Новый аудио формат MP3 HD - небольшое расследование

Компания Thomson объявила о выходе в свет нового формата для хранения звуковой информации - MP3 HD.

Формат MP3 (по паспорту: MPEG 1 Layer III) в представлении не нуждается, его все знают. Приставка "HD" же есть сокращение от "High Definition" (как сейчас модно) и говорит о том, что это не совсем привычный MP3, а модифицированный.

Новшество заключается в том, что компания предложила решение, позволяющее в одном контейнере (файле) размещать сразу два типа данных. Одна часть - это аудио данные, сжатые беспотерьным алгоритмом компрессии, что позволяет декодировать сжатые данные обратно в исходный оригинальный файл без каких либо потерь вообще. Вторая же часть - это обычный MP3-поток, который является потерьным. Новый формат совершенно свободно проигрывается любым плеером, поддерживающим обычные MP3-файлы. В этом случае плеер "видит" в контейнере только обычные MP3-данные, а беспотерьная часть остаётся для него невидимой.

Официально, список возможностей кодека выглядит так:

• mp3HD - беспотерьный (lossless) кодек - 100% копия исходных аудио данных
• обратно совместим с mp3
• расширение файлов - .mp3
• диапазон битрейтов - от 500 до 900 kbps, в зависимости от типа музыки
• встроенный mp3-трек и mp3HD маркируются одними и теми же метаданными
• параметры mp3-трека (битрейт) задаются пользователем

Официальная страничка MP3 HD: http://www.all4mp3.com/
Кодеры и декодеры под разные платформы: http://www.all4mp3.com/Software3.aspx

А теперь технические подробности, если вам интересно.

Я сам поэкспериментировал с MP3HD кодером, а также прочитал о результатах экспериментов других "исследователей". Интересовали более всего два вопроса:
* является ли дополнительный "беспотерьный" поток совершено независимым, или же он несёт данные именно о коррекции первого потока до получения беспотерьного сжатия?
* где и как именно хранится второй поток?

Ответ на второй вопрос обнаруживается довольно легко - любая современная программа, редактирующая ID3-тэги, полностью разрушает структуру MP3-HD, после чего он превращается в обычный MP3. Вывод напрашивается сам собой - дополнительный поток сидит именно в тэгах, а конкретнее в ID3v2.

Ответ на первый вопрос выясняется путём сравнения размеров MP3-HD-файлов, lossy-часть которых, имеет разный битрейт. Эксперименты явно показывают, что с ростом MP3-битрейта, размер lossless-части падает. Это говорит о том, что второй (lossless) поток является именно коррекцией первого. Т.о., чем выше битрейт MP3-потока, т.е. чем ближе он по качеству к исходному файлу, тем меньше требуется данных для записи разницы между исходными данными и данными, восстановленными из MP3-потока.

Какие же простые и логичные выводы напрашиваются из этих фактов:
1. как мы выяснили, lossless-поток является имено коррекционным, поэтому новый MP3 HD формат можно смело называть "гибридным". Эта идея уже реализована в нескольких аудио кодеках, в том числе и в MPEG-4 SLS (Scalable Lossless coding) (см. FAQ WebSound.Ru), так что новшеств MP3 HD никаких не несёт.
2. Поскольку для хранения коррекционного потока используется, по сути, не предназначенное для этого место в заголовке ID3V2, отсюда проистекают очень серьёзные неприятности:
* всякийредакторMP3-тэгов,не знакомый с MP3 HD, полностью его разрушит
* поскольку lossless-довесок, располагающийся в ID3V2, довольно большой по размеру, редакторы тэгов (пусть и обученные новому формату) будут работать очень медленно и потреблять очень много памяти даже на переписывание пары букв
* по стандарту, размер ID3V2-тэга не может превышать размер 256 Мб, а поскольку lossless-довесок располагаюется именно в ID3V2, это означает, что с продолжительными аудио записями будет проблема - lossless-поток не уместится в отведённое по стандарту место.

Суммируя свои ощущения, скажу, что лично мне видится будущее этого формата очень скептически. Основная причина заключается в надуманности этой идеи. Понятно, что Томсон хотели и рыбку съесть... и попу не поколоть, как говорится. Они хотели создать формат, который был бы беспотерьным, и при этом, чтобы он уже поддерживался всем "парком" существующих плееров. Первой цели они достигли за счёт внедрения своей lossless-схемы, второй цели они добились, засунув lossless-поток в старый добрый MP3-файл, точнее в ID3V2. Но такое решение по описанным выше причинам очень неоптимально. Собственно, попытка подобного объединения нового и старого уже была предпринята с форматом MP3 Pro, который хотели сделать более компактной и более качественно звучащей заменой старичка MP3. Напомню, что MP3 Pro - это тоже два потока: один обычный, второй - информация об энергиях в верхней частотной области (технология SBR - Spatial Band Replication). В результате этого ничего не вышло и MP3 Pro не прижился. И дело тут не в том, что цели поставлены плохие, а дело в том, что средства выбраны неудачно. Старая технология сжатия аудио плохо уживается с нововведениями именно в виду неоптимальности подобных решений. Существуют новые форматы, реализующие эти же идие в более правильном ключе. Вместо MP3 HD уже давно существует им утверждён MPEG-4 SLS.

В общем, я бы сказал, "lossless, but useless".

Вашими мыслями вы можете делиться в комментариях к заметке.

Читать весь 187-й номер 
Перейти в архив выпусков WebSound.Ru 

Ниже располагаются комментарии к этой заметке

Пожалуйста, обратите внимание! Если вы хотите что-то сообщить автору WebSound.Ru, лучше сделать это не здесь, а направить ваше сообщение по e-mail. Пожалуйста, составляйте свои комментарии в вежливой форме. Не засоряйте сайт бессодержательными и невежливыми сообщениями.