Мир технологий.MP3: 20 лет на службе аудиовизуальной сферы

Новости науки, образования, современных технологий. Комментарии ученых, интервью, публикации.

Модераторы: Admin, KOSTEY, boom, kakgrek, suen, Мордовораторы

Аватара пользователя
boom

MP3: 20 лет на службе аудиовизуальной сферы

Сообщение boom » 18 июл 2015, 21:04

MP3: 20 лет на службе аудиовизуальной сферы

Изображение

В этом месяце формат .mp3 отмечает свой юбилей. С момента его создания прошло уже 20 лет. Все эти годы данный формат служит верой и правдой для рядовых меломанов, музыкальной, радиовещательной и телевизионной отрасли.

Mediasat предлагает читателям ознакомится с рассказом о периоде становления и развития .mp3 формата, поведанного авторами интернет-портала Radio Survivor.

История попыток сжать аудио уходит в прошлое более чем на 100 лет, однако их нельзя было называть серьёзными до тех пор, пока учёные не начали досконально исследовать принципы слуховой маскировки и психоакустики. Начиная с 1959 года разрабатывались теории и проводились демонстрации работы различных алгоритмов компрессии звука, которые привели в конце 70-х – начале 80-х годов к полномасштабному наступлению на этом фронте.

Отцом MP3 является Карлхайнц Бранденбург, изучавший вопрос сжатия цифрового звукового файла до размеров, позволяющих передавать его с большей легкостью, работая в Институте Фраунгофера, который тогда относился к Западной Германии.

Изучив и приняв к сведению теоретические и практические наработки создателей «древних» кодеков – таких, как OFC и PXFM, а также новый и ещё сырой на то время стандарт Musicam, Бранденбург и его команда решили использовать в качестве основы принципы кодировки стандартов Layer I и Layer II (MPEG-1, MPEG-2 и даже MPEG 2.5) от Motion Pictures Experts Group, чтобы создать то, что они потом назвали Layer III.

История дальнейшего усовершенствования стандарта Layer III достаточно широко известна. Взяв в качестве подопытного образца чистую запись композиции Tom’s Diner от Сюзан Вега, команда из Фраунгофера прослушивала компрессированный файл с этой песней десятки тысяч раз, тщательно выискивая «глюки» и нежелательные ауди-артефакты, оставляемые алгоритмом.


К весне 1994 года работа была завершена. Следующий год создатели потратили на публикацию документации с полной технической характеристикой стандарта и посещение различных инженерных конференций по всему миру, пытаясь убедить их участников в необходимости принятия Motion Pictures Expert Group, Layer III в качестве стандарта компрессии аудио.

7 июля 1995 года они представили первый кодер для работы с новым алгоритмом. Кодер, получивший название I3enc, мог компрессировать стандартный wav-файл с CD-диска до размеров, в десять раз меньше оригинальных. И наконец 14 июля было принято решение об изменении расширения файла с компрессированным аудио с .bit на .mp3.

Как рассказывает историк Брайан Маккалоу в своём подкасте по истории Интернета, 14 июля 1995 года расположенный в Германии Институт интегральных схем Фраунгофера облетело электронное письмо, в котором сообщалось, что «все проголосовали за использование для файлов, компрессированных в стандарте ISO MPEG Audio Layer 3, расширения .mp3!». В этот миг файлы, содержащие сжатое аудио, которое впоследствии полностью изменило музыкальную среду, и получили своё имя.

В одном из последних эпизодов своего потрясающего шоу, Маккалоу беседует с Карл-Хайнцем Бранденбургом, чья докторская диссертация по восприятию сжатого звука послужила делу рождения MP3 (хотя сам Бранденбург не любит, когда его называют отцом формата). В бурлящем котле, в котором в середине 90-х зарождалась технология компрессии звука, у MP3 было два появившихся одновременно конкурента. Однако в итоге MP3 сумел их обойти и занять доминирующие позиции благодаря тому, что Институт Фраунгофера, в котором работал Бранденбург и которому принадлежит патент на данную технологию, первым разрешил бесплатное использование формата в свободном программном обеспечении. Это ускорило процесс принятия формата программистами и просто любителями и привело к тому, что MP3 получил поддержку крупнейших компаний производителей программного обеспечения – таких, как Microsoft, которая платит роялти за каждую копию Windows, способную проигрывать .mp3 файлы.

Бранденбург отмечает, что в середине 90-х для программистов было своего рода подвигом создание программного обеспечения, способного воспроизводить MP3 файлы в режиме реального времени на компьютерах той эпохи. Вычислительная мощность, необходимая для обработки MP3 файла, стала причиной того, что конкурирующий кодек – MPEG 1 Layer 2, часто называемый также как .mp2, был принят в качестве стандарта, поддерживаемого во многих коммерческих приложениях для работы с цифровым звуком, созданных в 90-е годы, включая DVD и Public Radio Satellite System, поскольку для воспроизведения звука в .mp2 в режиме реального времени требовалась меньшая мощность процессора.

Тот, кто скачивал через модем на скорости 56 килобит/с свои первые .mp2 и .mp3 файлы в 1996 году, а также программы для их воспроизведения, помнит удовольствие, получаемое от того, что для закачки трёхминутного трека в хорошем качестве в стандарте .mp2 требовалось не менее десяти минут.

К сожалению, для автора этих строк его слабенький компьютер под управлением Windows 95, которому был год от роду, «пыхтел и потел», пытаясь воспроизвести .mp3. Результатом этих стараний был прерывистый звук, и зависший в итоге плеер. В итоге приходилось конвертировать .mp3 файл в некомпрессированный .wav файл (процесс занимал несколько минут), чтобы узнать – что же за звук прятался в этом таинственном файле? Затем прошло несколько лет, поменялся компьютер, и автор данной статьи, как и тысячи других пользователей интернета, уже скачивал MP3 файлы, обменивался ими с друзьями, и компьютеры воспроизводили их без проблем.

Также, несмотря на сильную конкуренцию со стороны Real Audio и Windows Media Audio, стандарт MP3 вышел победителем из гонки за звание стандарта по умолчанию для интернет-радио. Впрочем, в первое десятилетие XXI века нам необходимо было иметь под рукой несколько установленных плееров, чтобы слушать весь набор станций, доступных в сети. Однако к концу упомянутого десятилетия это неудобство, в основном, решилось в пользу MP3, а также его более продвинутого наследника – AAC. Несмотря на то, что MP3 файлы звучали не намного лучше конкурентов (впрочем, определённо они не звучали и хуже), данный формат был меньше зарегулирован условиями собственности и требовал более лёгкого лицензирования, что сделало его более предпочтительным для широкого круга серверов и плееров, которые не были привязаны к конкретной операционной системе или технологии.

Автор данного материала из подкаста по истории интернета узнал еще и о том, что отец MP3 также приложил свою руку к созданию AAC. Возможно, этот факт поможет некоторым пользователям с большей лёгкостью отказаться от старого доброго MP3 в пользу лучше звучащего AAC. Поскольку оба этих формата выросли из одного корня, выбор в пользу AAC становится похожим на замену iPhone 3g на iPhone 6 – это лишь вопрос выбора более совершенной технологии, и с этим не поспоришь.

Несмотря на огрехи, имеющиеся в стандартах сжатия с потерями качества, подобных MP3, эта технология сделала возможной существование интернет-радио, подкастов, интернет-телефонии (в частности, Skype,), спутникового радио, и, пожалуй, любых прочих приложений, передающих звук через цифровые соединения. И хотя сегодняшние широкополосные соединения позволяют нам скачивать звуковые файлы, записанные в форматах без потери качества, которые многие предпочитают, сжатое аудио с потерей качества по-прежнему используется там, где остаётся актуальным вопрос использования пропускных каналов связи и хранилищ файлов. Не поймите автора этих строк неправильно – он не против MP3, AAC и прочих форматов компрессии с потерей качества. Он лишь хочет сказать, что не видит смысла использовать эти форматы в случаях, где ограничения, породившие их, более не являются актуальными.


Приглашаем Вас зарегистрироваться для качественного просмотра каналов через шаринг.
Sat Biling-качественный биллинг плати только за время просмотра без абон платы!

Вернуться в «Мир технологий.»