Описание и особенности формата MP3

каталог

» Bluetooth гарнитуры
» Автомагнитолы
» Акустические системы
» Акустика для ПК
» Видеокамеры
» Диктофоны
» Домашние кинотеатры
» Карманные компьютеры (КПК)
» Магнитолы
» Многофункциональные устройства
» Мобильные телефоны GSM
» Мониторы ЖК (LCD)
» Музыкальные центры
» Наушники
» Ноутбуки
» Плееры CD/MP3
» Плееры MP3 (HDD)
» Плееры MP3 (Flash)
» Портативные CD-плееры
» Портативные DVD-плееры
» Принтеры струйные
» Принтеры лазерные
» Проигрыватели DVD
» Проекторы
» Радиотелефоны
» Сканеры
» Телевизоры проекционные
» Телевизоры плазменные
» Телевизоры ЖК (LCD)
» Цифровые фотоаппараты

» Разное

информация

» Архив
» Платные услуги
» Ссылки

Описание формата MP3

Формат сжатия аудиоданных MP3 (сокращение от MPEG Layer3) - один из первых популярных способов сжатия звука. Разработан немецкой компанией Fraunhofer IIS и позднее, при поддержке фирмы THOMSON, внедрён как часть видеоформатов MPEG1 и MPEG2. Обеспечивает высокое качество звука при сравнительно небольших размерах файла.

Технические сведения о формате MP3

Высокая степень сжатия в MP3 достигается за счёт достаточно сложного алгоритма кодирования. Используются как математические методы компрессии, так и особенности человеческого слуха (психоакустическая модель): эффект маскировки слабого звука одной частоты более громким звуком такой же или соседней частоты, понижение чувствительности уха к тихому звуку сразу после громкого, невосприимчивость к звукам ниже определённого уровня громкости.

     Поток звука при кодировании разбивается на равные по участки (фреймы). Каждый из фреймов кодируется отдельно со своими параметрами и содержит заголовок, в котором эти параметры указаны.

     Сжатие может быть выполнено с разным качеством и соответственно размером конечного файла. Степень сжатия характеризуется битрейтом (bitrate) - количество передаваемой за единицу времени информации. Файлы MP3 обычно закодированы с битрейтом от 64 до 320 килобит в секунду (kbps или kb/s), а также с переменным битрейтом (VBR) - когда для каждого фрейма используется свой, оптимальный для данного участка, битрейт.

     Исходный сигнал с помощью фильтров разделяется на несколько частотных диапазонов, для каждого диапазона определяется величина маскирующего эффекта от соседних диапазонов и предыдущего фрейма, несущественные сигналы игнорируется. Для оставшихся данных для каждого диапазона определяется, сколькими битами можно пожертвовать, чтобы потери были ниже величины маскирующего эффекта. На этом работа психоакустической модели завершается, а итоговый поток дополнительно сжимается по алгоритму Хаффмана (аналогично RAR архиватору). При битрейте 320 kbps применяется только итоговое сжатие, без психоакустического моделирования.

     Следует иметь в виду, что различные кодеки могут кодировать аудиосигнал по-разному, различия особенно проявляются на высоких частотах и низких битрейтах.

     В формате MP3 кодируется стереосигнал, при этом возможны несколько вариантов преобразования:

Dual Channel - Каждый канал получает половину потока и кодируется отдельно - возможна запись двух абсолютно разных сигналов.
Stereo - Каждый канал кодируется отдельно, но программа-кодер может использовать свободное место одного канала для размещения информации другого. Режим stereo мыставлен по умолчанию в большинстве кодеров.
Joint Stereo (MS Stereo) - Стереосигнал раскладывается на общий для обоих каналов и разностный. Имеет вариант - MS/IS Stereo с упрощённым разностным сигналом.

Сильные стороны формата MP3:

Высокая степень сжатия при приемлемом качестве звука.
Степень сжатия и качество может регулироваться пользователем.
Фреймовая структура удобна для передаче по сети, позволяет переход к любому месту файла.
Широкое распространение аппаратуры и программ.

Особенности применения MP3

Несмотря на то, что кодирование в MP3 осуществляется с утерей части исходной информации, при битрейтах 256 и 320 kbps практически невозможно отличить на слух сжатый сигнал от оригинала, особенно при прослушивании на распространённой аудио аппаратуре. При этом размер файла в самом худшем случае будет в 4 раза меньше чем в формате CD audio. Для использования в компактных плеерах и других устройствах с невысоким качеством акустики можно вполне использовать битрейт не ниже 192 kbps. Битрейты ниже 192 kbps рекомендуется использовать для сжатия сигнала с ограниченным частотным диапазоном или невысокими требованиями к достоверности (например, разговор или телепередача).