parakhod (parakhod) wrote,
parakhod
parakhod

Звукофилия. Продолжние.

12. Lossy & lossless

Когда в компьютерах стали появляться звуковые карты, то сразу стало понятно, что хранить звук в несжатом виде, как на CD-Audio, слишком расточительно. Обычные алгоритмы компрессии данных, типа Лемпеля-Зива и Хаффмана на звуковом материале не давали никакого сжатия. Да и загружать центральный процессор на такие глупости, как распаковка звука, совершенно не хотелось. Так что большинство производителей компьютерных игрушек и прочей мультимедии решило идти по пути наименьшего сопротивления: резать. Уменьшать частоту дискретизации до 22кГц (а иногда и до 8 — а чего, считай патефон!), урезать битность до 8. Ну и что, что шипит. Ну и что что высоких частот нету... Для голоса, например, это было совершенно не критично. А уж использование кодеков типа ADPCM (та же импульсно-кодовая модуляция, но с изменяющимся шагом квантования) вообще было шиком!
Только вот для музыки и кино всё это, конечно, было слабо применимо. Хотя я помню, что пытались использовать и это: был у меня лицензионный CD с мультфильмами «Происхождение видов» студии Пилот — так вот звук там был как раз в ADPCM зажат. И, к тому же, этот кодек поддерживали некоторые звуковые карты на аппаратном уровне.
Хотя качественные кодеки для сжатия звука с потерями широко применялись уже с 92 — 93-го годов: я имею в виду звуковые системы для кино — Dolby Digital, DTS и SDDS. Причём степень сжатия была очень приличной — фонограммы с DD и SDDS размещались прямо на киноплёнке, на неиспользуемых её участках у перфорации, что создавало огромные удобства, связанные с отсутствием необходимости в дополнительных носителях (в отличие от DTS, кстати), но налагало очень серьёзные ограничения на поток.
В том же самом 92-м году фирма Sony выпустила первый коммерческий продукт с компрессованным звуком в сфере бытового аудио — минидиск. За счёт достаточно приличного сжатия на MD можно было записать 80 минут звука в отличном качестве — использовался фирменный сониевский алгоритм ATRAC, тот же, кстати, что и в SDDS. Минидиск очень быстро стал популярен — на тот момент это был единственный бытовой цифровой формат, допускавший перезапись. Он до сих пор, кстати, весьма популярен у профессионалов — и музыканты и киношники не спешат сдавать свои минидиски в утиль, ну лишь в последние несколько лет их стали теснить твердотельные рекордеры. За удобство пользования все готовы были простить довольно явные артефакты от сжатия, присущие первым версиям алгоритма ATRAC. Кстати, Sony его постоянно совершенствовала, и последние версии звучали уже очень пристойно.
А ещё в 91-м году в качестве стандарта ISO был принят алгоритм кодирования для звука, который входил в семейство кодеков для видеоизображения MPEG1 — MPEG1 Audio Layer 3, или, как мы его называем, MP3. Он не был особо популярен, так как аппаратных декодеров для него было немного, а мощность компьютеров в те годы не позволяла распаковывать MP3 в реальном времени. Ситуация изменилась, когда мощность процессоров достаточно возросла. Эра Pentium потянула за собой и эру MP3. При весьма компактном размере файлов звук был отличного качества — уже при небольших потоках артефактов сжатия было практически не слышно. Формат был открытым (в отличие от того же ATRAC), так что появилось множество кодеров и плееров. Небольшие файлы было удобно записывать на болванки или пересылать через вовсю развивавшийся интернет.
Как только всем стала видна популярность MP3, как грибы после дождя стали появляться новые, ещё лучшие, форматы сжатия: AAC (который был родным братом MP3, так как входил в спецификации MPEG2 и MPEG4), WMA от как всегда всё проспавшей, но потом ломанувшейся в бой, снося всё на своём пути, Microsoft; MP3Pro, обратно совместимый с MP3, и множество других, так и канувших в небытие безо всякой славы.
Появилось и ещё одно модное направление — lossless кодеки, которые в несколько раз позволяли сжать звук без потери качества, благо современные алгоритмы и вычислительные возможности ЦП вполне этому способствовали. Их появилось очень много, кроме независимых разработчиков типа Monkey's Audio, FLAC и WavPack lossles-версии своих кодеков представили и Sony и Dolby, и даже Real с Microsoft.
Однако большой популярности все эти кодеки не снискали. Как и наследники MP3. Потому что MP3, появившись, сделал то же самое, что сделал в своё время AudioCD — он стал необходимым и достаточным форматом. Лучше было уже никому не надо — мало, кто замечал разницу. Зачем было пользоваться lossless, если особой разницы обывателю всё равно слышно не было, а размер файлов был ощутимо больше? Зачем грабить треки с CD, кодировать в какой-то экзотический формат, подписывать их, когда на Горбушке можно купить «всех Битлов на одном диске» в MP3? Лень победила. А когда это осознали производители проигрывающей аппаратуры — а особенно плееров и автомагнитол, то лень победила окончательно. И все остальные форматы, по сравнению с MP3, пребывают в очень узкой и маргинальной нише. Ну, AAC за счёт пользователей i-Tunes вроде ещё живёт. И всё. Изредка в интернете фанаты «хорошего звука» выкладывают рипы в каком-нибудь кодеке без потерь. Но на чём его слушать, на компьютере? Или покупать какой-нибудь плеер с поддержкой несжатого формата? А кстати, вы уверены, что плеер будет поддерживать именно тот формат, в котором вы скачали? Да и особой разницы в наушниках-капельках в метро вы не услышите. Да, не услышите вы её, кстати, и в больших «хороших» наушниках (ездят такие Луноходы-1 периодически в общественном транспорте) — метро не лучшее место для прослушивания музыки.
Так что MP3 ещё очень долго не покинет нас.
И, кстати, информация к размышлению тем, кто рассуждает о качестве mp3-файлов, исходя только из их потока: очень многое зависит от того кодера, которым зажимали звук. Например, файл с потоком в 256, зажатый старым добрым XING'ом будет звучать сильно хуже из-за каких-то диких артефактов, чем файл с потоком в 128, зажатый старым добрым Fraunhofer'ом. Да и прославленный Lame отнюдь не на любом материале даёт идеальный результат. Хотя, по опыту, практически чем не жми, но потока в 192kbps будет достаточно практически всем и для всего. А зачастую и 128 хватит.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 41 comments