Чтение онлайн

• дистрибьюторские компании (оптовая торговля);

• предприятия розничной торговли.

3.3. Техника кодирования (оцифровки) звука3

Звук представляется в аппаратуре либо электрическим сигналом, либо набором нулей и единиц. Аппаратура, воспроизводящая звук в

виде непрерывного электрического сигнала, называется аналоговой

(например, радиоприемник, осциллограф и т.д.).

Технология преобразования аналогового звукового сигнала в циф-

ровой (оцифровка) такова: амплитуда сигнала замеряется с определен-

ным временным шагом, полученные данные записываются в числен-

ном виде.

3

По материалам статьи «О кодировании звука», опубликованной на сайте

allofmp3.com [on-line] [cited Jul. 04, 2006]. Available from URL: <http://music.

allofmp3.com/help/help.shtml?prm=legal&rnd=77974#top>.

435

ПРИЛОЖЕНИЯ

Поскольку показатели амплитуды невозможно записать с бесконеч-

ной точностью, их округляют. Оцифровка сигнала – это регистрация амп-

литуды сигнала через определенные промежутки времени и запись полу-

ченной информации в виде округленных цифровых значений. Очевидно, чем чаще делаются замеры и чем меньше округляются первоначальные

данные, тем точнее оригинальный сигнал представлен в цифровом виде.

Размер полученного файла можно уменьшить путем сжатия, для

чего применяют различные алгоритмы. Чтобы в результате этой опе-

рации качество не снижалось, требуются высокие параметры оциф-

ровки, однако чем они выше, тем больший объем компьютерной

памяти необходим для их хранения. Например, на типовой аудио ком -

пакт-диск объемом 650 МБ помещается около часа музыки. Стандар-

том хранения оцифрованной несжатой аудиоинформации на сегод-

ня служит формат WAV – универсальный контейнерный тип файлов, позволяющий записывать данные с самыми разными параметрами

оцифровки.

436

ПРИЛОЖЕНИЕ 1: МАРКЕТИНГ МУЗЫКАЛЬНЫХ ЗАПИСЕЙ

3.4. Принципы и форматы сжатия звука при

оцифровывании

Существует два распространенных способа кодирования аудио-

информации (кроме хранения в оцифрованном виде «как есть»): 1. Сжатие данных без потерь (lossless coding). Этот способ кодирова-

ния позволяет восстанавливать данные из сжатого потока со сто-

процентной точностью. Современные алгоритмы сжатия позво-

ляют без потерь сокращать объем данных на 20-50%. Подобные

кодеры4 – это своего рода архиваторы данных (как ZIP, RAR и дру-

гие), только специально предназначенные для сжатия аудиоинфор-

мации. Этот способ идеален с точки зрения сохранности качества, но не дает большой компрессии.

2. Второй способ – сжатие с потерями (lossy coding). Он применяет-

ся для того, чтобы обеспечить схожесть звучания декодированно-

го сигнала с оригиналом при минимальном объеме упакованных

данных. Компрессия достигается за счет «упрощения» исходной

аудиоинформации. Кодер анализирует входящий сигнал и выявля-

ет участки, которые не слышит человеческое ухо (едва или вовсе

не различимые нюансы, кратковременные малозаметные всплес-

ки частот и проч.), и удаляет их. Такая обработка упрощает фор-

му оригинальной звуковой волны. После подобного кодирования/

декодирования сигнал звучит похоже на оригинал, но теряет с ним

идентичность.

Графически это можно проиллюстрировать следующим образом: если

представить звуковую волну в виде частотного спектра, то она будет

состоять из пиков на определенных частотах и «тишины» в остальных

точках. Именно эти фрагменты «тишины» и купируются при сжатии.

4

Кодер – программа (или устройство), определенным образом кодирующая

данные в определенный формат (например, архиватор или кодер MP3). Деко-

дер – программа (или устройство), осуществляющая обратное преобразование

закодированного сигнала в декодированный. Кодек (от англ. codec – Coder/

Decoder) – программный или аппаратный блок, предназначенный для кодирова-

ния/декодирования данных.

437

ПРИЛОЖЕНИЯ

Наиболее известные методы сжатия – MPEG-1 Layer 3 (офици-

альное название всем известного MP3), AAC, Ogg Vorbis (сокращенно

OGG), Windows Media Audio (WMA), MusePaсk (MPC). С их помощью

информацию сжимают в 7-14 раз при малозаметных потерях качества.

Если песня в виде WAV-файла занимает около 50 МБ, то она же, сжатая

в MP3, будет «весить» уже около 3-7 МБ.

Особенно сильное сжатие достигается путем «агрессивного упро-

щения», когда кодер считает ненужными значимые нюансы звуковой

волны. Это приводит к существенному снижению качества, поскольку

могут удаляться не только незаметные, но и ощутимые детали. В сов-

ременных программах сжатия процесс кодирования отрегулирован до-

вольно тонко, что позволяет добиваться высокой степени компрессии

при малозаметном загрублении качества.

3.5. Характеристики форматов цифровой записи

звука5

MP3 (MPEG-1 Audio Layer-3).

Этот разработанный почти два десятилетия назад формат сей-

час наиболее популярен. По своим возможностям MP3 уступает бо-

лее совершенным форматам, тем не менее он широко распространен, что само по себе вынуждает мириться с его недостатками. MP3-файлы

воспроизводятся на компьютере, современных музыкальных центрах, DVD-плеерах и на мобильных телефонах. При кодировании MP3-фай-

лов качество звучания может быть очень разным в зависимости от со-

5

По материалам статьи: Бризицкий Т. Обман слуха // Chip Special. 2004. № 6.