Аудіо MPEG

Перше засідання Групи експертів по рухомих зображень (Motion Pictures Experts Group, MPEG) відбулося в травні 1988 року Ця група була створена рішенням Міжнародної організації по стандартизації (International Organization for Standardization, ISO) з метою розробки стандартного способу компресії видеопоследовательностей K кінця 1992 ISO був офіційно схвалений перший стандарт з цілої групи стандартів, відомої також під назвою MPEG Незважаючи на те що стандарти з групи MPEG найбільше відомі в області компресії відео, вони поширюються і на високоякісну компресію звуку B розробці стандартів MPEG брала участь велика кількість компаній, дослідницьких організацій і груп з розробки стандартів Частково це стало наслідком того, що інтереси різних галузей промисловості збіглися Комерційні станції мовлення були зацікавлені в передачі високоякісного відео по супутникових, кабельних і звичайних каналах Виробники побутової радіоелектроніки хотіли отримати можливість поширювати фільми на компактних цифрових носіях Виробникам компютерів була потрібна можливість використання аудіо та відеоінформації в різноманітних програмних продуктах Ключовою умовою для всіх цих областей є наявність стандарту на високоякісну цифрову компресію

Огляд стандартів MPEG

Розробка стандартів MPEG це безперервний процес У міру того як зростав інтерес до нових технологій і пристроїв, комітети з розробки MPEG проводили аналіз існуючих стандартів і, по можливості, вели роботу з їх розширення і поліпшення Оскільки все більше і большелюдей набувають досвіду роботи з цими стандартами, зявляються нові успішні розробки, що підвищують їх якість B даний час відомі три стандарту MPEG, що знаходяться на різних стадіях розвитку Кожен із стандартів включає в ссбя кілька частин, що відносяться до різних аспектам компресії відеосигналів, їх зберігання і розповсюдження

Стандарт MPEG-1

Стандарт ISO-11172, що отримав найменуванняСтандарт кодування рухомого зображення і повязаного з ним звуку для цифрових носіїв інформації зі швидкістю передачі даних до і близько 1,5 Мбіт / с, перший із стандартів групи MPEG Загальновідомий як MPEG-I, він складається з пяти частин, перерахованих в табл 141

Таблиця 141 Складові частини стандарту MPEG-1

Частина 1: системи Описує, як комбінувати множинні відеоі аудіопотоки

Частина 2: відео Описує, як стискати послідовність зображень Частина 3: аудіо Описує, як стискати одне двоканальний звук Частина 4: відповідність Описує, як тестувати реалізацію на відповідність

Частина 5: програмне Повна довідкова реалізація стандарту, зроблена, зокрема,

забезпечення для усунення неузгодженостей, викликаних деякими першими невдалими реалізаціями стандарту

B відповідності зі своєю назвою MPEG-I призначений для викорис-

тання в системах, які можуть передавати дані зі швидкістю порядку

1,5 Мбіт / с (або 187,5 Кбайт / с) K таких пристроїв відносяться компакт-диски, лінії ISDN і деякі широкомовні системи Прийнято вважати, що в цілому MPEG-I дозволяє отримати таку ж якість, як і відеозапис стандарту VHS Для запису необробленого аудіо і відеосигналу телевізійного якості необхідна швидкість передачі даних близько 200 Мбіт / с, що відповідає загальній компресії з коефіцієнтом, приблизно рівним 150:1

Розділ стандарту MPEG-I, що відноситься до компресії звуку, поділений на три

рівняКожен наступний рівень дозволяє одержати більш високу якість за рахунок складнішої реалізації Найпростішим є перший Найкраще він підходить для тих випадків, коли дані можуть передаватися з великою швидкістю (наприклад, зчитуватися з жорсткого диска) при обмеженій швидкості обчислень Стандарт третього рівня дозволяє домогтися максимальної якості в випадку критичності обсягу даних, однак робота з ним увазі більший обсяг обчислень для компресії і декомпресії

Використання неузгодженою нумерації для частин MPEG стандартів призвело до деякої плутанини з іменами файлів B Зокрема, повсюдно використовуються розширення імен файлів, містять цифри Розширення MP3, наприклад, найчастіше застосовується для аудіофайлів третього рівня (Layer 3) Однак може бути незрозуміло (якщо тільки не пояснюється в контексті), який формат має файл з розширенням MP2 відео MPEG-2 або звуковий MPEG-I Layer 2

Правильне розпізнавання звукових і відеофайлів формату MPEG має велике значення Стандарт MPEG визначає три формату зберігання даних B файлі можуть бути записанівідеопотік, аудиопотокабосистемний потік, де в деякій комбінації чергуються дані з аудіо і відеопотоків Всі три типи файлів набули широкого поширення

Стандарт MPEG-2

Наслідком відносного успіху стандарту MPEG-I стала зацікавленість у подальшому розширенні стандарту для його використання в інших додатках B результаті зявився стандарт ISO-13818, зазвичай званий MPEG-2 Вінє розширенням і розясненням стандарту MPEG-I, що дозволяє

застосовувати його більш широко B Зокрема, цього стандарті вказується, що всякий декодер, що підтримує стандарт MPEG-2, повинен також підтримувати і MPEG-l

Наприклад, в третій частині стандарту MPEG-2 аудіокодірованіе MPEG-I розширюється в двох напрямках Для додатків, що використовують високоякісний звук з ефектом присутності, додається можливість застосування до пяти каналів звуку Для додатків, що працюють в умовах вузької смуги пропускання, напрімердля радіомовлення в Internet, забезпечується можливість використання менших швидкостей передачі бітів (аж до 8 Кбіт / с) і не настільки високих частот дискретизації (до 16000 вибірок в секунду)

MPEG-2 складається з девяти частин Найменування перших пяти збігаються з найменуваннями частин стандарту MPEG-I, а частини з 6-ї по 9-ту забезпечують нові властивості і підвищення точності відтворення B сьомий частини особливий інтерес представляє аудіоформат AAC (Advanced Audio Coding вдосконалена система кодування звуку), який призначений для вирішення ряду проблем, повязаних з підтримкою багатоканального звуку в третій частині MPEG-2 (Спочатку формат AAC був відомий як NBC Non-Backwards Compatible, назад несумісний формат кодування звуку B противагу цього формат запису звуку, описаний в третій частині MPEG-2, іноді називається ВС-аудіоформаті)

Для забезпечення зворотної сумісності розширення багатоканальної підтримки в третій частині MPEG-2 спочатку змішує всі канали так, щоб вийшов єдиний стереопоток, який кодується за допомогою методів, описаних в третій частині MPEG-I Після цього кодується додаткова інформація, яка потім вбудовується в потік бітів так, щоб декодировщик MPEG-I її нерозпізнаних B результаті цього декодер MPEG-I зможе виділити і відновити стереозапись, а декодер, що обробляє багатоканальний звук, повністю відновить вихідний сигнал (у якому можуть працювати до 5 каналів)

Ha практиці ця багатоканальна схема працює не так добре, як очікується, і багато програмісти воліють застосовувати конкуруючі схеми кодування, такі як компресія Dolby AC-3 При створенні формату ААС-аудіо відмовилися від вимоги забезпечення сумісності з MPEG-I, що дозволило добитися більш високої якості в роботі з додатками, що використовують ефект присутності

Стандарт MPEG-3

Спочатку MPEG-3 був призначений для підтримки телебачення високої чіткості (HDTV) Від нього відмовилися, як тільки стало зрозуміло, що MPEG-2 буде цілком достатньо

Стандарт MPEG-4

MPEG-4 представляє собою спробу розробити стандарт для систем з дуже низькою швидкістю передачі бітів Робота над ним триває і сьогодні HaI личие цього стандарту дозволило б передавати низькоякісне відео по ліI ніям звязку зі швидкістю передачі на рівні модему

Джерело: Кінтцель Т Керівництво програміста по роботі зі звуком = A Programmers Guide to Sound: Пер з англ М: ДМК Пресс, 2000 432 с, іл (Серія «Для програмістів»)

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*