MPEG (Moving Picture Experts Group – Група експертів з рухомих зображень) розробила стандарти стиснення для відео. Подумайте про DVD або потокову передачу у форматі HDTV. Ціль завжди була однією: мінімізувати обсяг даних для передачі. Але на цьому вони не зупинились.
Вони звернули увагу на звук.
Так виник MPEG Audio Layer-3. Ми називаємо його MP3. Цей формат значно скорочує кількість байтів у пісні, не викликаючи помітного зниження якості на слух. Трек із CD об’ємом 32 МБ стискається приблизно до 3 МБ. Це величезне скорочення. Як це взагалі можливе?
Наука, що стоїть за стиском
Щоб створити ефективний алгоритм стиснення звуку інженери вивчили особливості людського слуху. Вони використовували характеристики слухової системи як орієнтир. Людське вухо має обмеження. Воно ігнорує певні частоти. Деякі тони воно сприймає краще за інших.
Дослідники зрозуміли, що можна приховати дані у цих «сліпих зонах».
Якщо видалити з пісні ті частини, які не помітить вухо, якість не постраждає. Принаймні для слухача. Ви відкидаєте нечутні дані, а потім стискаєте решту за допомогою стандартних методів. Результатом стає менший розмір файлу.
Чи справді це звучить добре?
Версія пісні у форматі MP3 не повністю збігається з оригіналом із CD. Цифрові біти різняться. Форма хвилі змінюється. Але вона дуже близька до оригіналу.
Стиснення аудіо засноване на психоакустиці. Якщо вухо не може почути це, дані можна відкинути.
Саме тому MP3 став стандартом поширення музики в інтернеті. Ви отримуєте 90% якості за 10% вартості зберігання. Це працює, тому що формат використовує слабкість людського сприйняття. Ми приймаємо цей компроміс. Завжди брали.
