ZVOK

MP3

MP3 je eden izmed najbolj poznanih in priljubljenih formatov za kodiranje, shranjevanje in stiskanje glasbenih datotek. Omogoča stiskanje zvočnega zaporedja v majhno datoteko hkrati pa ohrani kakovosten zvok med predvajanjem. [2]

Format je razvilo nemško podjetje Fraunhofer IIS s podporo podjetja HOMSON (Sl.esperantotv). Mp3 proizvaja prav tako dobro kvaliteto zvoka, kot CD-ji. Omogoča tudi ustvarjanje različnih glasbenih portalov. Datoteke MP3-ja je lahko tudi zelo enostavno dešifrirati, kar olajša spletno pretakanje. [1]

Kakovost zvoka

MP3 je oblika zapisa glasbe z izgubami in omogoča predstavitev PCM-ja (pulse-code modulation), kar je oblika zapisa analognega signala. [4]

Frekvence zvoka, ki jih naše uhu ne zazna preprosto izpusti. S takšnim dejanjem pa prihrani veliko prostora. Takšni obliki zapisa drugače rečemo tudi »zapis z izgubami«. Zvočne informacije se tako ob pretvorbi zapisa pokvarijo. [2]

MP3 ima številne nastavitvene bitne hitrosti. Z drugimi besedami povedano je to število bitov, ki predstavljajo kodirane podatke za 1 sekundo zvoka. Običajna bitna hitrost je od 96 pa do 256 kilobitov na sekundo. Hitrost bita je odvisen od velikostjo datoteke. Saj pravzaprav vemo, da večja kot je bitna hitrost večja je potem datoteka. Prav tako velja, da so slabe kakovosti tiste datoteke MP3, ki so stisnjene z zelo majhno bitno hitrostjo. Slaba kakovost vpliva tudi na bolj očitno popačenje zvoka. Kljub temu kakovost ni odvisna samo od bitne hitrosti toda nanjo tudi vpliva kodirnik. To je program, ki skrbi za ustrezno pretvorbo. [2]

MP3 lahko odpremo z raznimi programi. Eni od teh so Microsoft Windows Media Player, VLC Player, JetAudio, Apple iTunes, QuickTime Player. [4]

Algoritem kodiranja MP3 je na splošno razdeljen na 4 dele. Prvi del razdeli zvočni sigbal na manjše koščke, ki jih imenjujemo okvirji, na izhodu pa se izvede spremenjen MDCT (disketni kosinusni transformatir). Naloga drugega dela je da vzorec prenese v 1024 točkovno FFT (fourierjevi transformacijo) nato pa se uporabi psihoakustični model, kateri omogoča da se na izhodu izvede še en filter imenovan MDCT. V tretjem delu se nato kodria vsak vzorec, znan kot razporeditev hrupa (angl., “noise allocation”), ki se prilagodi tako, da izpolni zahteve hitrosti bitnosti in zvočne maske. V četrtem delu se tvori zvočni okvir (angl., “bitsteam”), ki ga se sestavljajo 4 deli: glava (angl., “header”), preverjanje napak  (angl., “error check”) , zvočni podatki (angl., “audio data”) in pomožni zvočni podatki  (angl., “ancillary data”). [4]

Standard MPEG-1 ne vsebuje natančnih specifikacij za MP3 kodirnik vendar vsebuje primer psihoakustičnih analize. Psihoakustčna analiza zmanjšuje komplicirane zvoke, katerih ni mogoče zamaskirati. Le-te mora potem stisniti. Da lahko združimo obe tehniki potrebujemo dva procesa kvantizacijo in Huffmanivo kodiranje. Prva pomeni proces določanja kvalitetnosti, drugo pa omogoča kodiranje pri čemer imajo najpogostejše informacije krajšo kodo druge pa daljšo. [4]

 Dešifreranje je po drugi strani natančno opredeljeno po standardu. Večina dekoderjev (angl., “decoders”) je združljiva z bitnim tokom (angl., “bitstream compliant”). To pomeni, da bo dekomprimirani izhod (angl., “decompressed output”), ki ga ustvarijo določene datoteke MP3 v določeni stopnji tolerance zaokroževanja enak stopnji na izhodu. Le- ta je določena matematično v dokumentu visokega standarda ISO / IEC. Ravno zato primerjava dekodiranja običajno temelji na tem kako so računalniško učinkoviti. [4]

Viri

[1] Hi-Tech. Kateri format glasbe je boljši od WAV ali MP3: funkcije in primerjava (2019). Pridobljeno s https://sl.esperantotv.net/kateri-format-glasbe-je-boljsi-od-wav-ali-mp3-funkcije-prime

[2] Rižner, D. (2008). Vrste datotečnih zapisov za grafiko, zvok in video. Pridobljeno s https://www.academia.si/novice/vrste-datotecnih-zapisov-za-grafiko-zvok-in-video/

[3] Rugelj, J. (2019/20). Joze Rugelj: Predavanja.[Zapiski]. Pridobljeno s predavanj.

[4] Wikipedija – MP3. [brez datuma]. Pridobljeno s  https://sl.wikipedia.org/wiki/MP3