Сжатие аудиоданных в формате Mp3

Несжатые аудиофайлы могут быть очень большими - примерно 10 МБ на минуту стереозвука. Без способа сжатия этих данных портативные аудиоплееры, которые так популярны сегодня, скорее всего, не существовали бы.

 К счастью, существует множество способов сжатия цифровых данных. Например, компьютерные файлы данных можно сжимать с помощью популярного формата ZIP. Полученный zip-файл обычно намного меньше исходного файла, и его можно разархивировать так, чтобы исходный файл остался нетронутым.

Форматы сжатия, которые сохраняют все исходные данные, называются "без потерь". Определенные типы файлов, такие как аудио, видео и графика, также могут быть сжаты путем удаления части исходных данных. Такая форма сжатия называется "с потерями".

Сжатие звука MP3 является форматом с потерями - нет способа восстановить MP3-файл до его первоначального звукового качества. Однако преимуществом этого формата является гораздо меньший размер файла.

Прелесть файлов MP3 со сжатием звука заключается в том, что они сохраняют приемлемое качество звука при значительном уменьшении размера файла. Это достигается за счет отбрасывания определенных частей звукового спектра, которые считаются менее важными. К ним относятся высокие частоты и звуки, которые могут быть "спрятаны" за более громкими звуками.

Сжатие звука в формате Mp3 во многом зависит от психоакустики - изучения того, как звук воспринимается ухом и мозгом. Кодек сжатия использует модель, которая определяет, как конкретный аудиофайл слышит средний человек. Эта модель позволяет определить, какую часть аудиоданных можно удалить, сохранив при этом приемлемый звук.

Существуют различные схемы сжатия, и каждая из них имеет свою собственную модель для определения того, какие части звукового спектра удаляются. В результате качество звука в форматах MP3, WMA, Ogg Vorbis и AAC различается. Качество звука субъективно - некоторые люди могут предпочесть один формат другому.

Битрейт
Помимо собственно алгоритма, используемого для сжатия аудио, наибольшее влияние на качество звука оказывает битрейт. Битрейт представляет собой количество потоковых аудиоданных и выражается в килобитах в секунду. Стандартный" битрейт для файлов MP3 составляет 128 кб в секунду, и это хороший компромисс между качеством звука и размером файла.

При более высоком битрейте удаляется меньше данных, и поэтому звук получается более качественным. WMA и AAC могут достичь такого же качества звука, как и MP3, при более низком битрейте, поэтому эти форматы позволяют получить файлы меньшего размера.

В первые годы существования MP3 все файлы кодировались с постоянным битрейтом (CBR). Это означает, что битрейт 128 кб в секунду (например) используется для каждого участка музыки, независимо от того, тихий он или громкий.

Однако музыкальные отрывки, которые являются относительно плотными, содержат больше аудиоданных, чем тихие отрывки, поэтому для достижения более качественного звучания можно использовать переменный битрейт (VBR).

По мере усложнения музыки битрейт увеличивается, и, наоборот, когда музыка становится тоньше, используется более низкий битрейт.

Если вы кодируете собственные музыкальные файлы, полезно и познавательно попробовать различные битрейты и форматы файлов, чтобы понять, что звучит лучше всего. Помните, однако, что некоторые виды музыки могут лучше звучать с определенным кодеком. Например, Ogg Vorbis, как сообщается, идеально подходит для классической музыки.