Що таке швидкість потоку відео. Чим більше інформації виділяється - тим вища якість
Тріумфальна хода формату запису звуку MPEG-1 Layer 3 (у просторіччі отримав позначення MP3) пояснюється тим, що був запропонований простий і ефективний спосібстиснення звукових файлів, що дозволяє зберігати на стандартному диску CD-ROM до 12 години музики прийнятної якості.
Якщо говорити спрощено, алгоритм MPEG-1 Layer 3 заснований на методі так званого «психоакустичного» стиснення, коли зі звуків спектра виключаються частоти, що не сприймаються слухом, і рівні гучності. «Очищений» таким способом спектр розбивається на окремі блоки (фрейми) однакової тривалості та стискається відповідно до заданих вимог. При відтворенні сигнал формується із послідовності декодованих кадрів.
Це компактний медіаплеєр, створений та підтримуваний програмістом під назвою «Габест». Він зберігає аудіодані без змін, зменшуючи файл до половини вихідного розміру. Щоб бути спроможним бути переданим на носіях, таких як Інтернет, звук стає все більш оцифрованим і стиснутим. Це те, що ми обговоримо у цьому файлі.
Нині дедалі більше носіїв оцифровуються і зберігаються чи передаються у цифровому форматі. Це має низку переваг, найбільш важливою з яких є відсутність втрати якості оцифрованих носіїв під час його транспортування або під час обробки на ньому. Існують також деякі внутрішні недоліки чисельного характеру, зокрема, втрати точності під час проходження від аналогового світу до цифрового світу. Насправді межа необхідної точності зазвичай фіксується межею кінцевого приймача цього середовища: очей для зображення, вухо для звуку.
Ступінь стиснення залежить від параметрів звукового потоку, який необхідно отримати на виході після декодування файлу.
Основним параметром, що визначає якість звучання та ступінь стиснення, виступає так званий (що таке) бітрейт- Ширина смуги пропускання, що вимірюється в бітах в секунду.
Чим більший цей показник, тим краща якістьзвуку та менше ступінь стиснення. Так як практично всі MP3 файли записують в режимі стерео з частотою кодування 44 КГц і глибиною 16 біт, визначальними факторами чистого звукустають: джерело запису, кодек і обраний бітрейт.
Саме цей останній інструмент людини буде цікавити нас найбільше в цьому файлі, оскільки ми в основному займатимемося цифровим стисненням звуку. Зберігання інформації та обмежена ємність. У професійних студіях і навіть у скромніших домашніх студіях мало відомо про кількість інформації, що зберігається на жорсткому диску. Станції працюють краще, а ємність жорстких дисківв тисячу разів вище, ніж кілька років тому, тому ви вважаєте за краще зберігати більше, ніж вам потрібно. місце, яке записують ваші музичні записи, є кілька прикладів.
Слово кодек утворене поєднанням слів кодер + декодер. Це програмний модуль, що дозволяє кодувати або декодувати файли звуку або відео відповідно до власного алгоритму.
Середнє значення потоку 256 Кбіт/с забезпечує коефіцієнт стиснення приблизно 6:1, інших величин ступінь стиснення змінюється пропорційно. Таким чином, при потоці 256 Кбіт/с можна записати на компакт-диск музику із шести звичайних Audio CD, а при потоці 128 Кбіт/с – з дванадцяти звичайних музичних дисків.
І навпаки, ми знаходимо в Інтернеті аудіофайли у кілька мегабайт, більш почесної якості. Це стало можливим завдяки цифровому стиску. Ми пояснимо різні способипродовження стиснення та подивимося, який тип для вибору стиснення залежно від контексту.
Загальні алгоритми стискування. Ви, звичайно, знайомі з кількома форматами стиснення, що «не руйнують». Складність стиснення, відома в інформатиці, є її частиною. Основною властивістю алгоритмів, що не руйнують, є те, що після декомпресії файл суворо збігається з файлом перед стисненням, тому немає втрати інформації. файл кількох входжень послідовності байтів. Це створює те, що називається словником, індекс якого відноситься до цих байтів, що повторюються. Потім алгоритм замінить їх у стиснутому файлікодами, що займають менше місця.
З приводу величини бітрейту, що забезпечує хорошу якість звучання, що відповідає якості відтворення Audio CD, точаться нескінченні суперечки серед любителів та професіоналів.
Деякі вважають достатнімрівень 128 Кбіт/с, інших задовольняє лише максимальне значення потоку – 320 Кбіт/с. Ймовірно, мають рацію і ті й інші - різниця тільки в тому, що записано і в яких умовах відтворюється.
У цьому ви часто знаходите слова "стиск", "деструктивний", "звук", "файл". Це полегшує роботу з неруйнівним стиском. Не вдаючись у занадто докладні відомості, знайте, що стиснення виконується розумнішим і складнішим способом, ніж Алгоритм Хаффмана, який оптимізує кодування даних, оскільки він кодує найчастіше зустрічаються слова з найкоротшим можливим кодом і зберігає найчастіші коди Наприклад, номер 1 може бути закодований на одному биті, наприклад, можливо кодувати слово, подібне «операції», яке зустрічається більш рідко в тексті, в 10 біти.
Величина бітрейту, з якою кодувався оцифрований звук, зазвичай вказується на обкладинці компакт-дисків. Наприклад, повну колекцію музики групи Beatles можна придбати на трьох дисках з бітрейтом 128 Кбіт/с або шести дисках з бітрейтом 256 Кбіт/с.
Зрозуміло, що в другому випадку вартість покупки буде вдвічі дорожчою, але й якість краща.
Це стосується алгоритмів, не призначених для аудіо. Обмеження загальних алгоритмів. Поговоримо про те, що нас найбільше цікавить: звук. Ми взяли приклад тексту, і це було особливо зручно, тому що цей тип середовища містить багато повторень, тому він може легко стискатися. дуже мінлива природа звуку рідко дозволяє знайти вірні повторення у ньому, оскільки розкладання звуку по Фур'є обмежує нас випадково чисто періодичного сигналу, але насправді звукова хвиля повторюється так само суворо.
За винятком цього правила звуки, що генеруються базовими генераторами, через програмне забезпеченнячи віртуальний синтезатор. Навіть у разі реального синтезатора звук змінюється незначно і непередбачувано, як побачимо в наступному прикладі. Запис останнього включає відносну стабільність звуку аналогових синтезаторів і обов'язково показує фоновий шум. Два звуки мають однакову довжину із зразком, відповідні несжаті файли мають однаковий розмір, 862 КБ. Проте різниця в загальному випадку ще очевидніша: у разі запису хвилі синусоїдальний, ми маємо справу з дуже стабільним звуком.
Якщо музика звучить в автомобілі вітчизняного виробництва, потік 192 Кбіт/с забезпечить достатню якість звуку, кращого ви все одно не почуєте через сторонні шуми. Для прослуховування на комп'ютері або автономному плеєрі ( МРЗ-плеєрі) прийнятний потік 256 Кбіт/с.
А от якщо сигнал без змін надходить на зовнішній пристрійта виводиться на колонки високої якості, бажаний максимально можливий потік – 320 Кбіт/с. Виходячи з перерахованих міркувань, універсальним можна вважати потік 256 Кбіт/с: при високій якості запису він забезпечить адекватне відтворення в більшості випадків.
Тому те, що потрібно зберегти - це різниця в ефективності як функція звуку, що підлягає кодуванню. З іншого боку, коефіцієнт стиснення не відображає ефективність таких алгоритмів на звуку через періодичність вихідного сигналу, оскільки складніший звук стискується набагато рідше, оскільки ми побачимо тільки зараз. Звернемося тепер до прикладу його складності. Майте на увазі, що існує безліч алгоритмів, специфічних для цього носіїв, хоча вони менш відомі.
З одного боку, це найефективніший із усіх згаданих неруйнівних алгоритмів, а з іншого боку, стиск із цим кодувальником відбувається швидко. Причина проста: звук занадто періодичний, його стиск може бути асимільовано з тим, що в текстовому файлі, в якому можна було б копіювати сотні разів той самий абзац. Однак, незважаючи на стиснення, аудіофайли, як і раніше, занадто великі для використання в певних контекстах: при використанні таких файлів через Інтернет, звичайно, але і в цифрових каналівпередачі, таких як кабельне телебачення. інший тип стиснення: руйнівний стиск.
Для трансляції музики через Інтернет зазвичай використовують величину потоку 128 Кбіт/с. При цьому якість звучання «як би» залишає бажати кращого.
Записувати популярну музику з бітрейтом вище 192-256 Кбіт/с немає сенсу: пісеньки живуть недовго, та й вихідні записи часто не відрізняються. високою якістю. Зрештою, потанцювати можна і під звук «магнітофонної» якості.
Візьмемо знову приклад попереднього параграфа. Пілотна хвиля, що йде від аналогового синтезатора, супроводжується фоновим шумом, і в основному цей шум робить файл неповторним, тому важко стискати. Справді, за визначенням шум є абсолютно хаотичною хвилею. Тому ми не можемо знайти дві однакові появи в такому сигналі. Навіщо зберігати цю непотрібну інформацію в звуковому файлі?
Саме за цими ознаками засновано руйнівне стискування. Існує також кілька форматів деструктивного стиску. Схоже, що він має трохи кращу якість для одного і того ж розміру файлу. У невеликому масштабі ніхто не вимагатиме роялті! Причина в тому, що час обчислень, необхідний декомпресії такого формату, великий.
Зовсім інша справа класика та рідкісні авторські твори. Причому під класикою ми розуміємо не лише Баха чи Моцарта. Сьогодні класикою можна вважати і The Beatles, і Led, Zeppelin, і Висоцького, Цоя, і багато інших авторів (виконавців).
Якщо при покупці компакт-диска ви не звернули уваги на величину бітрейту, вказану на упаковці, то переглянути значення можна у рядку програвача під час відтворення файлу.
Однією з найцікавіших властивостей серед тих, що використовуються не для «кодування марних», є техніка маскування. Поріг, у якому людське вухо сприймає звук, залежить від частоти звуку, наприклад, ми можемо сприймати набагато легший звук на частоті 4 кГц, ніж за 50 Гц чи 15 кГц. Більше того, від 25 кГц, незалежно від рівня звуку, людське вухо більше не сприймає жодного звуку.
Наведений вище графік висвітлює явище частотної маскування. Це не винахід хіпі останнього покоління, але процес під назвою «стерео з'єднаний» хорошою французькою мовою. Те, що було справедливо для неруйнівного стиснення, також для деструктивного стиснення, розмір файлу прямо пропорційний кількості записаних доріжок, тому запис моно займає менше половини простору для запису в стерео! Однак іншим аспектом людського вуха є його обмежена здатність визначати місцезнаходження низьких частот у дифузійному просторі, на відміну від високих частот, З яких джерело можна легко відрізнити.
У наші дні дуже багато розмов про те, що ми втратили справжню музику з приходом форматів стискаючих аудіо, таких як MP3, AAC і схожих. Чи це так? Чи врятують музику Lossless формати?Чи взагалі може непідготовлений слухач відрізнити музику у форматах MP3 від FLAC? Давайте розберемося у цьому питанні.
Що таке бітрейт (Bitrate)?
Ймовірно, ви вже чули термін «бітрейт» раніше, і ви, мабуть, маєте загальне уявленняпро те, що це означає, але можливо непогано познайомитися з її офіційним визначенням, щоб ви знали, як все це працює.
Отже, чому басове кодування у стерео? І важко почути різницю, більшу частину часу. Якщо ваша пісня включає бас із широким стереозображенням, ви можете зберегти цей аспект пісні. Хаффман знову вдарив. Його алгоритм, як і раніше, полягає в тому, щоб шукати, як закодований звук, ідентичні входження. Це рідко буває у складній частині, але вона може бути в ефірній частині шматка.
Коли ми хочемо кодувати звуковий файлУ нас є кілька варіантів. Той, який визначає якість фінального стисненого звуку, це «Бітрейт», який насправді є бітовою швидкістю, яка споживається під час передачі файлу. Наприклад, в 128 Кбіт / с, файл повинен бути завантажений зі швидкістю 128 кілобіт за секунду для прослуховування в режимі реального часу.
Бітрейт- Це число біт або кількості даних, які обробляються протягом певного періодучасу. В аудіо це зазвичай означає кілобіт за секунду. Наприклад, музика, яку ви купуєте в iTunes, становить 256 кілобіт за секунду, тобто в кожній секунді пісні міститься 256 кілобайт даних.
Чим вище бітрейт треку, тим більше місця він займе на вашому комп'ютері. Як правило, аудіо CD займає досить багато місця, тому стало звичайною практикою стискати ці файли, щоб ви могли записати більше музики на ваш жорсткий диск(або iPod, Dropbox або ще щось). Саме тут вступають у суперечку формати «без втрат» та «із втратами».
Вам також може знадобитися ввімкнути або вимкнути підключену стереосистему, але може бути краще відключити цю опцію, але вам може знадобитися зберегти додаткову інформаціюдля кодування сигналу Оскільки обмеження кількості інформації суворо задається бітрейтом, стереозвук повинен бути закодований з меншою точністю, щоб протидіяти збільшенню інформації, що підлягає кодуванню, в результаті того, що два канали повинні бути закодовані і, отже, повинні бути закодовані хорошу якість.
Lossless та Lossy формати: у чому різниця?
Коли ми говоримо без втрат, ми маємо на увазі, що ми дійсно не змінили вихідний файл. Тобто ми скопіювали трек з компакт-диска на наш жорсткий диск, але не стиснули його настільки, що ми втратили будь-які дані. Це по суті так само, як і оригінальна доріжка компакт-диска.
Навіщо кодувати їх так само, як дуже яскраві та складні проходи? Ця система дозволяє динамічно змінювати бітрейт кодування, залежно від складності звуку. Таким чином, темний прохід буде закодований в 16 Кбіт/с замість. Деструктивне стиснення, що не руйнує, відсутність стиснення? Звукові професіонали розкажуть вам все: руйнівний стиск – це катастрофа. Однак цифрове телебачення та радіо, а також передача мультимедіа через Інтернет використовують деструктивне стискування, щоб забезпечити потік інформації в реальному часі.
Неможливо передати стислий звук через канали передачі, які ми маємо. Завершення цього міркування: якщо ви працюєте локально, вдома, і у вас є місце для вашого жорсткого дискапідіть для стиснення. Ось список сайтів, які використовуються для написання цієї статті.
Однак, найчастіше ви, ймовірно, копіюєте свою музику в форматі Lossy. Тобто, ви взяли компакт-диск, скопіювали його на жорсткий диск і стиснули треки, щоб вони не займали багато місця. Типовий альбом, ймовірно, займає 100 Мбайт або близько того. Той же альбом у форматі без втрат, такий як (також відомий як Apple Lossless), займе близько 300 Мбайт, тому стало звичайною практикою використовувати формати з втратами для більш швидкого завантаженнята більшої економії жорсткого диска.
Звук найвищої якості, що це?
Багато хто досі не знає, наскільки руйнівний стиск позбавляє музику частини емоцій та полегшення, які через це. Поважати звук, розуміти слова, що його описують. Багато технічних термінів визначено в глосарії у нижній частині цієї сторінки.
Звук – це вібрація рідини у вигляді хвиль, вібрація, що відчувається людським вухом. Це звук, як він розуміється у його природному, аналогічному стані. Відтворення цього звуку включає захоплення, а потім відновлення. Епоха обчислювальних та цифрових технологійреволюціонізувала те, як ми захоплюємо та відтворюємо: ми зараз говоримо про цифрове аудіо. З поваги до музики, як вважалося, грали та записували. Процес стиснення супроводжується втратою багатьох деталей звуку, особливо в гармоніках найгостріших звуків, що призводить до дуже погіршеної якості, але невеликого простору, необхідного для його зберігання. втратив інтерес.
Проблема полягає в тому, що коли ви стискаєте файл для збереження місця, ви видаляєте шматки даних. Точно так, як коли ви берете зображення з високою якістю, і стискаєте його в JPEG, ваш комп'ютер бере вихідні дані і «обманює» певні частини зображення, роблячи його в основному таким же, але з деякою втратою ясності та якісний.
Як приклад візьмемо два зображення, наведені нижче: правий праворуч явно стиснутий, і в результаті якість зменшилася
Пам'ятайте, що ви заощаджуєте місце на жорсткому диску стискаючи музику в Lossy формати, що може мати велике значення для iPhone з 32 ГБ пам'яті, але за співвідношенням обсяг/якість це лише компроміс.
Існують різні рівні стиснення: 128 Кбіт/с, наприклад, займають дуже мало місця, але також матимуть низьку якість відтворення, ніж більший файл 320 Кбіт/с, який, у свою чергу, нижчий за якість, ніж еталонний файл з 1,411 Кбіт/с. 1,411 Кбіт/с — це якість рівня Audio CD, якого, як правило, більш ніж достатньо.
Вся проблема не в тому, як сильно стиснута музика, а на якому обладнанні ви її слухаєте.
Чи дійсно бітрейт має значення?
Оскільки пам'ять з кожним роком стає дешевшою, прослуховування звуку з вищим бітрейтом, або зовсім у Lossless форматах, починає ставати все більш популярною. Але чи варто це часу, зусиль та зайнятого об'єму пам'яті у вашому телефоні чи комп'ютері?
Я не люблю відповідати на запитання в такий спосіб, але, на жаль, відповідь: це залежить.
Частина рівняння - це обладнання, яке ви використовуєте. Якщо ви використовуєте якісну пару навушників або динаміків, ви звикли до великого частотного та динамічного діапазонів. Таким чином, ви, швидше за все, помітите недоліки, які виникають під час стиснення музики у файли з нижчим бітрейтом. Ви можете помітити, що низькоякісні MP3-файли відсутній певний рівень деталізації; Тонкі фонові треки можуть бути більш важкими для сприйняття, верхні та низькі частотине будуть такими динамічними, або ви можете почути викривлення у вокалі соліста. У цих випадках вам може знадобитися доріжка з вищим бітрейтом.
Однак, якщо ви слухаєте свою музику за допомогою пари дешевих навушників на вашому iPod, Ви, мабуть, не помітите різниці між файлом зі швидкістю 128 Кбіт/с та файлом 320 Кбіт/с, не кажучи вже музиці без втрат 1,411 Кбіт/с. Пам'ятаєте, коли я показував вам зображення кількома абзацами вище і зазначив, що вам, мабуть, довелося вдивлятися в нього, щоб побачити недоліки? Ваші навушники подібні до усіченої версії зображення: вони зроблять ці недоліки важкими для сприйняття, тому що вони фізично не здатні зіграти вам музику так, як потрібно.
Інша частина рівняння, звичайно, ваші власні вуха.Деяким людям може дуже важко відрізнити два різних бітрейти з простої причини — вони мало слухають музику. Навичка слуху, як і будь-який інший, розвивається із практикою. Якщо ви часто і багато слухаєте улюблену музику, ваш слух стає більш точним і починає вловлювати дрібні деталі та півтони. Але до того часу немає особливого значення, який бітрейт ви використовуєте?
То який формат та бітрейт ви повинні вибрати для себе? Чи вистачить вам 320 Кбіт/с, чи вам обов'язково потрібний Lossless формат?
Справа в тому, що важко почути різницю між файлом без втрат та MP3-файлом 320 Кбіт/с. Щоб почути різницю, вам знадобиться серйозне високоякісне обладнання, хороший слух та певний тип музики (наприклад, класична чи джаз).
Для переважної більшості людей, 320 Кбіт/с більш ніж достатньо для прослуховування.
Що ще потрібно врахувати?
Музика, записана, може бути корисною. Файли, у форматі Lossless більш надійні у майбутньому, тому, що ви завжди можете стиснути їх до Lossy формату, коли вам це знадобиться, але ви не можете зробити навпаки і відновити вихідне CD якість з MP3 файлу. Це, знову ж таки, одна з фундаментальних проблем з онлайн-магазинами музики: якщо ви створили величезну бібліотеку музики в iTunes і одного дня вирішили, що вам потрібно більше бітрейту, вам доведеться знову її купувати, але тільки цього разу у форматі CD .
Коли це можливо, я завжди купую або копіюю музику в Lossless форматі з метою резервного копіювання.
Я розумію, що аудіофілам це як голка під нігті. Як я вже казав, все залежить від вас, вашого слуху та обладнання, яке у вас є.
Порівняйте два треки, записані в Lossless і Lossy форматах. Спробуйте кілька різних аудіоформатів, послухайте їх певний час і спостерігайте, чи буде різниця для вас чи ні.
У найгіршому випадку ви витратите кілька годин на прослуховування своєї улюбленої музики — не так страшно, правда? Насолоджуйся цим!
