Формат сжатия MP3

6.1 Общие сведения

MP3 - сокращение от MPEG Layer3. Это один из цифровых форматов хранения звуковых сигналов. Данная схема является наиболее сложной схемой семейства MPEG Layer . Она требует наибольших затрат машинного времени для кодирования по сравнению с другими и обеспечивает более высокое качество кодирования. Используется главным образом для передачи звуковых сигналов в реальном времени по сетевым каналам и для кодирования CD Audio.

MP3 - потоковый формат. В данном случае это значит, что исходный сигнал при кодировании разбивается на равные по продолжительности участки, именуемые фреймами (кодовыми словами) и кодируемые отдельно, а при декодировании конечный сигнал формируется из последовательности декодированных фреймов.

Высокая степень компактности MP3 достигается с помощью дополнительного квантования по установленной схеме, позволяющей минимизировать потери качества.

Последнее, в свою очередь, достигается учетом особенностей человеческого слуха, в том числе эффекта маскирования слабого сигнала одного диапазона частот более мощным сигналом соседнего диапазона, когда он имеет место, или мощным сигналом, предыдущего фрейма, вызывающего временное понижение чувствительности уха к сигналу текущего фрейма. Также учитывается неспособность большинства людей различать сигналы, по мощности лежащие ниже определенного уровня, разного для разных частотных диапазонов. Это называется адаптивным кодированием и позволяют экономить на наименее значимых с точки зрения восприятия человеком деталях звучания.

Степень сжатия, и, соответственно, объем дополнительного квантования, определяются не форматом, а самим пользователем в момент задания параметров кодирования. Ширина потока (bitrate) варьируется от наибольшего для MP3, равного 320kbs (320 килобит в секунду), до 96kbs и ниже. Термин битрейт обозначает общую ширину потока, безразлично к тому, монофонический или стереофонический сигнал он содержит.

На проведенных тестах специально приглашенные опытные эксперты, специализирующиеся на субъективной оценке качественности звучания, не смогли различить звучание звукового сигнала на CD и закодированного в MP3 с коэффициентом сжатия 6:1, то есть с битрейтом в 256kbs.

Поэтому самое большое на сегодня преимущество MP3 перед другими подобными форматами состоит в том, что ни про один другой формат нельзя пока уверенно сказать, что он полностью гарантирует устойчивое сохранение качества звучания на достаточно высоких битрейтах, или что для него написано такое же множество удобного программного обеспечения, как для MP3. Для MP3 же, с учетом выше сделанной оговорки, такие утверждения справедливы.6.2 Описание процесса кодирования