![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
Остальные части
Непосредственно в стандарте MPEG2 определены следующие варианты аудио:
1) те же, что в MPEG1 (с прямыми ссылками на третью часть стандарта MPEG1: ISO/IEC 11172-3).
Для MPEG1 audio существует три уровня (layers), отличающихся сложностью процесса кодирования, ограничениями на параметры звука и, соответственно, дающие разный по качеству результат.
Layer 1 - самый простой и низкокачественный, layer 3 - самый сложный и высококачественный.
Layer 1 даёт неприемлемо большой битрейт при низком качестве, поэтому на практике не применяется.
Layer 2 и Layer 3 позволяют кодировать моно и стереозвук с частотой сэмплирования 32, 44.1 и 48 килогерц с битрейтом 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320 и 384 кбит/с.
В DVB чаще всего используется layer 3, 48 килогерц и 160 или 192 килобита/c.
[Лирическое отсутпление]
Всем известный формат MP3 - это вовсе никакой не MPEG3, как многие ошибочно считают, а MPEG1 layer 3. Он чаще всего и используется в качестве аудиоформата в MPEG2 вообще, и в DVB в частности.
Аналогично сокращение MP2 чаще всего применяют для обозначения MPEG1 layer 2, а MP1 - MPEG1 Layer 1.
MPEG3 - это стандарт, предназначавшийся для передачи телевидения высокой чёткости, однако очень быстро обнаружилось, что тех же результатов можно достичь небольшими дополнениями к MPEG2, после чего работа над MPEG3 была прекращена. Тем более, что вскоре подоспел и MPEG4.
[Конец лирического отступления]
2) те же, что в MPEG1, но с половинными частотами дискретизации - 16, 22.05 и 24 килогерца и с битрейтами 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144 и 160 килобит.
Пониженные частоты дискретизации лучше подходят для передачи речи, не расходуя пропускную способность на передачу высокочастотных составляющих звука.
Первые два варианта аудиоформатов описаны в ISO/IEC 13818-3.
Кроме моно- и стереозвука в MPEG2 предусмотрен многоканальный звук - до 3 фронтальных каналов, до двух тыловых и ещё один для низкочастотных эффектов - в разных сочетаниях. Причем в целях совместимости с декодерами MPEG1 шестиканальный звук перед кодированием преобразуется в два стандартных стереоканала и дополнительные. Если такой поток попадает в MPEG1-декодер, то он воспримет два стандартных канала, а остальные проигнорирует. MPEG2-декодер при необходимости сможет из всех этих каналов восстановить до шести исходных.
3) AAC - Advanced Audio Coding, метод высококачественного кодирования звука, описанный в ISO/IEC 13818-9.
4) Больше никаких вариантов в стандарте нет. Но в нём предусмотрены два так называемых "частных потока" (private streams), которые могут использоваться произвольным образом, понимаемым декодером. В DVD частный поток 1 используется для хранения других разновидностей звука (например, AC3 и DTS).
Кодирование аудио также использует алгоритмы сжатия с потерями и без потерь. Сжатие с потерями основывается на особенностях восприятия звука человеком.
Человеческое ухо обычно наиболее чувствительно в диапазоне примерно от 1 до 5 кГц, а чем дальше от этих частот, тем выше порог чувствительности. Соответственно, частотные составляющие, не превосходящие порога, можно просто отбросить.
Сильная составляющая, сосредоточенная вблизи одной частоты, делает малозаметными ("маскирует") более слабые составляющие на близких частотах.
Существует также и временнОе маскирование: в течение некоторого времени после окончания сильного звука следующий за ним слабый остается незаметным, и наоборот, слабый звук за несколько миллисекунд до сильного также становится незаметным.
Эффекты частотного и временнОго маскирования позволяют заметно сократить объем данных без заметного ухудшения качества.
В целом сжатие звука состоит в разбивке его на частотные составляющие и удалении тех из них, которые наименее заметны на слух. Естественно, чем больше данных удаляется, тем сильнее искажается звук. Наверняка все слышали, чтО получается при mp3-сжатии с высокой частотой сэмплирования и низким битрейтом: звук становится неестественным, как из бочки, появляется пред- и послезвучание. В общем, примерно такие же артефакты, как и при неуёмном сжатии изображений.
Кодирование звука в MP3 сильно напоминает кодирование видео в MPEG2. Звук разбивается на полосы по частотам, к ним применяется Модицифированное Дискретное Косинусное Перобразование, в результате получаются спектральные коэффициенты, часть их зануляется посредством адаптивных функций, после чего коэффициенты выписываются в определенной последовательности и к ним применяется RLE и сжатие по Хаффману.
К полученным закодированным блокам данных (которые, как и для видео, называются кадрами - frames) добавляются заголовки и получается PES - Packetized Elementary Stream.
Непосредственно в стандарте MPEG2 определены следующие варианты аудио:
1) те же, что в MPEG1 (с прямыми ссылками на третью часть стандарта MPEG1: ISO/IEC 11172-3).
Для MPEG1 audio существует три уровня (layers), отличающихся сложностью процесса кодирования, ограничениями на параметры звука и, соответственно, дающие разный по качеству результат.
Layer 1 - самый простой и низкокачественный, layer 3 - самый сложный и высококачественный.
Layer 1 даёт неприемлемо большой битрейт при низком качестве, поэтому на практике не применяется.
Layer 2 и Layer 3 позволяют кодировать моно и стереозвук с частотой сэмплирования 32, 44.1 и 48 килогерц с битрейтом 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320 и 384 кбит/с.
В DVB чаще всего используется layer 3, 48 килогерц и 160 или 192 килобита/c.
[Лирическое отсутпление]
Всем известный формат MP3 - это вовсе никакой не MPEG3, как многие ошибочно считают, а MPEG1 layer 3. Он чаще всего и используется в качестве аудиоформата в MPEG2 вообще, и в DVB в частности.
Аналогично сокращение MP2 чаще всего применяют для обозначения MPEG1 layer 2, а MP1 - MPEG1 Layer 1.
MPEG3 - это стандарт, предназначавшийся для передачи телевидения высокой чёткости, однако очень быстро обнаружилось, что тех же результатов можно достичь небольшими дополнениями к MPEG2, после чего работа над MPEG3 была прекращена. Тем более, что вскоре подоспел и MPEG4.
[Конец лирического отступления]
2) те же, что в MPEG1, но с половинными частотами дискретизации - 16, 22.05 и 24 килогерца и с битрейтами 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144 и 160 килобит.
Пониженные частоты дискретизации лучше подходят для передачи речи, не расходуя пропускную способность на передачу высокочастотных составляющих звука.
Первые два варианта аудиоформатов описаны в ISO/IEC 13818-3.
Кроме моно- и стереозвука в MPEG2 предусмотрен многоканальный звук - до 3 фронтальных каналов, до двух тыловых и ещё один для низкочастотных эффектов - в разных сочетаниях. Причем в целях совместимости с декодерами MPEG1 шестиканальный звук перед кодированием преобразуется в два стандартных стереоканала и дополнительные. Если такой поток попадает в MPEG1-декодер, то он воспримет два стандартных канала, а остальные проигнорирует. MPEG2-декодер при необходимости сможет из всех этих каналов восстановить до шести исходных.
3) AAC - Advanced Audio Coding, метод высококачественного кодирования звука, описанный в ISO/IEC 13818-9.
4) Больше никаких вариантов в стандарте нет. Но в нём предусмотрены два так называемых "частных потока" (private streams), которые могут использоваться произвольным образом, понимаемым декодером. В DVD частный поток 1 используется для хранения других разновидностей звука (например, AC3 и DTS).
Кодирование аудио также использует алгоритмы сжатия с потерями и без потерь. Сжатие с потерями основывается на особенностях восприятия звука человеком.
Человеческое ухо обычно наиболее чувствительно в диапазоне примерно от 1 до 5 кГц, а чем дальше от этих частот, тем выше порог чувствительности. Соответственно, частотные составляющие, не превосходящие порога, можно просто отбросить.
Сильная составляющая, сосредоточенная вблизи одной частоты, делает малозаметными ("маскирует") более слабые составляющие на близких частотах.
Существует также и временнОе маскирование: в течение некоторого времени после окончания сильного звука следующий за ним слабый остается незаметным, и наоборот, слабый звук за несколько миллисекунд до сильного также становится незаметным.
Эффекты частотного и временнОго маскирования позволяют заметно сократить объем данных без заметного ухудшения качества.
В целом сжатие звука состоит в разбивке его на частотные составляющие и удалении тех из них, которые наименее заметны на слух. Естественно, чем больше данных удаляется, тем сильнее искажается звук. Наверняка все слышали, чтО получается при mp3-сжатии с высокой частотой сэмплирования и низким битрейтом: звук становится неестественным, как из бочки, появляется пред- и послезвучание. В общем, примерно такие же артефакты, как и при неуёмном сжатии изображений.
Кодирование звука в MP3 сильно напоминает кодирование видео в MPEG2. Звук разбивается на полосы по частотам, к ним применяется Модицифированное Дискретное Косинусное Перобразование, в результате получаются спектральные коэффициенты, часть их зануляется посредством адаптивных функций, после чего коэффициенты выписываются в определенной последовательности и к ним применяется RLE и сжатие по Хаффману.
К полученным закодированным блокам данных (которые, как и для видео, называются кадрами - frames) добавляются заголовки и получается PES - Packetized Elementary Stream.
Tags:
no subject
вот, ровно то, что ожидалось. А могли бы добавить битрейта Мальмстину, что бы добить файлик. Ему-то бы точно не помешало.
no subject
В целом, получается, что такое высокоинтеллектуальное перераспределение битрейта между крупными участками на одном проходе, понятное дело, не работает, а в два прохода его не делают, скорее всего, просто потому что оно никому не нужно :)