- •Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg
- •1.Введение
- •1.1.Феномен мрз
- •1.2.Что такое формат мрз
- •1.3.Качество записи мрз
- •1.4.Формат мрз и музыкальные компакт-диски
- •1.5.Работа со звукозаписями формата мрз
- •2.Основные понятия цифровой звукозаписи
- •2.1.Натуральное цифровое представление данных
- •2.2.Кодирование рсм
- •2.3.Стандартный формат оцифровки звука
- •2.4.Параметры дискретизации
- •2.5.Качество компакт-диска
- •2.6.Объем звукозаписей
- •2.7.Формат wav
- •3.Формат mp3
- •3.1.Сжатие звуковых данных
- •3.2.Сжатие с потерей информации
- •3.3.Ориентация на человека
- •3.4.Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg.
- •3.5.Что такое cbr и vbr?
- •3.6.Каковы отличия режимов cbr, vbr и abr?
- •3.6.1.Вступление
- •3.6.2.Cbr
- •3.6.3.Abr
- •3.6.4.Vbr
- •3.7.Методы оценки сложности сигнала
- •3.7.1.Методы оценки сложности сигнала: метод 1 (vbr)
- •3.7.2.Методы оценки сложности сигнала: метод 2 (abr / cbr)
- •3.8.Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах mpeg (и других)?
- •3.9.Какие параметры предпочтительны при кодировании mp3?
- •3.10.Какие альтернативные mpeg-1 Layer III (mp3) алгоритмы компрессии существуют?
- •4.Формат заголовка mp3-файлов
- •4.1.Таблица sample rate
- •4.2.Таблица mode extension
- •4.3.Таблица bit rate (kBit/s)
- •4.4.Описание инфоpмационного тэга
- •5.Литература
3.6.4.Vbr
VBR - переменный битрейт. Пользователь указывает желаемое качество. Lame, опираясь на свою психоакустическую модель, выделяет для каждого фрейма ровно то количество бит, которое необходимо для достижения заданного качества. В выходном потоке фреймы соответственно имеют разные битрейты (которые всегда ложатся в таблицу стандартных битрейтов). Использование резервуара в VBR абсолютно идентично ABR - туда попадают только неиспользованные хвостики фреймов.
3.7.Методы оценки сложности сигнала
Таким образом, основное отличие CBR, ABR и VBR состоит в использовании разных методов подсчёта необходимого для кодирования каждого фрейма количества бит.
3.7.1.Методы оценки сложности сигнала: метод 1 (vbr)
Первый метод основан на вычислении "психоакустической маскировки" и "ошибки кодирования". Этот метод используется в VBR и теоретически должен был бы давать максимальное качество если бы психоакустическая модель Lame была идеальна. В основе этого метода лежит очень простая идея: на кодирование выделяется минимальное количество бит, необходимое для выполнения условия: [ошибка_кодирования] < [порога_маскировки] (то есть дефекты кодирования должны маскироваться основным сигналом и не должны быть различимы на слух).
Пояснение по поводу маскировки. Основная масса "аудио компрессоров с потерями" использует для сжатия аудио сигнала особенности человеческого слуха (в противовес существуют аудиокомпрессоры использующие особенности звукоизвлечения), а именно его неидеальность. Можно указать несколько основных "дефектов" слуха используемых в сжатии звука: 1) ограниченный динамический диапазон. Человек не слышит слабых сигналов или, иначе говоря, существует некий порог слышимости. 2) громкие сигналы (особенно шумовые, а не тональные) обладают маскирующим действием, при чем как во временной, так и в частотной области, т.е. любой мощный, особенно шумовой сигнал определённой частоты маскирует достаточно слабый сигнал, особенно если он лежит в близком частотном диапазоне и такой замаскированный сигнал можно не кодировать, ведь человек его не слышит. Порог маскировки может быть увеличен на несколько децибелл путем уменьшения качества кодирования (объяснение этому: чем хуже качество кодирования, тем больше артефактов и помех в звучании, и тем более мощный сигнал необходим, чтобы замаскировать эти помехи).
Плюс такого метода: теоретически максимальное качество. Минусы: невысокая скорость а также то, что из-за не идеальности психоакустической модели в Lame, постоянно занижается битрейт, соответственно не рекомендуется использовать без фиксированной нижней границы около 112- 128 кБ/с, а, следовательно, режим VBR вообще не рекомендуется использовать на низких и средних битрейтах. Резервуар в VBR минимизирован, а следовательно не рекомендуется использовать ограничение битрейта сверху (объяснение: так как практически резервуара в VBR нет, если ограничить битрейт сверху, то некоторым фреймам со "сложной" музыкой может оказаться недостаточно бит для кодирования звука, поскольку дополнительные биты взять неоткуда , резервуара нет и битрейт ограничен; такие фреймы будут кодироваться только тем количеством бит, которое имеется в наличии - то есть на максимально допустимом битрейте, что может привести к плохому качеству кодирования).