it!now

Открытия

Курсы системных администраторов

8 июля открывается. Спешите записаться!

Adobe Flash

 первое занятие состоится 7 июля. Присоединяйтесь к группе!

Курс Photoshop

8 июля  состоится первое занятие по курсу. Приглашаем всех желающих!

История создания MP3

После того, как операция по записи оцифрованного звука Compact Disc Audio прошла успешно, весь мир узнал о новой эре записи звука, и тогда было открыто массовое производство компакт-дисков. Немного позже началось бурное развитие компьютерной техники, что повлекло за собой необходимость записи цифрового звука непосредственно для прослушивания и пользования данной техникой. Для такого продвижения было множество разных причин, что включает в себя повышение скорости передачи информации цифровым путем, экономия памяти на диске и соответственно необходимость создания такого формата записи звука, что будет удобно для использования в программном обеспечении.

Исследования кодирования цифрового звука начались в 1987 году, организатором которого стал немецкий институт Фраунхофер – Fraunhofer Institut für Integrierte Schaltungen. На сегодняшний день именно этот институт владеет патентом на MP3 технологию. Главным создателем данного формата считается Карл-Хайнц Бранденбург. Он был математиком и профессиональным специалистом в электронной науке, который уже тогда 10 лет изучал методы сжатия. В то время, когда был получен первый патент на данный формат, ни одного файла MP3 еще не было. Только в 1993 году формат файла МР3 был признан действующим и соответствовал международному стандарту MPEG-1.

Исходный файл состоит из фрейм, продолжительность которого составляет 0,05 секунд. Для определения частот звука необходимо провести анализ каждого составляющего фрейма, что является последующим отбрасыванием частот, не воспринимающих человеческим ухом. Так же отбрасываются слишком низкие и высокие амплитудные колебания.

Сумма синусоид по математическому преобразованию Фурье представляет различные амплитуды и частоты на первом этапе сигнала каждого из существующих фреймов. В память записываются только те значения амплитуд, которые входят в результирующую формулу. Использование психоаккустической модели восприятия относиться ко второму этапу обработки звука. Все незначительные изменения частоты звука отбрасываются. Так же существует некая другая маскировка звука человеческим ухом, что со значением определенной частоты маскирует другие звуки, которые тоже отбрасываются. Такие звуки характеризуются меньшей амплитудой, но близкой частотой восприятия. Так же отбрасывается инерционность восприятия ухом других звуков. Это объясняется тем, что, например, после сильного хлопка звук с низкой амплитудой и высокой частотой просто не слышен. Все сохранившиеся звуки и сигналы сжимаются, что относиться к третьему этапу обработки.

После всех трех выше перечисленных преобразований вся содержащаяся информация сжимается в несколько раз. На сегодняшний день такое сжатие измеряется в килобитах на секунду, что может задавать самостоятельно и пользователь. Стоит помнить, что чем больше сжатие, тем восприятие звука будет более сильным, то есть будут слышны не все звуки, различае5мые человеческим ухом. Звук немного искажен. Но, не смотря на это, нет единой нормы и мнения по поводу сжатия звука, поэтому на сегодняшний день практически во всех проигрывателях установлена самая высокая граница – 320 kbps. Такие показатели удовлетворительны для всех экспертов.

В качестве вывода можно сказать, что процесс кодирования звука в формат МР3 характеризуется некоторой информационной потерей. Вариант сжатия, основанный на математических методах способен сохранять всю исходную информацию, которая будет содержаться в выходном файле. Данный вариант характеризуется полным исключением второго этапа обработки.



« Все статьи