
Воспринять такую разницу может только человек с уж очень тонким слухом или же звукорежиссер, использующий в работе специализированные программы. Де-факто со сжатым форматом MP3 в студии практически никто не работает. Он задействован только на стадии финального мастеринга и пост-продакшна, когда все треки нужно выровнять по громкости, произвести нормализацию, поле чего выпустить полноценный альбом. На этом остановимся чуть позже.
Основные звуковые характеристики
Как известно, любой аудиоматериал имеет несколько основных параметров, по которым определяется качество его звучания. И MP3-формат здесь исключением не является. Самыми главными характеристиками считаются частота дискретизации (наиболее распространенный стандарт 44,1 кГц), битрейт (за основной стандарт принято значение 128 кбит/с) и режим звучания (моно, стерео, surround 5.1, 6.1 или 7.1). В общем-то, последний параметр учитывается не всегда, а основной упор при определении качества любого трека сводится исключительно к первым двум характеристикам.
Самые распространенные форматы музыки, других звуковых файлов и связь между ними
Что же касается прямых конкурентов универсального формата MP3, сегодня их можно насчитать достаточно много. Как уже понятно, в иду своей несостоятельности в плане бытового хранения формат WAV в качестве конечного уже давно не используется. Зато для профессиональных звуковых студий он остается, так сказать, базовым вариантом для работы. Особенно при записи вокала или живых инструментов. Переводится записанный материал из WAV в MP3 только на финальной стадии.
Однако музыка может быть представлена и в некоторых других популярных сегодня форматах. Так, например, очень часто (особенно в интернете) используются такие типы данных, как OGG, AIFF, AMR и многие другие. Но настоящим конкурентом для MP3 стал новейший и более качественный типа аудио FLAC. Конечно, и для MP3 можно довести все показатели до максимальных значений, однако FLAC по качеству воспроизведения стоит на порядок выше. Кроме того, он представляет собой единичный файл, а разделение на треки происходит непосредственно за счет программного или бытового плеера. Иными словами, каждую дорожку отдельно слушатель не видит, но может переключаться между треками в проигрывателе. Для MP3-формата, казалось бы, тоже можно создать один файл, объединив в нем несколько треков. Но вот быстрое переключение между дорожками в таком варианте станет невозможным (придется использовать обычную ускоренную перемотку, не более того).
Однако не все так плохо. Дело в том, что все известные сегодня форматы музыки или аудиокниг можно запросто конвертировать между собой, причем даже с сохранением начальных параметров звукового материала. На этом и основаны практически все программы для обработки и конвертации звука, называемые аудиоредакторами и конверторами. Любая программа такого типа (редактор MP3 или конвертер) распознает и исходный, и конечный тип звукового файла, а также, как уже понятно, может производить и прямое, и обратное преобразование. Поясним это на конкретном примере.
Волновое представление файлов MP3 в аудиоредакторах
Для обработки звука сегодня применяется несколько типов программного обеспечения. Для начала остановимся на узконаправленных приложениях, называемых аудиоредакторами. Среди них наиболее видными представителями можно назвать таких грандов, как Sony Sound Forge, Sintrillium Cool Edit Pro, впоследствии выкупленного корпорацией Adobe и сменившего название на Audition, Acoustica Mixcraft, ACID Pro и многих других.
Принцип работы в них состоит в том, что для удобства любая программа MP3-аудио представляет в классическом волновом виде, как это изначально использовалось для WAV-файлов. Такой подход и предопределяет появление достаточно широких возможностей для редактирования звукового материала любого типа как обычного формата WAV. Кроме того, что здесь можно осуществлять простейшие операции копирования, вырезания, вставки и т. д., совершенно простым дело становится изменение частотных характеристик и битрейта, не говоря уже об использовании огромного количества дополнительных эффектов, которые подключают к студии через мост DirectX или универсальных хост VST.
В самом простом варианте перевести формат в MP3 можно с использованием стандартного файлового меню, в котором имеется строка «Сохранить как…» (Save As…) или же присутствует функция экспорта. Таким образом, весь процесс сводится только лишь к выбору конечного формата (у нас в качестве примера MP3) и активации режима сохранения. При будет произведено автоматически с сохранением текущих настроек параметров и частотных характеристик. Не нравится начальный вариант? Нет ничего проще изменить формат на MP3, предварительно указав более высокие параметры. Однако тут стоит учесть один момент: если качество исходного материала уж слишком плохое, добиться его особого улучшения даже профессиональными средствами не получится. Тут придется применять специальные инструменты для реставрации аудио, задействования разного рода фильтров и т. д. У человека непосвященного это вызовет достаточно много трудностей.
Как уже понятно, нет абсолютно никакой разницы, что перед нами - аудиокниги в формате MP3, музыка или просто записанная речь или шумы. Кстати сказать, негласно принято, что аудиокниги имеют намного более низкое качество звучания. Это и понятно, ведь файл должен занимать минимум места, а характеристики звука при восприятии речи, в общем-то, не так уж и важны. В конце концов, это же не профессиональная запись какого-то альбома известной группы?
Впрочем, если использовать некоторые стандартные операции даже без специфических знаний, добиться неплохого результата все-таки можно, тем более что в любом приложении такого типа есть встроенные шаблоны, на основе которых производится то или иное действие. Конечно, идеального звучания с первого раза добиться будет очень сложно, однако, если изучить программу и освоить принципы ее работы, дальше дело пойдет как по маслу, а результат не заставит себя ждать.
Конверторы аудио
С конверторами аудио ситуация и того проще. Программы этого типа были разработаны специально для того, чтобы преобразовывать звуковые форматы между собой быстро и без явного участия пользователя. В отличие от аудиоредакторов, конверторы, можно сказать, используют некий пакетный режим, то есть позволяют в одной операции, например, переконвертировать MP3-файл не в единичном экземпляре, а сделать несколько штук сразу. В зависимости от возможностей самого приложения, их может быть от нескольких десятков до нескольких сотен.
Опять же, принцип работы с такими программными пакетами достаточно прост. Необходимо всего лишь выбрать начальный материал (причем, зачастую это могут быть файлы совершенно разных типов), а затем установить конечный формат. Далее нажимается специальная кнопка начала процесса, а на выходе пользователь получает все файлы одного заданного типа. Их сохранение, как правило, происходит в папке, установленной в настройках приложения по умолчанию, но место сохранения, естественно, можно поменять по своему усмотрению. Кстати, то же самое касается и основных характеристик, которые будут применяться в процессе преобразования. Но любая программа изначально предлагает пользователю определенный набор стандартов, которые используются для звуковых файлов того или иного типа. Их тоже можно изменять.
Преимущество таких приложений состоит в том, что они весь процесс конвертирования максимально автоматизируют, а на выполнение всех процессов требуется не так уж много времени. Правда, если сравнить их с музыкальными или аудиоредакторами, в плане повышения того же качества звучания здесь особо не разгонишься.
Музыкальные секвенсоры
Перед нами еще один тип программных продуктов, которые в большинстве своем имеют встроенный редактор MP3, WAV и т. д. В этом смысле работают они по схожим с аудиорекаторами принципам, однако их возможности несколько шире.
Прежде всего это касается того, что вся музыкальная композиция может состоять из фрагментов разных типов (MP3, MIDI, WAV, OGG, библиотеки VST- или DX-инструментов и т. д.). После или прописывания партий всех дорожек, например, с виртуальными синтезаторами, произведя результирующий файл можно сохранить в нужном формате. Чаще всего это либо MP3, либо WAV, либо файл проекта самой программы. В некоторых приложениях имеется еще и функция записи на диск. Хотите сделать аудио CD? Нет проблем! Равно как и в аудиоредакторах, можно за несколько минут произвести нужные операции и получить на выходе диск с дорожками в
Если говорить о преимуществах этого типа приложений, очевидно, что как раз таки объединение нескольких форматов с последующим сохранение или экспортом в какой-то из самых распространенных и является их самой сильной стороной. Кроме того, следует обратить внимание и на то, что то же наложение эффектов или изменение любого параметра звуковой дорожки происходит в режиме реального времени, то есть результата ждать не нужно - его можно услышать моментально, допустим, при повороте какой-то ручки, регулирующей тот или иной параметр. Естественно, это только малая часть из того, на что способны такие программные пакеты.
Что лучше использовать?
Наконец, мы подходим к вопросу выбора программного обеспечения для работы с MP3-форматом или любым другим, в котором записан звук. Как уже понятно, для обычного прослушивания музыки или аудиокниги хватит и простенького плеера (программного или «железного») или же самого обычного DVD-проигрывателя.
Для преобразования файлов в другие форматы, так сказать, по-быстрому, прекрасно подойдут конверторы аудио. Но вот если на выходе необходимо получить кристально чистый звук, даже путем преобразования одного типа файла в другой, без мощного специализированного ПО не обойтись. Конечно, времени это займет на порядок больше, да и без специальных знаний получить тот же MP3-файл высшего качества с первого раза может и не получиться. Впрочем, если основательно изучить хотя бы аудиоредакторы, не говоря уже о профессиональных музыкальных студиях, результат превзойдет все ожидания.
Вместо послесловия
Остается добавить, что формат MP3 здесь был рассмотрен достаточно кратко, ведь если копнуть глубже, особенно залезть в технологии реставрации и восстановления звука с использованием средств повышения качества материала, тут можно целую монографию написать.
Но что касается понимания структуры самого MP3-формата, думается, большинству пользователей будет понятно, что это такое и какие принципы заложены в его формирование и преобразование. Однако же, если заглянуть в будущее, пока можно прогнозировать только то, что и этот тип аудио, считающийся сегодня стандартом, в ближайшее время претерпит кардинальные изменения. Причем, судя по всему, основной упор будет сделан именно на повышение качества звука без существенного увеличения размера самих файлов. Впрочем, для таких предпосылок есть все основания, ведь те же компьютерные технологии сегодня развиваются бешеными темпами.
