Audio ja video signaalide digitaalne pakkimine sai alguse juba 70-ndate alguses, kui hakati üritama kinofilme digitaalsel kujul salvestama. Kuid kohe saadi ka aru, et ilma signaali pakkimata ei mahu see ühelegi andmekandjale ära. Sealt sai siis asi alguse ning 90-ndate alguses esitlesid Sony ja Philips esimesi kodukasutajatele mõeldud helisignaali pakkimis süsteeme. Philipsi Pasc- ja Sony Atrac süsteem kasutasid kodeeringut, mille tulemusena säilis vaid 20 protsenti alginfost. Mõlemad süsteemid põhinesid inimkõrva omaduste ärakasutamisel. Lahendus tundus toimivat suurepäraselt ning mis kõige tähtsam - võideti ju juurde kuni 80% salvestusaega.
Millel kodeerimine põhineb?
Kodeerimine põhineb inimeste aistmismeelte tundmisel. Kui me teame kui hästi inimene kuuleb või näeb, siis on võimalik ära jätta sellist teavet, mida me ei kuule ega näe. Kui inimkõrv filtreerib igaljuhul osa infot ära, siis miks mitte lasta teha see töö ära arvutil.
Teoreetiline põhjendus aju ja kõrva koostööle on selline, et kõrva kuulmisala jaguneb nn. kriitilisteks aladeks. Need on sellised sagedusvahemikud, kus kuulmismeel ei oska korralikult eristada kahte erinevat heli teineteisest. Lisaks peidab sellises alas tugevam heli, samasse alasse sattuvad nõrgema helid, mida kutsutakse peitenähtuseks. Just seda nähtust kasutataksegi ära erinevates säästukodeerimis süsteemides.
Heli säästukodeerimise uus laine saabus koos interneti levikuga 90-ndate lõpus.
MP3 ehk Mpeg Audio Layer III sai alles siis üldiseks muusika pakkimis formaadiks. Samas vähesed teavad, et mp3 standard loodi juba aastal 1992 Moving Pictures Expert Group nimelise firma poolt. Nende ideeks oli nii video kui muusika pakkimine cd-tooriku poolt pakutavale mahule, mille jaoks loodi standard MPEG-1.
MPEG-standardi teeb huvitavaks selle “tegutsemisvabadus”. Nimelt määrab standard ära milliste tulemusega peab mp3-koodeks hakkama saama heli pakkimisel, kuid ei sätesta kuidas seda tuleb täpselt teha. Seda võiks võrrelda tööriista kastiga, mille küljele on kirjutatud milline peab lõpptulemus olema, samas mis tööriistu selleks kasutatakse on juba tegija enda valida.
Heli kvaliteedi kohalt on selline “tegutsemisvabadus” osutunud väga heaks teguriks. Parimad tänapäeva mp3-kodeerijad võimaldavad teha juba nii head “jälge”, et pakitud muusika eristamine originaalist on päris raske või isegi võimatu. Tundub ju uskumatu – eriti teades, et heli pakkimisel on hävitatud kohati kuni 90 protsenti infost.
MP3-le lisaks enim kasutatavad säästukodeerimis formaadid on Dolby Digital (ac-3), DTS, AAC, WMA9 ja mingil määral ka Ogg Vorbis. Nendest kaks esimest on peamiselt kasutusel vaid dvd-salvestiste surround heli pakkimisel ning tuntud kõigile dvd-filmide traileritest ja plaadiümbristelt.
Heli pakkimisest tekkivaid vigu on väga raske kuulda ja mõõta. Samas kui me teame täpselt millele kuulamisel tähelepanu juhtida, siis on vead suht lihtsalt tuvastatavad. Samuti ei pruugi me kuulda vigu korraliku koduse HiFi süsteemiga, kuid samas odavate arvuti kõrvaklappidega on kõik kuuldav. Põhjus selles, et ruumis peegeldub heli ka seintelt ja mööblilt ning need heli peegeldused peidavad vead ära. Vigade kuulmist vähendavad ka muud välised tegurid nagu näiteks mootori ja maantee müra autos.
HiFi Lehti tegi ka erinevate helipakkimis programmide testi. Test seisnes selles, et viiel inimesel lubati valida välja 5 lemmik muusikapala originaal plaatidelt ning need lood kopeeriti täpselt sama bititäpsusega (bitrate) arvutisse. Seejärel salvestati need lood kindlas järjekorras plaatidele tagasi. Salvestamiseks kasutati kvaliteetseid cd-toorikuid (Verbatim) ja väga kvaliteetset Yamaha Audiomaster kirjutajat.
Võrreldavad süsteemid olid PCM ehk algupärane cd (44.1kHz, 16Bit, Stereo), AAC (iTunes 4.8), MP3 (Lame 3.96.1), OGG (Ogg Vorbis AoTuVb3) ja WMA (DBPowerAmp r.11,WMA9.1 Standard). Pakkimisel kasutati 128kb/s bitrate`i.
Plaatidele pandi kõigile esimeseks looks originaal pakkimata versioon ja seejärel juhuslikus järjekorras erinevad pakitud versioonid. Kuulajad pidid panema kõikidele lugudele hindeid 10 punkisüsteemis. Samuti teadsid testijad, et esimene lugu on originaal (pcm), mille järgi nad teisi võrdlema peavad.
Tulemus oli üllatav. AAC formaat sai kõige paremad punktid (8,1), kui samas originaal PCM versioon jäi teiseks punktidega (8,0). Kolmandale kohale tuli OGG puntidega (7,4), neljandaks jäi MP3 (6,8) ja viimaseks viiendaks jäi WMA (6,5).
Enamus testijaid tõdesid, et väga raske oli kohati eristada lugusid kvaliteedi järgi ning vaid teadlik vigade otsimine kuulamis protsessis võimaldas leida erinevusi.
Kokkuvõtteks võib õelda, et kindlasti ei ole pakitud heli 128 kb/s bitrate`ga alati sama hea kui cd- heli. Samas tuleb aga tunnistada, et heli pakkimine toimib suurepäraselt ning see on tihti arukas võimalus säästa salvestusruumi ilma, et kuulamisnauding oluliselt väheneks.
Jutt sai pikk (äkki pikim siin foorumis
) aga loodetavasti ka hariv.
) on suht ükskõik: muud moonutused on hoopis paremini tajutavad.