Форматы - Глоссарий
MР3 (MPEG Layer3) - это один из потоковых форматов хранения и передачи аудиосигнала в цифровой форме, разработанный Fraunhofer IIS и THOMSON, позднее утвержденный как часть стандартов сжатого видео и аудио MPEG1 и MPEG2.
Разработанный почти два десятилетия назад MP3 является наиболее популярным форматом хранения музыки не только на компьютере, но и на мобильных телефонах, КПК, плеерах, музыкальных центрах.
Наиболее популярными параметрами для кодирования MP3 файлов являются CBR ( constant bitrate, постоянный битрейт) 128 кбит/с, стерео. Качество при этом может быть самым разным: от совершенно неприемлемого до хорошего. Современные MP3 кодеки позволяют добиваться звучания, в большинстве случаев неотличимого от оригинала при использовании битрейтов от 192 кбит/с.
С повышением битрейта качество файла обычно улучшается, что, однако, вовсе не обозначает что необходимо всегда использовать битрейт 320 кбит/с - это будет лишней тратой места. Логичнее в этом случае применять кодирование с переменным битрейтом (VBR, variable bitrate), при котором кодек динамически изменяет битрейт в зависимости от сложности композиции.
Одним из серьезных недостатков MP3 является резкое падение качества при снижении битрейта со 128 кбит/с. Уже на 64 кбит/с звучание MP3 файлов вызывает раздражение большим количеством искажения и артефактов, а на меньших битрейтах разобрать что-либо просто нереально. Для того, чтобы как-то исправить ситуацию, Fraunhofer и Coding Technologies предложили решение в виде MP3 pro, нестандартизированного расширения формата, при котором качество звучания MP3 файов удается сохранить на приемлемом уровне при значительном снижении битрейта. MP3 pro файл, состоящий из MP3 части и дополнительного потока данных, содержащих информацию о высоких частотах, можно воспроизвести как при помощи специализированного MP3 pro проигрывателя, так и с помощью обычного MP3 плеера, хотя в последнем случае качество будет заметно ниже. Сегодня MP3 pro практически не используется.
AMR (Adaptive Multi-Rate) - технология аудио-компрессии, используемая в различных мультимедиа-контекстах. Характерная особенность - возможность изменения характеристики bitrate (скорость передачи информации в битах,частота посылки двоичных цифр). Стандарт описан организацией "3G Partnership Project" (3GPP).
Формат AMR используется в сетях GSM. Некоторые производители, например Nokia, Siemens, используют этот формат также для создания звонков на своих телефонах.
ААС (Advanced Audio Coding) - формат аудио файла с меньшей потерей качества при кодировании, чем MP3 при одинаковых размерах.
AAC изначально создавался как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования. Формат AAC, официально известный как ISO/IEC 13818-7, вышел в свет в 1997 как новая седьмая часть семьи MPEG-2. Существует также формат AAC, известный как MPEG-4 Часть 3.
Преимущества ААС над МР3:
- частоты с 8 Гц до 96 кГц (MP3: 8 Гц — 48 кГц)
- до 48 звуковых каналов
- большая эффективность кодирования при постоянном звуковом потоке
- большая эффективность кодирования при изменяющемся звуковом потоке
- более гибкий Joint stereo
Всё это означает, что слушатель получает улучшенное и более стабильное качество звука, чем при MP3 с таким же или меньшим битрейтом.
AAC имеет несколько режимов создания файлов (профилей), наиболее известным из которых является LC ( Low Complexity, низкая сложность), используемый Apple в своем сервисе iTunes. Кроме того, воспроизведение AAC LC файлов возможно при помощи аппаратных AAC плееров ( Apple iPod или телефонов Nokia).
Сейчас редко кто использует «голые» AAC файлы. В большинстве случаев их сразу упаковывают в контейнер MP4 ( m 4 a, m 4 p), что дает пользователю определенные преимущества вроде возможности использования тэгов или поддержки gapless (без пауз) воспроизведения.
Количество существующих AAC кодеков достаточно велико. Также как и в случае MP3 они могут значительно отличаться по скорости и качеству. Среди них следует отметить Apple Quick Time (использующийся в iTunes), показавший лучший результат в тестировании на 128 кбит/с, а также Nero AAC, отличающийся прекрасной реализацией VBR и являющийся первым кодеком с поддержкой AAC plus.
eAAC+ — музыкальный формат, аналог mp3. При меньшем размере файла обладает более качественным звучанием. Стандарт был разработан фирмой Sony и является фирменным для плееров Walkman. Формат обладает лучшими характеристика чем AAC и AAC+.
AAC+ - это коммерческое названия профиля High Efficiency AAC (MPEG-4 HE-AAC). AAC+ обеспечивает несколько лучшее качество звука, чем обычный AAC.
WMA (Windows Media Audio) — лицензируемый формат файла, разработанный компанией Microsoft для хранения и трансляции аудио-информации.
Изначально формат WMA позиционировался как альтернатива MP3, но на сегодняшний день Microsoft противопоставляет ему формат AAC.
Номинально формат WMA характеризуется хорошей способностью сжатия, что позволяет ему «обходить» формат MР3 и конкурировать по параметрам с форматами Ogg vorbis и AAC. Но как было показано независимыми тестами, а также при субъективной оценке качество форматов все таки не является однозначно эквивалетным, а преимущество даже перед МР3 однозначным, как это утверждается компанией Miscosoft. Особенно стоит отметить что ранние версии формата (или его реализации) имели проблемы на низких скоростях потока. Однако данный формат постоянно развивается, так что можно предполагать, качество будет оптимизироваться.
Большинство портативных аудио-плейеров поддерживает формат WMA наряду с MР3. Но поддержка WMA на персональных компьютерах на не-Windows-системах ещё очень далека от идеала. Данный формат очень плохо поддерживается на альтернативных платформах (вследствие его закрытости).
Microsoft включила в WMA поддержку цифровой системы управления авторскими правами (DRM - система защиты). Основным следствием ее является невозможность прослушивать защищенные композиции на других компьютерах, кроме того, на котором композиция была загружена из музыкального магазина.
В последних версиях формата, начиная с Windows Media Audio 9.1, предусмотрено кодирование без потери качества (lossless), многоканальное кодирование объемного звука и кодирование голоса.
Ogg Vorbis — свободный формат сжатия звука с потерями, официально появившийся летом 2002 года. Психоакустическая модель, используемая в Ogg Vorbis, по принципам действия близка к МР3 и подобным, однако математическая обработка и практическая реализация этой модели существенно отличаются, что позволило авторам объявить свой формат совершенно независимым от всех предшественников.
На 2006 год распространён существенно меньше, чем MP3. По всевозможным оценкам является вторым по популярности форматом компрессии звука с потерями. Широко используется в компьютерных играх и в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений. Ogg Vorbis применяет более качественную психоакустическую модель, чем его конкуренты, дающую лучшую чёткость воспроизведения при равной плотности потока.
Формат не ограничивает пользователя только двумя аудиоканалами (стерео — левый и правый). Он поддерживает до 255 отдельных каналов с частотой дискретизации до 192 кГц и разрядностью до 32 бит (чего не позволяет ни один другой формат сжатия с потерями), поэтому Ogg Vorbis великолепно подходит для кодирования 6-канального звука DVD-Audio.
К тому же, формат Ogg Vorbis — «sample accurate». Это гарантирует, что звуковые данные перед кодированием и после декодирования не будут иметь смещений, дополнительных или потерянных сэмплов. Это легко оценить, когда вы кодируете non-stop музыку (когда один трек постепенно переходит в другой) — в итоге сохранится целостность звука.
Формат изначально разрабатывался с возможностью потокового вещания. Это даёт формату достаточно полезный побочный эффект — в одном файле можно хранить несколько композиций с собственными тегами. При загрузке такого файла в плеер должны отобразиться все композиции, будто их загрузили из нескольких различных файлов.
Формат имеет гибкую систему тегов. Заголовок тегов легко расширяется и позволяет включать тексты любой длины и сложности (например, текст песни), перемежающиеся изображениями (например, фотография обложки альбома). Текстовые теги хранятся в UTF-8, что позволяет писать на нескольких языках одновременно и исключает возможные проблемы с кодировками.
Ogg Vorbis по умолчанию использует переменный битрейт, при этом значения последнего не ограничены какими-то жёсткими значениями, и он может варьироваться даже на 1 kbps. При этом стоит заметить, что форматом жёстко не ограничен максимальный битрейт, и при максимальных настройках кодирования он может варьировать от 400 kbps до 700 kbps. Такой же гибкостью обладает частота дискретизации — пользователям предоставляется любой выбор в пределах от 2 кГц до 192 кГц.
Ogg Vorbis был разработан сообществом «Xiphophorus» для того, чтобы заменить все платные запатентованные аудио форматы. Несмотря на то что это самый молодой формат из всех конкурентов МР3, Ogg Vorbis имеет полную поддержку на всех известных платформах (Windows, Linux, MacOS, PocketPC, Palm, Symbian, DOS, FreeBSD, BeOS и др.), а также большое количество аппаратных реализаций. Популярность на сегодняшний день значительно превосходит все альтернативные решения.
MPEG-4 — это международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Появился он в 1998 году, и включает в себя группу стандартов сжатия аудио и видео и смежные технологии, одобренные ISO — Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-4 в основном используется для вещания (потоковое видео), записи дисков с фильмами CD, видеотелефонии и широковещания, в которых активно используется сжатие цифровых видео и аудио.
MPEG-4 включает в себя многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя такие функции как поддержка языка виртуально разметки VRML для показа 3D обьектов, обьектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа. AAC (Advanced Audio Codec — или Улучшенный Аудио Кодек) был стандартизован как дополнение к MPEG-2 (часть 7), был также расширен и включен в MPEG-4.
3GP (3rd generation (mobile) phone — (мобильные) телефоны третьего поколения) - видеофайлы для мобильных телефонов 3-го поколения. Некоторые современные мобильные телефоны (не обязательно 3G) имеют функции записи и просмотра аудио и видео в формате .3GP.
Этот формат — упрощённая версия ISO 14496-1 Media Format, который похож на MOV, используемый QuickTime. 3gp сохраняет видео как MPEG-4 или H.263. Аудио сохраняется в форматах AMR-NB или AAC-LC.
Готовые видео ролики в формате 3GP имеют малый размер по сравнению с другими форматами видео, но к сожалению это сильно отражается на качестве (оно очень низкое).
H.263 — это видеокодек, предназначенный для передачи видео по каналам с довольно низкой пропускной способностью (обычно ниже 128 кбит/с). Применяется в программном обеспечении для видеоконференций.
Стандарт H.263 был первоначально разработан для использования в системах, базирующихся на H.324 (PSTN и другие системы видеоконференций и голосовой связи), но впоследствии нашёл применение в H.323 (видеоконференции, основанные на RTP/IP), H.320 (видеоконференции, основанные на ISDN), RTSP (потоковое аудио и видео) и SIP (Интернет-конференции).
H.263 представляет собой развитие стандарта H.261, предыдущей разработки ITU-T — стандарта видеосжатия, и алгоритмов MPEG-1 и MPEG-2. Первая версия была завершена в 1995 году и представляла собой хорошую замену для устаревшего H.261 на каналах с любой пропускной способностью. Дальнейшим развитием проекта является H.263v2 (также известный как H.263+ или H.263 1998) и H.263v3 (известный как H.263++ или H.263 2000).
Новый расширенный кодек от ITU-T (в партнёрстве MPEG) после H.263 — это стандарт H.264, также известный как AVC и MPEG-4, часть 10. Поскольку H.264 имеет существенно расширенные возможности по сравнению с H.263, он стал основным при разработке программного обеспечения для видеоконференций. Большинство современного программного обеспечения этого направления поддерживает H.264, также как и H.263 или H.261.
DVB-H (Digital Video Broadcast Handheld, DVB "ручной, портативный") - основной стандарт для мобильных TV-сервисов Европы. DVB-H один из нескольких стандартов мобильного телевидения, конкурирующих на рынке медиа услуг, на который сегодня возлагает большие надежды бизнес мобильной индустрии.
DVB-H обладает несомненными преимуществами в смысле возможностей мультиадресации и по качеству воспроизведения перед используемыми для аналогичных целей сетей мобильной связи GPRS и, до введения в эксплуатацию мобильных сетей третьего поколения 3G.
Система телевещания в стандарте DVB-H для мобильных терминалов уже существует не первый год и успешно развивается. В первую очередь технология DVB-H стремится занять свою нишу в уже существующих эфирных сетях, например стандарта DVB-T, как его эволюция.
Оба эти стандарта образуют систему с симбиозом цифрового телевидения и мобильной связи.
При этом используются следующие особенности стандарта DVB H, отличающие его от базового стандарта DVB-T и позволяющие получить необходимое качество, согласующееся с возможностями мобильного приемного терминала:
- уменьшенная разрешающая способность (320х240 пикселей), поскольку нет смысла на небольшом экране пытаться воспроизвести картинку с хорошим разрешением, поэтому можно передавать в 10-15 раз больше телепрограмм, чем при DVB-T;
- cтандарт DVB-H отличается от DVB-T тем, что он оптимизирован для мобильного приёма с помощью технологии временных интервалов: программа передаётся на терминал не постоянно, а короткими пакетами с плотной упаковкой данных, затем приёмник на время выключается и идёт воспроизведение сигнала из буфера. Таким образом экономится энергия батарей, а сама система становится менее чувствительной к помехам;
- более помехоустойчивый код R-S (255,191);
- учитываются проблемы, не возникающие в стационарных ресиверах, а именно искажения, вносимые т.н. эффектом Доплера, возникающие при использовании
переносных устройств, например, в движущемся транспорте, а также импульсные помехи от других компонентов мобильного аппарата;
- предусмотрена возможность использования DVB инкапсулятора для работы со стандартным IP каналом с более простой организацией обратного канала;
- более оптимальный для мобильного приема режим 4К.
Сигнал ТВ потока DVB-H вводится в общий канал в режиме 4k дополнительно к 2k и 8k уже имеющимся для DVB-T.
.jpg)
BMP (от англ. bit map) — формат хранения графических изображений. Глубина цвета от 1 до 48 бит на пиксель. Возможно сжатие без потерь по алгоритму RLE (алгоритм сжатия данных).
BMP-файл состоит из четырёх частей:
1. Заголовок файла (BITMAPFILEHEADER)
2. Заголовок изображения (BITMAPINFOHEADER, может отсутствовать). BITMAPV4HEADER (Win95, NT4.0) BITMAPV5HEADER (Win98/Me, 2000/XP)
3. Палитра (может отсутствовать)
4. Само изображение
GIF (Graphics Interchange Format) - один из наиболее распространенных в Интернет графических форматов, особенно часто используется при изготовлении баннеров и кнопок.
Важнейшими достоинствами GIF являются его компактность и возможность выводить изображение на экран во время получения данных, кроме того, он допускает создание анимированных изображений. Формат GIF имеет одно серьезное ограничение: он не поддерживает изображения с глубиной цвета больше 8 бит на пиксель. Обычно этого достаточно для контурных изображений и рисунков, где используется ограниченное количество цветов или для небольших картинок, в которых для цветопередачи хватает 256 оттенков.