Война аудио форматов или кто убъет MP3 

 Однажды, в то время, когда я еще учился в средней школе и гордился перед одноклассниками своим суперкрутым Pentium 166MMX, мне в руки попал чрезвычайно редкий диск - попал на очень недолгое время. Дабы избежать всеобщего смеха я не буду говорить, что это был за альбом: суть в том, что мне дали его всего на пару дней - а желания слушать его у меня было минимум на пол-года.
Прослушав в течение суток это великолепное творение современной музыки раз тридцать, я понял, что хочу еще.
Надо было срочно придумать, как мне оставить копию этого CD. Мысль о записи его на кассету была отброшена тут же: слишком большие потери в качестве.
Тогда я засунул диск в CD-ROM и оцифровал его программой CDDigitalCopy (была такая когда-то... под DOS). В результате треть моего 1,6Гб-диска занял этот альбом.
По компьютерным меркам с тех пор прошло множество столетий, русский народ узнал такое технологическое чудо, как MP3, и сейчас коллекция MP3-файлов объемом в несколько "гигов" - неотъемлемый атрибут любого домашнего PC.
Впрочем, на лакомое место аудиоформата N1 нынче претендуют многие гораздо более свежие разработки.
Кто из них достоин носить гордое звание "убийца MP3"?
Предлагаю вам оценить наиболее сильных претендентов.
Впрочем, начнем мы все-таки с Отца. Лидера. Непотопляемого. Встречайте - ваш любимый...

MP3
Об этом формате уже столько сложено песен и измарано сайтов, что, казалось бы, и сказать-то больше нечего.
Тем не менее обилие всяческих разнотолков - как раз отличный повод привести в порядок всю эту разрозненную и, кстати, не всегда достоверную информацию.
Формат компрессии аудиоданных MPEG Layer III был запатентован в начале 90-х немецким Институтом Фраунхоффера в качестве стандарта для записи звука в MPEG-видеофильмах. Суть алгоритма сжатия заключается в том, что из звука, представленного в качестве набора частот, изымаются те из них, которые хуже остальных различимы человеческим ухом.
То есть в звуке остаются только наиболее интенсивные для слушателя компоненты.
В зависимости от коэффициента сжатия удаляется большее или меньшее количество "лишних" частот.
MP3 - многоцелевой формат благодаря широкому разбросу коэффициента сжатия, поэтому его можно применять и для "архивирования" аудиодисков, и для публикации в Интернете. Считается, что CD-качество обеспечивается MP3 уже при 128Кбит/с. На самом же деле при этом сжатии звук приобретает довольно заметные "упрощения", лучше всего различимые на звуках ударных инструментов, вокала.
Долгие годы практики кодирования доказали, что наиболее оптимальное качество при не слишком большом объеме в MP3 достигается при 160Кбит/c, а при 256Кбит/c разница между оригиналом и сжатым файлом почти исчезает.
Для публикации записей в Интернете отлично подойдет сжатие 56Кбит/c - при довольно четком звуке минута звучания занимает всего 400Кб.
Как правило, при увеличении сжатия до 48Кбит/c качество заметно ухудшается.
Максимальное сжатие, при котором остается подобие звука - 24Кбит/c в моно-режиме. В этом случае минута потянет на 150Кб.

В связи с открытостью формата MP3 существует целая куча разнообразных программ-кодировщиков, работающих по совершенно разным алгоритмам. Одна программа может выдать отличный звук и при 80Кбит/с, а другая - испортить его при 160. Среди множества сжимателей особого внимания заслуживает Audioactive Production Studio.
К примеру - Xing Mpeg, встроенный в известный CD-риппер AudioCatalyst - один из самых быстрых, но очень сильно искажающий АЧХ кодер. Он использует необычную схему кодирования: в процессе сжатия он удаляет из звука все частоты выше 15КГц, таким образом лучше кодируя более "существенные" частоты. "Выброшенные" частоты выше 15КГц различимы далеко не всеми людьми и далеко не на всяком оборудовании, поэтому такое решение выглядит оправданным.
С другой стороны, разница между 192Кбит/c и 320Кбит/c практически отсутствует.
Для апологетов бескомпромиссного качества программа Audioactive Production Studio предоставит все, что им нужно: и убийственно медленный процесс кодировки файлов, и идеально чистое качество MP3-файлов.
Существует еще один метод кодировки в формате MP3, о котором в обществе принято умалчивать. Вы можете получить его в виде отдельной DLL-библиотеки на сайте Института Фраунхоффера. Его уникальность заключается в том, что результат кодирования предстает не в .mp3, а в .wav-файле. Это так называет MPEG Wave Layer-III формат. Если у вас установлена эта библиотека, вы сможете сохранять ваши записи в этот формате практически из любой программы, работающей со звуком в Windows.
С другой стороны, на компьютерах, не снабженных этой полезной утилитой, обычный с виду .wav-файл не прочитает даже WinAmp.
А теперь - несколько замечаний по поводу того, какую музыку можно сжимать в MP3. Этот алгоритм идеально подходит для хранения электронной музыки, всех музыкальных направлений, связанных с минимализмом. Хаус, транс и техно-записи, сделанные из стерильных, чистых синтезированных звуков, после сжатия в MP3 не потеряют ни грамма от своей электронной красоты. Даже при высокой компрессии записи будут звучать идеально.
Чуть хуже приходится индустрии ломаных битов, вроде джангла, хип-хопа, drum'n'bass и обильно наполненным вокалом композициям.
"Грязно" звучащие, на манер Prodigy, биты, а также вокал обречены потерять часть своего очарования при любом коэффициенте MP3-сжатия.
И хуже всех придется тем записям, в которых звучат электрогитары или акустические инструменты, не говоря уже о симфоническом оркестре. Мощные гитарные рифы сильно сдают после компрессии, так что Limp Bizkit в MP3 представляет довольно жалкое подобие оригинальна - грязный гитарный драйв уходит безвозвратно. То же касается и акустических инструментов: в звучании хорошо записанного оркестра настолько важны как раз те самые "лишние" частоты, убираемые при сжатии, что после их удаления звук получается весьма убогий. Подчас не спасает даже компрессия 320kb/s. Поэтому настоятельно рекомендую покупать записи альтернативных команд и классики только на обычных дисках. MP3-коллекция вроде "1000 минут Баха" может вас сильно разочаровать.
Ну и, напоследок, о будущем.
Уже разработан и лицензирован официальный преемник MP3 - сына нарекли MP3 Pro, и его главное преимущество перед папой заключается в удвоении плотности записи. То есть файл MP3 Pro при сходном качестве занимает вдвое меньше места. Самое удивительное то, что все обычные проигрыватели смогут проигрывать файлы нового формата! Это реализованы хитроумным способом: дело в том, что файлы MP3 Pro поделены на две части. В первой из них хранится поток аудио в обычном MP3-формате, а во второй - специальная информация о высоких частотах, которую смогут понять только новые проигрыватели. 
По большому счету, этот формат себя не оправдал в широком спектре применения.
Он идеально подходит для кодирования речи, либо записи песен, исполненных например, под гитару. То есть - в тех случаях, где не ребуется высокое качество звука.
Отлично зарекомендовал себя данный формат в потоковом вещании, та как при его весьма неплохой компрессии, удается вести трансляцию с довольно высоким битрейтом, что актуально для вещания, например в сети Интернет, да и в локальных сетях вещание в этом формате, существенно уменьшает нагрузку на сеть.