Из слона муху: теория
 
09.03.2004
Тарас Бризицкий


 
<< стр. 5
стр. 6

128, 64, 48… кто меньше?

Байки относительно того, что тот или иной формат обеспечивает качество компакт-диска, оказались настолько действенными, что создатели современных кодеров эксплуатируют их без зазрения совести, заставляя пользователей верить в откровенную ложь. Прежде всего, стоит определиться, что именно является «качеством компакт-диска». Фактически подобное описание можно применить лишь к PCM (Pulse Code Modulation, импульсно-кодовая модуляция, самый распространенный метод кодирования несжатого аудиосигнала) файлам формата 44,1 кГц, 16 бит, стерео. Тем не менее, разработчики используют это понятие для обозначения чего угодно.

История заблуждения уходит корнями в ранние 90-е, когда институт Фраунгофера, представив общественности MP3, использовал термин «CD-качество» для описания возможностей нового формата. Ведь до появления MP3 обладатели персональных компьютеров могли пользоваться лишь убогим ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation, адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция), имеющим степень сжатия примерно 1:2 (1:4), а при увеличении степени компрессии напрочь убивающим даже намек на качество. Возвращаясь к институту Фраунгофера, заметим, что именно там родилось словосочетание «CD quality» по отношению к файлам, кодированным в формат MP3, 128 кбит/с, 44 кГц, 16 бит, стерео, положив тем самым начало одному из наиболее распространенных заблуждений в истории сжатия звука. Разработчиков можно было понять: в то время компьютерные колонки по качеству воспроизведения музыки могли соревноваться разве что с телефонными трубками, поэтому разница между Audio CD и MP3 при прослушивании музыки на компьютере была минимальной. Тем не менее, через некоторое время энтузиасты, пробовавшие записывать еще диковинные музыкальные файлы на дорогущие диски CD-R и прослушивавшие их на качественной аппаратуре, стали осознавать, что их попросту «надули».

К концу девяностых годов качество компьютерных колонок и звуковых карт сильно возросло, к тому же все чаще стали использоваться серьезные колонки, подключенные к ПК через усилитель. Понятно, что в этом случае не замечать огрехи цифровой компрессии становилось трудно.

Разработчики новых форматов, сравнивая звучание своих файлов с MP3, все больше занижали битрейт, при котором достигалось абстрактное CD-качество, чтобы показать таким образом эффективность своих кодеков. А простой пользователь, которому почему-то не приходило в голову проверить спорные утверждения, продолжал слушать… Планка быстро снизилась со 128 кбит/с до 96, 64, а затем и вовсе до 48 кбит/с…

Некоторые эксперты используют термин «прозрачность» (от англ. transparency) для обозначения сигнала, неотличимого на слух от оригинала в слепом тестировании. Так вот, если говорить о прозрачности музыки с использованием современных кодеков, то при проведении тестов становится ясно, что ни на 128, ни тем более на 64 кбит/с она (прозрачность) в подавляющем большинстве случаев не достигается; можно лишь говорить о приемлемом качестве, на котором уровень сторонних шумов и артефактов обычно не слишком велик, чтобы вызывать раздражение.

Битрейт, при котором достигается достаточно высокий уровень прозрачности (то есть вероятность появления артефактов крайне мала, а сигнал в большинстве случаев неотличим от оригинала на слух), обычно составляет 180–220 кбит/с для современных кодировщиков, работающих в режиме VBR. К сожалению, нельзя утверждать, что сейчас есть loseless-кодеки, способные создавать файлы, «прозрачные» для любого человека. Ведь если одни не слышат разницы между оригиналом и WMA с битрейтом 96 кбит/с, другие способны в тесте отличить исходный файл от кодированного при помощи Musepack --braindead. Можно говорить о 50%, 80% или даже 99% людей, но никак не обо «всех». Подобное пока возможно лишь при loseless-сжатии.



There must be only one…


Трудно предсказать будущее современных аудиоформатов, однако кое-какие прогнозы дать можно.

Если долгожданный Musepack SV8 так и не появится в ближайшее время, формат, скорее всего, через год-два будет предан забвению. Уже сейчас многие апологеты MPC ищут альтернативу в виде Vorbis, AAC или же вовсе переходят на loseless-компрессию. Ведь как бы ни был хорош сам формат, без должной поддержки он существовать не может.

WMA вряд ли сдаст позиции. Благодаря неосведомленности пользователей Windows и мощной пропаганде Microsoft у него есть хорошие шансы остаться на плаву. А если WMA9 pro/loseless сумеет получить поддержку производителей аппаратных плейеров, то популярность формата вырастет еще больше. С другой стороны, внезапное исключение (с чем только черт или антимонопольные организации не шутят…) Windows Media Player из стандартной поставки Windows если и не поставит крест на формате, то наверняка негативно скажется на его популярности.

MP4/AAC, несомненно, ждет светлое будущее. Ведь имея за собой поддержку крупнейших компаний и звание международного стандарта (а заодно и титул наследника MP3), он не только не будет забыт, но и станет стремительно набирать популярность. А с включением MP3 и loseless-сжатия в стандарт MPEG-4 привлекательность нового формата еще больше возрастет. Потенциально AAC способен не только вытеснить OGG или MP3pro в области низких битрейтов (используя AAC HE), но и серьезно подорвать позиции любимых ценителями качества Musepack и WavPack lossy. В конечном счете многое зависит от реализации кодеров и желания или нежелания их создателей заниматься оптимизацией качества.

MP3 будет постепенно отмирать, однако надеяться на его быстрый уход не стоит: ведь имея невероятно сильную аппаратную поддержку и огромнейшую фонотеку, накопленную за время его существования, МР3 сможет еще долго оставаться на плаву.

Ни в коем случае не следует сбрасывать со счетов OGG Vorbis, привлекательный как для разработчиков (уже сейчас многие компании, создающие компьютерные игры, используют Vorbis для сжатия музыки), так и для меломанов. К тому же начавшийся недавно выпуск портативных MP3/OGG-плейеров наверняка добавит формату популярности (не говоря об армии «кул-хацкеров», стремящихся хранить в «новам бисплатнам фармати» все, что попадается под руку). И если Xiph.org не «забьет» окончательно на многострадальное дитя, выпуская время от времени обновленные кодировщики, его популярность вряд ли станет меньше. Пошатнуть позиции Vorbis сейчас сможет разве что резкое снижение патентных отчислений за использование MPEG-4 и, как следствие, стремительное увеличение популярности формата AAC, что, впрочем, маловероятно.

Каждый из упомянутых кодеков имеет свою нишу и область использования. Так, Musepack по праву считается лучшим кодеком, когда речь идет прозрачном кодировании аудиоколлекции на средних и высоких битрейтах. Vorbis, прекрасно зарекомендовавший себя на средних и низких потоках данных, идеально подходит для портативных плейеров и обмена файлами через Интернет. AAC, чей потенциал еще полностью не раскрыт, постепенно теснит и Vorbis, и Musepack, отвоевывая себе место под солнцем, а WMA остается отрадой пользователей Windows, не подозревающих о существовании альтернативы.

Какой битрейт выбрать?

Вопрос с подвохом. Ведь если еще лет шесть-семь назад «качество» кодирования в основном определялось размером потока данных из-за преимущественного использования CBR, то для современных кодировщиков подобный подход практически непригоден. Любой современный кодер, предназначенный для создания файлов высокого качества, скорее всего ориентирован и на VBR/ABR-режимы, а потому гораздо корректнее говорить о пресетах — предопределенных параметрах кодирования. Обозначение пресетов может быть самым разным. Так, во многих популярных кодерах есть именованные пресеты вроде radio, tape, stream, audiophile, дающие примерное представление об уровне качества результирующих файлов. Иногда возможно использование числовых (1, 2, 7.56, 3.2) или численно-именованных значений (normal 5.4), дающих больший контроль над параметрами кодирования. В большинстве случаев использование пресета standard или transparent позволит получать файлы хорошего качества.



 
<< стр. 5
стр. 6

<<Из слона муху: практика
Все материалы номера
Микрофишки >>