Что такое битрейт в музыке

Что такое битрейт? Подробная характеристика

Битрейт – это не просто непонятное слово, это важнейший показатель аудио или видео. Вы уже знакомы с этой характеристикой медиафайлов? Если нет – приступайте к нашем обзору, мы подробно рассказываем все необходимое!

Что это такое

Битрейт (ширина потока/ ширина пропускной полосы) – это количество бит (единиц информации), используемых для передачи и обработки данных за секунду времени воспроизводимого файла. Иначе говоря – минимальное значение канала, способного пропускать поток без задержек. Мерой измерения служат биты/сек и производные величины – кбит/сек, мбит/сек и другие.

Разобрались, что это за битрейт видео/ аудио? Вы удивитесь, но существует несколько разновидностей ширины пропускной полосы. Доходчиво объясняем, на какие типы можно поделить.

Для КС:ГО есть минимальные требования устройства? Ответ читай уже в этой статье

Существует несколько режимов сжатия потока – стоит изучить каждый из них. Важно понимать все тонкости – только так можно окончательно разобраться, что это такое – битрейт.

Как мы и сказали выше, типов всего три. Пройдемся по каждому.

Постоянный (Constant bitrate, CBR)

Заданное значение не меняется на всем протяжении файла: каждой секунде соответствует определенное – и одинаковое – количество закодированных бит данных (даже когда речь о тишине). Используется чаще при обработке файлов с постоянными характеристиками звучания и изображения.

Переменный (Variable, VBR)

Заданное пользователем число автоматически меняется программой-кодером в процессе кодирования (для каждого кадра, согласно его характеристикам). Такая технология используется для достижения наилучшего соотношения размера и качества.

Усредненный (Average, ABR)

Усредненный битрейт – это сочетание первых двух типов! Используется при создании крупных проектов – при небольшом размере файла можно добиться высочайшего качества кодирования, при этом точность расчета размера значительно выше. Значение в кбит/сек задается пользователем (как при CBR), а программа уже варьирует его в определенных пределах (как при VBR).

Изучение существующих типов позволяет понять, на что влияет битрейт видео и аудио. Чем выше этот показатель, тем выше качество готового мультимедиа-продукта! Это степень сжатия – чем сильнее сигнал сжимается, тем хуже качество и меньше размер. И наоборот!

Стандартные значения

Обязательно нужно запомнить общепринятые стандарты – ориентируйтесь на них при работе с определенным видом контента. Сначала битрейт аудио:

Давайте поговорим о том, какой битрейт видео выбрать! Приводим усредненные значения, которыми можно пользоваться – в зависимости от ситуации. Если вы внимательно изучите список, то поймете, как сильно отличаются цифры.

Существует усредненное значение, которое можно выставлять почти всегда.

При этом нужно учитывать и формат видеоролика! Для наглядности, какой битрейт лучше для видео 1920х1080 в SDR и HDR? В первом случае лучше выставить выставить 8 и 12 mbps (60 кадров/с), а во втором – уже 10 и 15 mbps.

Что такое FPS и какой является оптимальным? Узнай в источнике

Как изменить показатель

Вы уже знаете все о ширине потока – пора разобраться, как узнать битрейт видео и поменять его. В большинстве случаев вам не требуется стороннее программное обеспечение.

Сторонние сервисы нужны, чтобы поменять значение – существует масса онлайн-конвертеров или приложений для десктопа. Рекомендуем обратить внимание на Online Audio Converter, Diktorov.net, AIMP, online-convert.com.

Подробно рассказали, что такое битрейт видео и аудио, привели стандартные значения, рассказали о разновидностях. Теперь вы сможете подобрать оптимальное число и изменить его при необходимости!

Источник

Что такое битрейт видео и аудио

Увлекаетесь созданием видео или цените высокое качество в фильмах? Наверняка вам встречалось такое понятие как битрейт. Оно всегда сопутствует техническим характеристикам видеозаписей и по его величине определяется, насколько качественная картинка будет в файле. Работая с конвертерами, вы не раз встретите эту характеристику, поэтому желательно хорошо понимать, за что она отвечает и как влияет на итоговый продукт: ролик или аудиофайл.

Содержание:

Что такое битрейт

Чтобы узнать, что такое битрейт, стоит разобраться, как устроена видеопередача информации. Любой ролик — это сменяющаяся череда картинок. Дабы не появлялось «ощущения слайд-шоу», скорость смены изображений должна быть как минимум 24 кадра/сек. Каждый кадр имеет параметры: ширину и высоту. Чем они выше, тем больше пикселей помещается в одной картинке — тем выше качество.

Каждая «точка», составляющая кадр, имеет вес, и равняется он 1 байту. Возьмём одну Full HD картинку и посчитаем её вес — выйдет порядка двух мегабайт (1920×1080=2 073 600). Таким образом одна секунда видео, содержа в себе 24 кадра, весила бы 48 Мб. Здесь появляется понятие битрейта — это сила сжатия видеоролика.

Т.е. нужный файл, кодируясь, становится меньше в весе. Но от сильного сжатия он может также потерять в качестве. Конечно, на самом деле всё не так однозначно — многое зависит от кодека, который используется для кодирования. Так называется непосредственный способ сжатия. Так, видео в разных форматах, но с одинаковым битрейтом, могут выдавать разные по качеству картинки. Также применимо понятие «битрейт аудио», который обозначает силу сжатия, но уже для аудиопотока.

Виды битрейта

Углубляясь в тему, стоит отметить, что битрейт не всегда бывает одинаковым. И речь сейчас не о количественном показателе, а о делении на виды. Чтобы грамотно работать с конвертацией мультимедиа, почитайте о трёх типах битрейта: постоянный, переменный и усреднённый, являющийся гибридом первых двух.

Постоянный битрейт (CBR)

Как понятно из названия, этот вид битрейта является неизменным во время воспроизведения файла. Такой метод сжатия позволяет довольно точно определить размер выходного файла и обеспечить равномерное качество на протяжении всего просмотра или прослушивания. Но в развлекательной индустрии постоянный битрейт используется редко в силу невозможности подстроить его под динамичное воспроизведение, за счёт чего файлы получаются больше, чем могли бы.

Переменный битрейт (VBR)

Этот вид битрейта гибок и устойчив к изменениям, вследствие чего может подстраиваться под объект воспроизведения и выдавать оптимальный показатель «размер/качество». Например, для кадров или отрезков музыки с пониженной плотностью информации, битрейт уменьшится, тем самым уменьшая вес объекта.

Усредненный битрейт

Этот вид — компромисс между вышеназванными. Проблема переменного битрейта в том, что изменения автоматизированы, и иногда может произойти чрезмерное сжатие. Усреднённый битрейт позволяет пользователю самому задать диапазон, в котором будет происходить вариация сжатия. Правда, техника его использования не так проста и применяется в основном на профессиональных студиях при работе над серьёзными проектами. Дополнительный плюс усреднённого битрейта — он позволяет точнее рассчитать вес файла даже при изменении силы сжатия.

Как узнать битрейт файла

Как же вычислить силу сжатия видео, а соответственно узнать степень его качества. Обрадуем — никаких специальных программ не понадобится, данные о битрейте файла являются основными и доступны для просмотра любому пользователю. Для этого кликните по объекту правой кнопкой мыши и выберите «Свойства». В открывшемся окне найдите вкладку «Подробно», а затем «Скорость передачи данных». Там и будет указан битрейт видео. Если вам нужна информация про аудиофайл — ищите пункт «Скорость потока». Правда, есть несколько форматов, у которых доступ к битрейту усложнён — например, MKV-файлы. Для них нужно воспользоваться специализированным софтом, например MediaInfo.

Какое значение битрейта выставлять

Теперь самое интересное: какой битрейт выбирать при перекодировании фильмов и музыки? Какой битрейт лучше для видео 1920×1080, например?

Естественно, однозначного ответа нет. Нужно учитывать множество факторов: для какой аудитории делается контент, какие кодеки будут участвовать в сжатии и т.д. Ориентируясь на средние значения, для Full HD видео можно сузить диапазон приблизительно до 5-8 Мбит/с для стандартной частоты кадров (FPS). Для повышенной (48-60 FPS) стоит брать значения от 7,5 до 12 Мбит/с. Для аудиодорожки нижним порогом качества является 192 кбит/с, после этого начнутся уже слышимые невооружённым ухом негативные изменения.

Примеры стандартных битрейтов аудио

Чтобы лучше ориентироваться в качестве музыки или голосовых записей, предлагаем вам ознакомиться с таблицей усреднённых значений. Сюда входят варианты кодирования со сжатием (MP3) и без (FLAC, WAVE).

Стандартные битрейты видео

Как изменить битрейт

Чтобы самостоятельно поменять битрейт, вам понадобится качественная программа ВидеоМАСТЕР. Это уникальный конвертер с функциями видеоредактора, который позволит задать пользовательскую силу сжатия, а вдобавок улучшить картинку в фильме, произвести нарезку, перевернуть видео и многое другое. Скачайте ВидеоМАСТЕР произведите установку и приступайте к работе.

Шаг 1. Загрузка видео

Открыв главное меню софта, найдите на левой панели кнопку «Добавить» и кликните по ней. Выберите «Добавить видео или аудио», если нужно изменить только один объект или «Добавить папку», чтобы загрузить сразу несколько.

Также можно сделать запись с вебки или скачать видео с сайта

Шаг 2. Изменение битрейта

Успешно загрузив нужные файлы, щёлкните по кнопке «Параметры», расположенной под окном выбора формата.

Можно выбрать любой кодек: h.264, MPEG4, HEVC

По нажатию появится окно с дополнительными настройками для загруженного файла. Там находится параметр «битрейт» — отдельно для видео и аудио. Кликнув по этому пункту, вы увидите выпадающий список с разными значениями. Остаётся выбрать подходящее вам и нажать «Применить». Таким же образом настраивается битрейт аудио. В этом меню можно задать необходимый кодек, размер и частоту кадра, формат файла и прочие доп. настройки.

Шаг 3. Конвертация

Остаётся только указать папку для сохранения конечного файла и нажать кнопку «Конвертировать», находящуюся под плеером предпросмотра. Процесс завершится буквально за пару минут. Кроме непосредственно форматов в программе есть пресеты для кодирования ролика под мобильный телефон или планшет. Также присутствует инструмент для загрузки видео прямо на YouTube — надо лишь ввести в программу свой логин и пароль от аккаунта.

Теперь вы знаете, как запросто изменить битрейт любого видео или аудио. С программой ВидеоМАСТЕР не составит труда повысить качество видео и добиться его максимального соотношения с размером файла. Данная утилита проста в управлении, обладает приятным русскоязычным меню, а главное — предоставляет широкий набор инструментов для работы с записями. Скачайте ВидеоМАСТЕР сейчас — и все проблемы с битрейтом видеофайлов будут решены!

Популярные вопросы:

Зависит от значения FPS (frames per second). Так обозначается частота смены кадров в секунду. При нормальной частоте (24-30 FPS) битрейт составит 8 Мбит/с. Если ФПС высокий — это повлияет и на битрейт — он станет больше, примерно 12Мбит/с.

Напрямую. Чем выше битрейт, тем лучше качество видео, а значит повышается и вес итогового файла. При сильном сжатии можно добиться совсем незначительного размера, но в музыке или фильме появятся заметные изъяны.

Источник

Как влияет битрейт на качество музыки?

В наши дни очень много разговоров о том, что мы потеряли настоящую музыку с приходом форматов сжимающих аудио, таких, как MP3, AAC и похожих. Действительно ли это так? Спасут ли музыку Lossless форматы? Может ли вообще неподготовленный слушатель отличить музыку в форматах MP3 от FLAC? Давайте разберемся в этом вопросе.

Что такое битрейт (Bitrate)?

Вероятно, вы уже слышали термин «битрейт» раньше, и вы, вероятно, имеете общее представление о том, что это значит, но, возможно, неплохо познакомиться с ее официальным определением, чтобы вы знали, как все это работает.

Битрейт — это число бит или количеству данных, которые обрабатываются в течение определенного периода времени. В аудио это обычно означает килобит в секунду. Например, музыка, которую вы покупаете в iTunes, составляет 256 килобит в секунду, то есть в каждой секунде песни содержится 256 килобайт данных.

Чем выше битрейт трека, тем больше места он займет на вашем компьютере. Как правило, аудио CD занимает довольно много места, поэтому стало обычной практикой сжимать эти файлы, чтобы вы могли записать больше музыки на ваш жесткий диск (или iPod, Dropbox или что-то еще). Именно здесь вступают в спор форматы «без потерь» и «с потерями».

Lossless и Lossy форматы: в чём разница?

Когда мы говорим «без потерь», мы имеем в виду, что мы действительно не изменили исходный файл. То есть мы скопировали трек с компакт-диска на наш жесткий диск, но не сжали его до такой степени, что мы потеряли какие-либо данные. Это, по сути, так же, как и оригинальная дорожка компакт-диска.

Однако, чаще всего вы, вероятно, копируете свою музыку в Lossy формате. То есть вы взяли компакт-диск, скопировали его на жесткий диск и сжали треки, чтобы они не занимали много места. Типичный MP3 или AAC альбом, вероятно, занимает 100 МБайт или около того. Тот же альбом в формате без потерь, такой как FLAC или ALAC (также известный как Apple Lossless), займет около 300 Мбайт, так что стало обычной практикой использовать форматы с потерями для более быстрой загрузки и большей экономии жесткого диска.

Проблема заключается в том, что когда вы сжимаете файл для экономии места, вы удаляете куски данных. Точно так же, как когда вы берете изображение с высоким качеством, и сжимаете его в JPEG, ваш компьютер берет исходные данные и «обманывает» определенные части изображения, делая его в основном таким же, но с некоторой потерей ясности и качественный.

В качестве примера возьмем два изображения, приведенных ниже: правый справа явно сжат, и в результате качество уменьшилось.

Помните, что вы экономите место на жестком диске сжимая музыку в Lossy форматы, что может иметь большое значение для iPhone с 32 ГБ памяти, но по соотношению объём/качество это всего лишь компромисс.

Существуют различные уровни сжатия: 128 Кбит/с, например, занимают очень мало места, но также будут иметь низкое качество воспроизведения, чем более крупный файл 320 Кбит/с, который, в свою очередь, ниже качеством, чем эталонный файл с 1,411 Кбит/с. 1,411 Кбит/с — это качество уровня Audio CD, которого, в большинстве случаев, более чем достаточно.

Вся проблема не в том, как сильно сжата музыка, а на каком оборудовании вы её слушаете.

Действительно ли битрейт имеет значение?

Поскольку память с каждым годом становиться всё дешевле, прослушивание звука с более высоким битрейтом, или вовсе в Lossless форматах, начинает становиться всё более популярной. Но стоит ли это времени, усилий и занятого объёма памяти в вашем телефоне или компьютере?

Я не люблю отвечать на вопросы таким образом, но, к сожалению, ответ: это зависит.

Часть уравнения — это оборудование, которое вы используете. Если вы используете качественную пару наушников или динамиков, вы привыкли к большому частотному и динамическому диапазонам. Таким образом, вы, скорее всего, заметите недостатки, которые возникают при сжатии музыки в файлы с более низким битрейтом. Вы можете заметить, что в низкокачественных MP3-файлах отсутствует определенный уровень детализации; Тонкие фоновые треки могут быть более трудными для восприятия, верхние и низкие частоты не будут такими динамичными, или вы можете услышать искажения в вокале солиста. В этих случаях вам может потребоваться дорожка с более высоким битрейтом.

Однако, если вы слушаете свою музыку с помощью пары дешёвых наушников на вашем iPod, вы, вероятно, не заметите разницы между файлом со скоростью 128 Кбит/с и файлом 320 Кбит/с, не говоря уже музыке без потерь 1,411 Кбит/с. Помните, когда я показывал вам изображение несколькими абзацами выше и отметил, что вам, вероятно, пришлось вглядываться в него, чтобы увидеть недостатки? Ваши наушники подобны усеченной версии изображения: они сделают эти недостатки трудными для восприятия, так как они физически не способны сыграть вам музыку так, как нужно.

Другая часть уравнения, конечно, ваши собственные уши. Некоторым людям может быть очень тяжело отличить два разных битрейта по простой причине — они мало слушают музыку. Навык слуха, как и любой другой, развивается с практикой. Если вы часто и много слушаете любимую музыку, ваш слух становится более точным и начинает улавливать мелкие детали и полутона. Но до тех пор не имеет особого значения, какой битрейт вы используете?

Так какой формат и битрейт вы должны выбрать для себя? Хватит ли вам 320 Кбит/с, или вам обязательно нужен Lossless формат?

Дело в том, что трудно услышать разницу между файлом без потерь и MP3-файлом 320 Кбит/с. Чтобы услышать разницу, вам понадобится серьезное высококачественное оборудование, хороший слух и определенный тип музыки (например, классическа или джаз).

Для подавляющего большинства людей, 320 Кбит/с более чем достаточно для прослушивания.

Что ещё нужно учесть?

Музыка, записанная в формате Lossless, может быть полезна. Файлы, в формате Lossless более надежны в будущем, в том смысле, что вы всегда можете сжать их до Lossy формата, когда вам это понадобится, но вы не можете сделать наоборот и восстановить исходное CD качество из MP3 файла. Это, опять же, одна из фундаментальных проблем с онлайн-магазинами музыки: если вы создали огромную библиотеку музыки в iTunes и в один прекрасный день решили, что вам нужно больше битрейта, вам придется снова ее покупать, но только на этот раз в формате CD.

Когда это возможно, я всегда покупаю или копирую музыку в Lossless формате для целей резервного копирования.

Я понимаю, что аудиофилам, это как иголка под ногти. Как я уже говорил, все зависит от вас, вашего слуха и оборудования, которое у вас есть.

Сравните два трека, записанного в Lossless и Lossy форматах. Попробуйте несколько разных аудиоформатов, послушайте их некоторые время и наблюдайте, будет ли разница для вас или нет.

В худшем случае вы потратите несколько часов на прослушивание своей любимой музыки — не так страшно, правда? Наслаждайся этим!

Источник

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

ЗВУКОМАНИЯ

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

Что такое битрейт в музыке

Что такое битрейт в музыке

I wanna rock&roll all night или что такое битрейт в музыке?

Битрейт — скорость бита (bit rate). «В каком смысле?», — спросите вы. А вот в прямом. Битрейт — это некая часть передаваемой информации за определенный промежуток времени с определенной скоростью. Указывается он в kbps/s (килобит/сек).

Что такое битрейт в музыке

Битрейт бывает двух типов:

Внутренний — то количество бит, передающееся в секунду;

Внешний — скорость потока данных и его величина для передачи в реальном времени (чтобы смотреть фильм или слушать музыку).

Напомню, что обычно высокий битрейт обозначает лучшее качество, однако, это может зависит от исходного файла.
Как узнать битрейт определенного файла?

Обычно его можно найти прямо в проигрывателе.

или (если не получается найти в проигрывателе) открыв Свойства (композиции) — Подробно.

А в чем разница-то, давайте разберемся, что такое битрейт в музыке?

Поговаривают, что особой разницы не ощущается. 🙂 На мой взгляд)) (слух), музыку нужно слушать не через колонки за 100 рублей и уж тем более не через динамик ноутбука. С солидным усилителем и колонками все сразу встает на свои места — не звук, а какофония, если битрейт ниже 120 kbps.

Различны битрейты для людей, работающих со звуком. Ну а для домашнего прослушивания подойдет любой битрейт, даже самый низкий. Тут уж, как говорят, на любителя.

Raspberry Pi 4 + клон Зил

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D)
Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!
На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Источник

Наиболее распространенные заблуждения на тему цифрового звука

Примечание: для лучшего понимания нижеизложенного текста очень рекомендую ознакомиться с основами цифрового звука.

Чем больше битрейт, тем качественнее трек

Это далеко не всегда так. Для начала напомню, что такое битрейт (bitrate, а не bitraid). Фактически это скорость потока данных в килобитах на секунду при воспроизведении. Т. е., если мы возьмем размер трека в килобитах и разделим на его продолжительность в секундах, получим его битрейт — т. н. file-based bitrate (FBR), обычно он не слишком отличается от битрейта аудиопотока (причиной различий является наличие в треке метаданных — тегов, «вшитых» изображений и т. п.).

Теперь возьмем пример: битрейт несжатого PCM аудио, записанного на обычном Audio CD, рассчитывается следующим образом: 2 (канала) × 16 (бит на каждый семпл) × 44100 (семплов в секунду) = 1411200 (бит/с) = 1411.2 кбит/с. А теперь возьмём и сожмём трек любым lossless кодеком («lossless» — «беспотерьный», т. е. такой, который не приводит к потере какой-либо информации), например кодеком FLAC. В результате мы получим битрейт ниже исходного, но качество при этом останется неизменным — вот вам и первое опровержение.

Сюда ещё кое-что стоит добавить. Битрейт на выходе при lossless сжатии может получиться самый разный (но, как правило он меньше, чем у несжатого аудио) — зависит это от сложности сжимаемого сигнала, а точнее от избыточности данных. Таким образом, более простые сигналы будут сжиматься лучше (т. е. имеем меньший размер файла при такой же продолжительности => меньший битрейт), а более сложные — хуже. Именно поэтому классическая музыка в lossless имеет меньший битрейт, чем, скажем, рок. Но надо подчеркнуть, что битрейт тут ни в коем случае не является показателем качества звукового материала.

Теперь поговорим о lossy сжатии (с потерями). Прежде всего надо понимать, что существует множество разных кодеров и форматов, и даже в пределах одного формата качество кодирования у разных кодеров может отличаться (например, QuickTime AAC кодирует намного качественнее устаревшего FAAC), не говоря уже о превосходстве современных форматов (OGG Vorbis, AAC, Opus) над MP3. Проще говоря, из двух одинаковых треков, закодированных разными кодерами с одним битрейтом, какой-то будет звучать лучше, а какой-то — хуже.

Кроме того, существует такое понятие, как апконверт. Т. е., можно взять трек в формате MP3 с битрейтом 96 кбит/с и конвертировать его в MP3 320 кбит/с. Мало того, что при этом качество не улучшится (ведь потерянные при предыдущем кодировании в 96 кбит/с данные уже не вернуть), оно даже ухудшится. Тут стоит указать, что на каждом этапе lossy кодирования (с любым битрейтом и любым кодером) в аудио вносится определенная порция искажений.

И даже более. Есть еще один нюанс. Если, скажем, битрейт аудиопотока — 320 кбит/с, это не значит, что все 320 кбит ушли на кодирование той самой секунды. Это характерно для кодирования с постоянным битрейтом и для тех случаев, когда человек, надеясь получить максимальное качество, форсирует слишком большой постоянный битрейт (как пример — установка 512 кбит/с CBR для Nero AAC). Как известно, количество бит, выделяемое на тот или иной фрейм, регулируется психоакустической моделью. Но в случае, когда выделенное количество намного ниже установленного битрейта, то не спасает даже резервуар бит (о терминах читайте в статье «Что такое CBR, ABR, VBR?») — в итоге мы получаем бесполезные «нулевые биты», которые просто «добивают» размер фрейма до нужного (т. е. увеличивают размер потока до заданного). Кстати, это легко проверить — сожмите полученный файл архиватором (лучше 7z) и посмотрите на степень сжатия — чем она больше — тем больше нулевых битов (т. к. они приводят к избыточности), тем больше зря потраченного места.

Кодеки lossy (MP3 и прочие) способны справитьcя c современной электронной музыкой, но не способны качественно закодировать классическую (академическую), живую, инструментальную музыку

«Ирония судьбы» здесь в том, что на самом деле всё с точностью до наоборот. Как известно, академическая музыка в подавляющем большинстве случаев следует мелодическим и гармоническим принципам, а также инструментальному составу. С математической точки зрения это обуславливает относительно простой гармонический состав музыки. Так преобладание консонансов продуцирует меньшее количество побочных гармоник: например, для квинты (интервал, в котором основные частоты двух звуков различаются в полтора раза) общей для двух звуков будет каждая вторая гармоника, для кварты, где частоты различаются на одну треть — каждая третья, и т. п. Кроме того, наличие фиксированных соотношений частот, обусловленных использованием равномерно темперированного строя, также упрощает спектральный состав классической музыки. Живой инструментальный состав классики обуславливает отсутствие в ней шумов, характерных для электронной музыки, искажений, резких скачков амплитуды, а также отсутствие избытка высокочастотных составляющих.

Перечисленные выше факторы приводят к тому, что классическая музыка намного легче сжимается, прежде всего, чисто математически. Если вы помните, математическое сжатие работает за счёт устранения избыточности (описывая похожие фрагменты информации с использованием меньшего количества битов), а также за счёт предсказания (т. н. предикторы предсказывают поведение сигнала, а затем кодируется только отклонение реального сигнала от предсказанного — чем точнее они совпали, тем меньше битов нужно для кодирования). В данном случае относительно простой спектральный состав и гармоничность обуславливают высокую избыточность, устранение которой даёт значительную степень компрессии, а малое количество всплесков и шумовых компонентов (являющихся случайными и непредсказуемыми сигналами) обуславливает хорошую математическую предсказуемость подавляющей части информации. И это я уже не говорю об относительно небольшой средней громкости классических треков и о часто встречающихся промежутках тишины, для кодирования которых информация практически не требуется. В итоге мы можем без потерь сжать, например, некоторую сольную инструментальную музыку до битрейтов ниже 320 кбит/с (кодеры TAK и OFR на такое вполне способны).

Так вот, во-первых, дело в том, что математическое сжатие, лежащее в основе lossless кодирования, является также и одним из этапов lossy кодирования (читайте Понятно об MP3 кодировании). А во-вторых, т. к. в lossy используется преобразование Фурье (разложение сигнала на гармоники), то простота спектрального состава даже вдвойне облегчает кодеру работу. В итоге, сравнивая оригинальный и закодированный семпл классической музыки в слепом тесте, мы с удивлением обнаруживаем, что никаких отличий найти не можем, даже при относительно низком битрейте. И самое смешное — что когда мы начинаем совсем понижать битрейт кодирования, первое, что обнаруживает отличия — фоновые шумы в записи.

Что же касается электронной музыки — с ней кодерам приходится очень нелегко: шумовые составляющие имеют минимальную избыточность, и вместе с резкими скачками (какими-нибудь пилообразными импульсами) являются крайне непредсказуемыми сигналами (для кодеров, которые «заточены» под естественные звуки, ведущие себя совершенно иначе), прямое же и обратное преобразование Фурье с отбросом отдельных гармоник психоакустической моделью неминуемо даёт эффекты пре- и пост-эхо, слышимость которых кодеру далеко не всегда легко оценить. Добавьте еще к этому высокий уровень ВЧ составляющих — и получите большое количество киллер-семплов, с которыми на средне-низких битрейтах не справляются даже наиболее продвинутые кодеры, как ни странно, именно среди электронной музыки.

Также забавляют мнения «опытных слухачей» и музыкантов, которые при полном непонимании принципов lossy кодирования начинают утверждать, что они слышат, как инструменты в музыке после кодирования начинают фальшивить, частоты плавают и т. п. Это, возможно, ещё было бы справедливо для допотопных кассетных плееров с детонацией, но в цифровом аудио всё точно: частотная составляющая либо остаётся, либо отбрасывается, смещать тональность тут попросту нет надобности. Более того: наличие у человека музыкального слуха совершенно не означает наличие у него хорошего частотного слуха (например, способности воспринимать частоты >16 кГц, которая с возрастом сходит на нет) и отнюдь не облегчает ему задачу поиска артефактов lossy кодирования, т. к. искажения эти имеют характер очень специфический и требуют опыта слепого сравнения именно lossy аудио — надо знать, на чём и где искать.

DVD-Audio звучит лучше, чем Audio CD (24 бита против 16-ти, 96 кГц против 44.1 и т. п.)

К сожалению, люди обычно смотрят только на цифры и очень редко задумываются о влиянии того или иного параметра на объективное качество.

А теперь представим реальные условия. Уровень шума в комнате — около 40 дБ (не забываем, что дБ — величина относительная. В данном случае за 0 дБ принимается порог слышимости), максимальная громкость музыки достигает 110 дБ (чтобы не было дискомфорта) — получаем разность 70 дБ. Таким образом получается, что динамический диапазон более 70 дБ в данном случае просто бесполезен. Т. е. при диапазоне выше или громкие звуки будут достигать болевого порога, или тихие звуки будут поглощаться окружающими шумами. Достичь уровня окружающих шумов менее 15 дБ очень трудно (так как на этом уровне находится громкость человеческого дыхания и прочих шумов обусловленных, человеческой физиологией), в итоге диапазон в 95 дБ для прослушивания музыки оказывается совершенно достаточным.

Теперь о частоте дискретизации (частота семплирования, sample rate). Этот параметр отвечает за частоту квантования по времени и непосредственно влияет на максимальную частоту сигнала, которую можно описать данным представлением аудио. По теореме Котельникова она равна половине частоты дискретизации. Т. е. для обычной частоты семплирования в 44100 Гц максимальная частота составляющих сигнала — 22050 Гц. Максимальная же частота. которая воспринимается человеческим ухом — чуть выше 20000 Гц (и то, при рождении; по мере взросления порог опускается до 16000 Гц).

Разные программные плееры звучат по-разному (e. g. foobar2000 лучше Winamp и т. п.)

Чтобы понять, почему это не так, надо разобраться, что собой представляет программный плеер. По сути это декодер, обработчики (опционально), плагин вывода (на один из интерфейсов: ASIO, DirectSound, WASAPI. etc.), ну и конечно же GUI (графический интерфейс пользователя). Т. к. декодер в 99.9 % случаев работает по стандартному алгоритму, а плагин вывода — это всего лишь часть программы, которая передает поток звуковой карте через один из интерфейсов, то причиной различий могут быть только обработчики. Но дело в том, что обработчики обычно по-умолчанию выключены (или должны быть выключены, т. к. главное для хорошего плеера — уметь передать звук в «первозданном» виде). В итоге, предметом сравнения тут могут быть только возможности обработки и вывода, в которых, кстати говоря, необходимости очень часто вообще нет. Но даже если такая необходимость и есть — то это уже сравнение обработчиков, а никак не плееров.

Здесь я еще хотел бы упомянуть свою статью о настройке вывода звука на компьютере и, пожалуй, огорчить пользователей, восхищающихся «колоссальными» переменами в звучании после описанной в ней настройки — в 95% случаев это самовнушение (кроме конечно тех случаев, когда в ходе её настройки был выключен какой-нибудь «улучшайзер» или другой обработчик, портящий всю картину). Как это ни печально, выигрыш от всех этих ухищрений с ReplayGain, ресемплерами и лимитерами — мизерный. Подробнее читайте в статье «Ещё раз о печальной правде: откуда на самом деле берётся хорошее звучание?».

Разные версии драйвера звучат по-разному

В основании этого утверждения лежит банальное незнание принципов работы звуковой карты. Драйвер — это программное обеспечение, необходимое для эффективного взаимодействия устройства с операционной системой, также обычно предоставляющее графический интерфейс пользователя для возможности управления устройством, его параметрами и т. д. Драйвер звуковой карты обеспечивает распознавание звуковой карты как звукового устройства Windows, сообщает ОС о поддерживаемых картой форматах, обеспечивает передачу несжатого PCM (в большинстве случаев) потока на карту, а также даёт доступ к настройкам. Кроме того, в случае наличия софтовой обработки (средствами CPU), драйвер может содержать различные DSP (обработчики). Потому, во-первых, при отключенных эффектах и обработке, если драйвер не обеспечивает точную передачу PCM на карту, это считается грубейшей ошибкой, критическим багом. И случается такое крайне редко. С другой стороны, различия между драйверами могут быть в обновлении алгоритмов обработки (ресемплеров, эффектов), хотя это случается тоже отнюдь не часто. К тому же, для достижения наивысшего качества эффекты и любую обработку драйвером всё равно следует исключать.

Таким образом, обновления драйверов в основном ориентированы на повышение стабильности работы и устранение ошибок, связанных с обработкой. Ни то, ни другое в нашем случае на качество воспроизведения не влияет, потому в 999 случаях из 1000 драйвер влияния на звук не оказывает.

Лицензионные Audio CD звучат лучше, чем их копии

Если при копировании не произошло ошибок (неустранимых) чтения/записи и у оптического привода устройства, на котором будет воспроизводится диск-копия, нет проблем с его чтением, то такое утверждение ошибочно и легко опровергается.

Режим кодирования Stereo дает лучшее качество, чем Joint Stereo

Это заблуждение главным образом касается LAME MP3, так как все современные кодеры (AAC, Vorbis, Musepack) используют только режим Joint Stereo (и это уже о чём-то говорит)

Для начала стоит упомянуть, что режим Joint Stereo успешно используется при lossless сжатии. Суть его заключается в том, что сигнал перед кодированием раскладывается на сумму правого и левого канала (Mid) и на их разность (Side), а затем происходит отдельное кодирование этих сигналов. В пределе (для одинаковой информации в правом и левом канале) получается двойная экономия данных. А так как в большинстве музыки информация в правом и левом каналах довольно схожа, то этот метод оказывается очень эффективным и позволяет значительно увеличить степень сжатия.

В lossy принцип тот же. Но здесь в режиме постоянного битрейта качество фрагментов со схожей информацией в двух каналах будет увеличиваться (в пределе — удваиваться), а для VBR режима в таких местах будет просто уменьшаться битрейт (не забываем, что главная задача VBR режима — стабильно поддерживать заданное качество кодирования, используя минимально возможный битрейт). Так как во время lossy кодирования приоритет (при распределении битов) отдаётся сумме каналов, чтобы избежать ухудшения стереопанорамы, используется динамическое переключение между режимами Joint Stereo (Mid/Side) и обычным (Left/Right) стерео на базе фреймов. Кстати говоря, причиной данного заблуждения послужило несовершенство алгоритма переключения в старых версиях LAME, а также наличие режима Forced Joint, в котором автопереключение отсутствует. В последних версиях LAME режим Joint включен по умолчанию и менять его не рекомендуется.

Чем шире спектр, тем качественнее запись (о спектрограммах, auCDtect и частотном диапазоне)

В наше время на форумах, к несчастью, очень распространено измерение качества трека «линейкой по спектрограмме». Очевидно, по причине простоты такого способа. Но, как показывает практика, в действительности всё намного сложнее.

А дело тут вот в чем. Спектрограмма визуально демонстрирует распределение мощности сигнала по частотам, но не может дать полного представления о звучании записи, наличии в ней искажений и артефактов компрессии. Т. е., по сути всё, что можно определить по спектрограмме, — это частотный диапазон (и частично — плотность спектра в районе ВЧ). Т. е., в лучшем случае, путем анализа спектрограммы можно выявить апконверт. Сравнение же спектрограмм треков, полученных путем кодирования различными кодерами, с оригиналом — полнейший абсурд. Да, вы сможете выявить различия в спектре, но вот определить, будут ли они (и в какой степени) восприниматься человеческим ухом — практически невозможно. Нельзя забывать, что задача lossy кодирования — обеспечить результат неотличимый человеческим ухом от оригинала (никак не глазом).

Это же относится и к оценке качества кодирования путём анализа треков на выходе программой auCDtect (Audiochecker, auCDtect Task Manager, Tau Analyzer, fooCDtect — это лишь оболочки для единственной в своем роде консольной программы auCDtect). Алгоритм auCDtect тоже фактически анализирует частотный диапазон и всего лишь позволяет определить (с определенной долей вероятности), было ли на каком-либо из этапов кодирования применено MPEG сжатие. Алгоритм заточен под MP3, потому его легко «обмануть» с помощью кодеков Vorbis, AAC и Musepack, так что даже если программа пишет «100% CDDA» — это не значит, что закодированное аудио на 100% соответствует исходному.

И возвращаясь непосредственно к спектрам. Популярно также стремление некоторых «энтузиастов» во что бы то ни было отключить lowpass (НЧ) фильтр в кодере LAME. Здесь на лицо непонимание принципов кодирования и психоакустики. Во-первых, кодер обрезает высокие частоты только с одной целью — сэкономить данные и использовать их для кодирования наиболее слышимого диапазона частот. Расширенный частотный диапазон может фатально сказаться на общем качестве звучания и привести к слышимым артефактам кодирования. Более того, отключение среза на 20 кГц — вообще совершенно неоправданно, так как частоты выше человек попросту не слышит.

Существует некая «волшебная» предустановка эквалайзера, способная значительно улучшить звучание

Это не совсем так, во-первых, потому, что каждая отдельно взятая конфигурация (наушники, акустика, звуковая карта) обладает своими собственными параметрами (в частности, своей амплитудно-частотной характеристикой). И потому к каждой конфигурации должен быть свой, уникальный подход. Проще говоря, такая предустановка эквалайзера существует, но она отличается для разных конфигураций. Суть же её заключается в корректировке АЧХ тракта, а именно — в «выравнивании» нежелательных провалов и всплесков.

Также среди людей далеких от непосредственной работы со звуком очень популярна настройка графического эквалайзера «галочкой», что фактически представляет собой повышение уровня НЧ и ВЧ составляющих, но в то же время приводит к приглушению вокала и инструментов, спектр звучания которых находится в районе средних частот.

Перед конвертированием музыки в другой формат следует «разжимать» её в WAV

Так вот, дело в том, что любой обработчик звука — будь то фильтр или кодер — как правило работает только с этими значениями, то есть только с несжатыми данными. Это значит, что для преобразования звука, скажем, из FLAC в APE, просто необходимо сначала декодировать FLAC в PCM, а затем уже закодировать PCM в APE. Это как для перепаковки файлов из ZIP в RAR, надо сначала распаковать ZIP.

Однако, если вы пользуетесь конвертером или просто продвинутым консольным кодером, промежуточное преобразование в PCM происходит на лету, иногда даже без записи во временный WAV файл. Именно это и вводит людей в заблуждения: кажется, что форматы конвертируются непосредственно один в другой, но на самом деле в такой программе обязательно есть декодер входного формата, выполняющий промежуточное преобразование в PCM.

Таким образом, ручное преобразование в WAV не даст вам совершенно ничего, кроме лишней траты времени.

Источник