Слушать музыку...

Музыкальные форматыСреди множества музыкальных форматов, безусловно, самым распространенным является MP3. Причина популярности не в каких-либо исключительных свойствах этого формата, а всего лишь в более чем 10-летнем временном преимуществе перед конкурентами

13.05.2007
16:40
Владимир Закаменный

Истоки

Еще в 1987 году перед специалистами института Фраунхофера в Германии была поставлена задача упростить пересылку по сети длинных музыкальных фрагментов. Скажем, передача через модем одной несжатой CD-композиции (продолжительностью три минуты) со скоростью 24 кбит/с занимала несколько часов (!). Было решено убрать из музыкального файла «лишние детали», которые человеческое ухо не воспринимает, а также дублирующие звуки. Теперь одна минута аудиосигнала, сжатого в формате MP3, занимала всего около одного мегабайта и передавалась за три минуты.

Как это работает

Принцип сжатия звукового материала основан на «маскировке»: человек из-за сильного сигнала на определенных частотах не слышит более слабый сигнал на других частотах. Следовательно, если мы их не слышим, зачем тогда их оставлять. Более того, человеческое ухо не сразу восстанавливает свою чувствительность при переходе звука с одних частот на другие, и сигналы, которые приходятся на этот мизерный временной промежуток, тоже игнорируются. Таким образом и получаются «лишние» и дублирующие звуки, которые при сжатии подлежат удалению.

Коллеги-конкуренты, друзья-враги

MP3 не одинок — есть и другие музыкальные форматы, основанные на принципе сжатия аудиоданных. У каждого из них есть как минимум одна фирменная фишка, которая и сделала данный формат достаточно популярным, а нередко в чем-то и лучше MP3. Поэтому MP3-формату многие пророчат закат в ближайшем будущем. С другой стороны, огромное количество «мировых запасов» музыкальных данных по-прежнему хранится именно в MP3.

AAC (Advanced Audio Coding) — усовершенствованный алгоритм кодирования сжатого звука. Предыдущая версия, известная как АСЗ, или Dolby Didital, используется для кодирования звукового сопровождения на DVD-дисках. AAC создали компании Dolby, Fraunhofer (FhG), AT&T, Sony and Nokia.

Apple AIFF является стандартным для систем Apple Macintosh (как WMA для Windows) и систем обработки звука, построенных на его основе. Особенностью этого формата является то, что он позволяет размещать вместе со звуковой волной дополнительную информацию, в частности сэмплы WaveTable (примеры звучания инструментов, некие эталоны). Согласно алгоритму, звуковой сигнал проходит сверку с такими эталонами и по необходимости корректируется, что улучшает качество результата.

ААС AIFF (Audio Interchange File Format) – формат файлов для хранения цифровых звуковых данных, широко используемый платформой Apple. Поддерживает широкий диапазон разрешений, частот выборки и числа каналов.

ASF (Advanced Systems Format) – формат звуковых файлов Microsoft, используемый в программном проигрывателе Windows Media Player.

ATRAC3plus (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3 plus) – улучшенный вариант оригинального кодека ATRAC3 фирмы Sony, первоначально разработанного для формата мини-диска (MD). В последней версии анализируется более продолжительный период звука для получения большего объема информации об исходном сигнале и используется новый алгоритм, который обеспечивает оптимальное размещение битов при изменении звукового сигнала в широком диапазоне. В результате достигается более высокое качество звучания при более высокой компрессии сигнала.

OGG Vorbis — этот самый молодой формат был разработан с нуля. Ему прочат хорошее будущее прежде всего потому, что разработчики сделали его открытым и бесплатным для всех желающих, именно такие характеристики обеспечивают технологии быстрое распространение. Алгоритм OGG Vorbis рассчитан на сжатие данных на всех возможных битрейтах без ограничений, а также на кодирование с переменным битрейтом (VBR).

WAV (Wave Form Audio) – компьютерный формат представления звуковых данных без сжатия, аналогичный формату записи на CD.

WMA. Распространен благодаря поддержке своего создателя (компания Microsoft сделала его стандартным для операционных систем Windows). Качество звучания — дело вкуса, некоторые оценивают его достаточно высоко. Также WMA отличается возможностью сжимать еще и видеоданные. Для этого используется универсальный потоковый файловый формат ASF (Advanced Audio Streaming), предназначенный для хранения аудио– и видеоинформации, сжатой с помощью самых разнообразных кодеков.

На чем это слушать

Знаете, что такое ксерокс? Глупый вопрос, скажете вы, это же копировальный аппарат – копии делать. Фирма XEROX, которая изобрела это устройство, сама же и дала ему название. Практически то же самое произошло и с самым распространенным в мире аудиоформатом, который своим появлением обрек все поддерживающие его (и не только) плееры на неофициальную MP3-приставку. Портативные MP3-плееры бывают разные, стандартная классификация выглядит так:

- CD-MP3-плееры (воспроизводят обычные CD и СD-R/RW с записанными на них MP3-файлами)

- Flash-плееры (или плееры со встроенным чипом электронной памяти)

- HDD-плееры (на базе жестких дисков-винчестеров)

- MD-плееры (на базе изобретенных Sony мини-дисков).

- CD-MP3-плееры: умирающий класс аудиотехники, так как этот относительно громоздкий дивайс можно заменить на куда более компактную «флэшку» или HDD-плеер.

Flash-плееры, или, как их еще называют, бездисковые MP3-плееры, благодаря своим миниатюрным размерам, удобству в использовании, равнодушию к встряскам и падениям с самого момента появления на рынке составили жесткую конкуренцию CD-MP3-плеерам. Современный дизайн, компактность, удобство записи файлов через USB-интерфейс, а также постоянное снижение цен на флэш-память — что еще нужно современному человеку, идущему в ногу со временем?

HDD-плееры (именуются также бездисковыми MP3-плеерами с винчестером) изначально были слишком дорогими и громоздкими, а потому не могли составить конкуренции ни Flash-, ни даже CD-MP3-плеерам.

Один из первых МР3-плееров с жестким диском, вышедший на российский рынок, HanGo PJB-100, имевший 6 гигабайт памяти и большой двуцветный жидкокристаллический дисплей, в 2001 году продавался в интернет-магазинах по цене 600 долларов. По габаритам PJB-100 был лишь незначительно меньше традиционного CD-плеера, а использовать его для переноски файлов было невозможно — устройство поддерживало запись исключительно в одностороннем порядке: только с компьютера на плеер.

MD-плееры, или MiniDisk, стоят особняком. Они имеют дело с файлами, записанными в формате ATRAC (тоже изобретение Sony). Потому эти устройства можно называть MP3-плеерами с оговоркой. На современный MD-плеер не сложно записать MP3-трек. Только его необходимо предварительно перекодировать в ATRAC специальной программой (Sonic Stage). MD-формат пользуется особой популярностью среди меломанов и музыкантов (из-за высокого качества звука), но как о «массовом явлении» о нем говорить не приходится. Хотя по размерам мини-диск втрое меньше площади традиционного CD, а высокая степень сжатия при сохранении отличного качества звука позволяет записать на один MD-диск композиции с четырех компакт-дисков.

Тенденции

Li-Ion-аккумулятор, OLED-дисплей, USB 2.0… Добавлять по вкусу

1. Представляете себе бездисковый MP3-плеер на пальчиковых батарейках? С трудом? В моде флэш-плееры со встроенными аккумуляторами, которые способны «работать, работать и работать» порядка 10 и более часов.

2. OLED-дисплеи, в отличие от жидко-кристаллических, не требуют подсветки. Информация на таком дисплее различима в любое время дня и ночи и под любым углом освещения.

3. MP3-плееры давно заменили USB 1.1 на более новую версию стандарта. Если старые модели в большинстве своем поддерживали низкую скорость работы 1-3 Мб/с, то 4-5 Мб/с – уровень, к которому стремятся многие USB 2.0 устройства.

4. HDD-плееры с однодюймовыми микровинчестерами по размерам и массе начинаются конкурировать с «классическими» Flash-плеерами, в том числе и благодаря ценовому фактору: стоимость такого устройства уже опустилась до уровня топовых бездисковых MP3-плееров при одинаковой функциональности.

5. Большинство плееров постепенно научились поддерживать помимо MP3 и другие форматы аудио, прежде всего WMA, AAC. Наблюдается активная тенденция в освоении молодого и перспективного соперника MP3 – формата OGG.

6. Теперь мы можем за разумную цену стать обладателем приличного MP3-плеера с дисплеем OLED или цветным LCD и скоростью работы 4-5 м/c, распознающим несколько форматов сжатия, с часами, будильником и диктофоном.

7. Встроенные в портативные аудиоустройства часы, будильники, диктофоны и FM-радиоприемники, кард-ридеры, фотокамеры, видеопроигрыватели и даже фонарики уже особого удивления не вызывают. На ум приходит шутка: что тебе подарить, телефон с фотокамерой или фотоаппарат с телефоном?

8. Стараниями дизайнеров MP3-плееры приходят в нашу жизнь в самом разнообразном обличии: и как модное техно-украшение, которое можно надеть на шею, и как яркий спортивный аксессуар, поднимающий тонус во время тренировок, и в качестве имиджевых наручных часов…

9. Активно развиваются портативные медиаплееры (PMP). Обладатель PMP сможет переносить и смотреть в пути видеофильмы, размещать все необходимые ему материалы на 20-, 40-, 60-гигабайтных жестких дисках. Кто знает, возможно, культура слушать в пути музыку плавно перерастет в практику смотреть видео…

10. Утверждают, что такие аудиоустройства, как CD, CD-MP3, а также MD-плееры, постепенно становятся частью истории… Вероятно, утверждения истинны в отношении таких развитых рынков мира, как американский и европейский. У нас же в России ситуация обстоит несколько иначе. Все, надо полагать, только начинается!