Немного изменился дизайн, а именно: заглавная шапка, внешний вид скрола (надеюсь вам понравится) и удалена рубрика "дискуссия" (активность никакая, все что не делается к-лучшему).

     Сегодня в выпуске: 1. Электро- и пожаробезопасность дома (продолжение). 2. Немного теории по оцифровке звука – Какие алгоритмы компрессии существуют (альтернативы MP3 и др.)? 3. ЭЛТ- и ЖК-мониторы: отличия, недостатки и преимущества.

     Поздравляю всех женщин с 8 марта!

 Электро- и пожаробезопасность дома (продолжение).

     На рис. 9 показаны некоторые другие способы крепления проводов к бетонным, кирпичным и им подобным основаниям.

Рис. 9. Крепление проводов и кабелей к бетонным и кирпичным основаниям: а – при помощи полоски, прибиваемой вручную дюбель-гвоздем; б – при помощи пластмассовых скоб; в и г – при помощи скоб с одной и двумя лапками; д – при помощи полоски, вмазанной в основание; 1 – дюбель-гвоздь, 2 – провод; 3 – полоска; 4 – прокладка из электрокартона; 5 – пластмассовая скоба; 6 – скоба; 7 – шуруп; 8 – дюбель; 9 – кабель; 10 – полоска; 11 – пряжа; 12 – алебастр.

     Провода скрытых проводок марок (ППВС и ПВ) укладывают непосредственно или в пластмассовых трубах в бороздки штукатурки. Обычно провода закрепляют алебастровым раствором, а наружу выводят в полутвердых резиновых трубках. По несгораемым стенам и перегородкам провода марок ППВС и ПВ прокладывают как в бороздах так и непосредственно под слоем мокрой штукатурки в толщине основания или в сплошном слое алебастрового намета.

     По деревянным основаниям, покрываемым сухой штукатуркой, провода заделывают сплошным слоем алебастрового намета или между двумя слоями листового алебастра (рис. 10).

Рис. 10. Скрытая прокладка проводов: а – по несгораемым основаниям под мокрой и сухой штукатуркой; б – по деревянным основаниям под сухой штукатуркой; в – по деревянным основаниям под мокрой штукатуркой; 1 – провод; 2 – алебастр; 3 – мокрая штукатурка; 4 – гипсовый намет; 5 – гвоздь; 6 – асбестовая прокладка; 7 – полоска; 8 – сухая штукатурка; 9 – провод; 10 – рейка; 11 – дрань штукатурная; 12 – мокрая штукатурка.

     Провода в полиэтиленовых или винипластовых трубах по несгораемым основаниям прокладывают в зазорах или бороздах и заделывают их цементным раствором или мокрой штукатуркой толщиной не менее 10 мм.

     Ответвления и соединения скрытых проводок выполняют в специальных коробках из изолирующего материала, которые устанавливают таким образом, чтобы их крышки находились в одной плоскости с поверхностью стены.

     Трубы соединяют отрезками труб большего диаметра (длиной 100–150 мм), а стыки обматывают прорезиненной лентой. Трубы укладывают в борозды, выбитые в стене, затем помещение штукатурят. После того как штукатурка высохнет и из труб испарится влага (7–10 дней), в них вдувают тальк и затем при помощи стальной проводки протягивают провода.

     Следует помнить, что полиэтиленовые и винипластовые трубы нельзя прокладывать в пожароопасных помещениях.

     В животноводческих помещениях открытая и скрытая прокладка проводов в пластмассовых трубах не допускается.

     При скрытой электропроводке по сгораемым стенам, перекрытиям и конструкциям винипластовые трубы необходимо прокладывать по слою листового асбеста или намету штукатурки толщиной не менее 5 мм, выступающим с каждой стороны трубы не менее чем на 5 мм, с последующим заштукатуриванием трубы слоем штукатурки толщиной не менее 10 мм.

     В сухих помещениях выключатели и штепсельные розетки, а также настенные патроны устанавливают на деревянных розетках диаметром 60–70 мм и крепят к ним шурупами. Деревянную розетку к стене привинчивают одним центральным шурупом. В сырых помещениях, а также при наружной установке полугерметические выключатели укрепляют на роликах или непосредственно на стене. Выключатели устанавливают на высоте 1,5–1,7 м, а штепсельные розетки – на высоте 0,8–1 м. Осветительную арматуру массой более 1 кг подвешивают к потолку не на проводах, а на стальной проволоке (рис. 11).

Рис. 11. Установка осветительной арматуры и выключателей.

     Щитки с предохранителями закрепляют на высоте 2,5–3 м от пола, а если на щитке расположены выключатели, то на высоте 1,5–1,7 м. Материал щитков – текстолит, асбоцемент, мрамор.

     Сечение проводов и кабелей должно соответствовать нагрузке, и каждая ветвь должна быть оборудована защитой с возможно более коротким временем отключения ветви при появлении перегрузки или короткого замыкания. В качестве аппаратов защиты традиционно применяются плавкие предохранители многократного использования и автоматические выключатели АП50. Седьмым изданием ПУЭ для защиты групповых линий, питающих штепсельные розетки, рекомендуется предусматривать устройства защитного отключения (УЗО).

     В практике загородного строительства широко используются автоматы АП50 – 2МТ и пробки ПАР, рассчитанные на номинальный ток 6,3 А. Обозначение автомата АП50–2МТ расшифровывается следующим образом: 2 – число полюсов; М – наличие магнитного расцепителя; Т – наличие теплового расцепителя. В автомате АП50 – 2МТ отключение электрической цепи при перегрузках выполняет тепловой расцепитель, работа которого основана на изменении формы (изгибе) биметаллической пластины при нагреве ее под действием проходящего электрического тока. При коротких замыканиях функции отключения выполняет электромагнитный расцепитель, состоящий из катушки и находящегося внутри нее сердечника с толкателем. В момент короткого замыкания при токе 7–10 раз больше номинального сердечник втягивается в катушку, толкатель приходит в движение, и автомат отключается. Автоматическая пробка ПАР работает по принципу теплового расцепителя. Функционально УЗО можно определить как быстродействующий защитный выключатель, реагирующий на дифференциальный ток в проводниках, подводящих электроэнергию к защищаемой электроустановке.

     В устройствах защитного отключения в сетях 220 В трансформатор тока, представляющий собой катушку, охватывающий фазные и нулевой провода, которые все вместе и служат первичной обмоткой трансформатора. При нормальной работе электроприемников, сумма токов, протекающих по всем проводам, равна нулю, поэтому и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора тока отсутствует. При возникновении тока утечки на землю, например, при прикосновении человека к токоведущим частям установки, через его тело пройдет ток замыкания на землю. Этот ток создаст магнитный поток дисбаланса в трансформаторе тока, подключенное ко вторичной обмотке устройство отключения сработает, а его контакты отключат сеть (рис. 12).

Рис. 12. Принципиальная схема действия УЗО: L3 – фазный проводник; N – нулевой рабочий проводник; 1 – дифференциальный трансформатор; 2 – пусковое реле; 3 – исполнительный механизм, отключающий электропитание.

     В основе действия УЗО как электрозащитного средства лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека. Из всех электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.

     Другим, не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров.

     В настоящее время более 30 модификаций УЗО серийно производятся отечественными предприятиями. Номинальный отключающий дифференциальный ток – ток уставки выбирается из следующего стандартного ряда: 6, 10, 30, 100, 300, 500 мА. В индивидуальных жилых домах для групповых цепей, питающих штепсельные розетки внутри дома, включая подвалы, встроенные и пристроенные гаражи, а также в групповых сетях, питающих ванные комнаты, душевые и сауны, рекомендуется УЗО с уставкой тока утечки 30 мА.

     Для устанавливаемых снаружи штепсельных розеток также рекомендуется УЗО с уставкой 30 мА. В ПУЭ (7-е изд., п. 7.1.84) рекомендуется для повышения уровня защиты от возгорания на вводе установка УЗО с током срабатывания до 300 мА. Учитывая фактор новизны в применении УЗО, целесообразно проконсультироваться в местной организации электросети.

     К техническим способам электрозащиты также относятся зануление, использование электропотребителей, рассчитанных на питание безопасным напряжением 12–42 В, использование электроинструмента с двойной изоляцией. Зануление пока что еще основная мера защиты от поражения людей током в случае прикосновения к корпусам электрооборудования, оказавшегося под напряжением из-за повреждения изоляции.

     Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Такое соединение, будучи надежно выполненным, превращает всякое замыкание токоведущих частей на землю или на корпус в однофазное короткое замыкание.

     На рис. 12 изображена однофазная сеть с глухозаземленной нейтралью. Корпус электроплитки соединен с нулевым защитным проводом. При нарушении изоляции фазного провода фазное напряжение попадает на корпус электроплитки. А так как корпус электроплитки занулен, то мгновенно возникает ток короткого замыкания, который приводит к выходу из строя предохранителя фазного провода, и плитка отключается от сети электропитания. В этом случае человеку, соприкасающемуся с плиткой, опасность поражения током не угрожает (рис. 13, а). Отличительной особенностью питания электроплитки, изображенной на рис. 13, б, является то, что корпус электроплитки не занулен. В этом случае при нарушении изоляции фазного провода и попадания фазного напряжения на корпус электроплитки, человек, соприкасающийся с электроплиткой, становится проводником, через который протекает ток. Степень поражения электрическим током зависит от сопротивления тела человека, его обуви, состояние полов.

Рис. 13. Значение зануления при прикосновении человека к корпусу прибора, находящегося под напряжением: а – корпус плитки занулен; б – корпус плитки не занулен.

     Часто встречаются случаи поражения электрическим током при одновременном прикосновении человека к корпусу электроприбора, на котором ввиду неисправности изоляции находится фазовое напряжение, и к естественному заземлителю, которым может оказаться труба водопровода, отопления и т.п. В этом случае ток проходит от корпуса неисправного прибора через тело человека на естественный заземлитель.

Рис. 14. Значение зануления при одновременном прикосновении человека к корпусу прибора, находящегося под напряжением, и естественному заземлителю: а – одновременное прикосновение при зануленном корпусе; б – одновременное прикосновение при незануленном проводе.

     На рис. 14 корпус стиральной машины подключен к 0 защитному проводу. Для наполнения машины водой используется шланг от водопровода. При нарушении изоляции фазного провода и замыкания его на корпус возникает короткое замыкание, которое выводит предохранитель из строя, в силу чего питание отключается. Человек, обслуживающий машину, не пострадает (рис. 14, а). Но если место присоединения нулевого провода окислилось и контакт потерян, то стиральная машина не занулена. При попытке наполнить машину водой из водопровода (который является естественным заземлителем) обслуживающий машину человек поражается током (рис. 14, б). Занулению подлежат корпуса электрических машин, трансформаторов, трубы электропроводок, передвижных и переносных электроприемников. Зануление в осветительных установках производится только в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных помещениях и в наружных установках. Светильники наружного освещения, установленные на металлических и железобетонных столбах, должны зануляться, светильники, установленные на деревянных столбах, занулению не подлежат. При сечении фазного провода до 16 мм² (по меди) нулевые провода, как рабочие, так и защитные, должны иметь сечения, равные фазному. Рабочая изоляция нулевых рабочих и нулевых защитных проводов должна быть равноценна фазным. В цепях нулевых защитных проводов установка разъединяющих приспособлений и предохранителей не допускается. Допускается применение выключателей с одновременным отключением всех проводов. В помещениях сухих, без агрессивной среды нулевые защитные проводники прокладываются непосредственно по стенам. Во влажных, сырых и особо сырых помещениях и в помещениях с агрессивной средой нулевые защитные проводники следует прокладывать от стен на расстоянии не менее 10 мм. В наружных установках нулевые защитные проводники допускается прокладывать в земле.

     Другим методом, повышающим безопасность, является снижение рабочего напряжения до безопасных пределов, при этом использование для этих целей автотрансформаторов категорически запрещается. Малое напряжение 12 В используется для ручных светильников и ручного электрифицированного инструмента в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, при очень неблагоприятных условиях – неудобное положение, постоянное соприкосновение с металлическими заземленными предметами.

     Малое напряжение 42 В применяют для ручных, переносных и стационарных светильников, расположенных ниже 2,5 м над полом, и электрифицированного ручного инструмента в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных при отсутствии отмеченных выше неблагоприятных условий.

     Двойная изоляция – один из наиболее эффективных способов защиты от поражения электрическим током. Сущность двойной изоляции заключается в том, что изделие, кроме рабочей, имеет и дополнительную изоляцию, равноценную рабочей и независимую от нее.

     Электрические изделия по способу защиты человека от поражения электрическим током подразделяются на 5 классов.

     К классу 0 относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию без наличия элементов заземления или другой защиты от поражения электрическим током.

     К классу 0I относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию, элемент заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения к источнику питания.

     К классу I относятся изделия, имеющие рабочую изоляцию, элемент заземления. В том случае, если у изделия класса I есть провод для присоединения к источнику питания, то он должен иметь заземляющую жилу и вилку с заземляющим контактом для включения в специальную розетку с дополнительным гнездом.

     К классу II относятся изделия, имеющие двойную или усиленную изоляцию без элементов заземления.

     К классу III относятся изделия, не имеющие ни внутренних ни внешних электрических цепей с напряжением не выше 42 В.

     В сетях с глухо заземленной нейтралью защитное заземление называется занулением.

     Большинство бытовых электроприборов выпускается класса 0 и 0I и в силу этого их заземление (зануление) не предусмотрено; они с точки зрения электробезопасности должны иметь ограниченное применение. Из всех классов защиты, обеспечивающих безопасность обращения с электроприборами, следует отдать предпочтение классу II. При двойной изоляции зануление металлических частей запрещается во избежание шунтирования двойной изоляции. Отличительный знак II класса защиты – "квадрат в квадрате", обозначенный на заводской табличке или корпусе машины.

     Электрифицированный инструмент изготавливается только I, II, III класса. В зависимости от категорий помещений по степени электробезопасности возможность применения электроинструмента ограничена следующими условиями.

     В помещениях без повышенной опасности:

     I класс – применение допустимо только с использованием средств индивидуальной защиты;

     II и III классы – применение возможно без использования средств индивидуальной защиты;

     В помещениях с повышенной опасностью и вне помещений:

     I класс – применение недопустимо;

     II и III классы – применение возможно без использования средств индивидуальной защиты.

     В особо опасных условиях (колодцы, металлические сосуды и т.п.): I и II классов – применение недопустимо;

     III класс – применение возможно без использования средств индивидуальной защиты.

     Переносная лампа должна быть электробезопасна. Патрон такой лампы укрепляют в специальной рукоятке из прочного электроизоляционного влагоустойчивого материала. Лампа должна быть закрыта стеклянным колпаком и предохранительной сеткой. Для нее применяют шланговые провода с двойной изоляцией (провода изолированы друг от друга и имеют дополнительную изоляцию от окружающей среды).

     По материалам журнала "Сделай сам" 2' 2004 с. 41-68. Авторы: В. В. Ильин, М. С. Кананыкин.

     Продолжение следует ?.

     Комментарии к статье

Какие алгоритмы компрессии существуют (альтернативы MP3 и др.)?

     Существует два основных типа компрессии данных.

     1. Кодирование с потерями качества / lossy coding.

     Компрессоры, основанные на идее кодирования с потерями качества, преследуют две цели: закодировать аудио так, чтобы сжатые данные занимали как можно меньший объем памяти и звучали при этом как можно более близко к оригиналу. Способы, которыми достигаются эти две цели могут быть различны, однако все они в результате приводят к тому, что закодированные данные уже не являются оригинальным сигналом, а лишь похоже звучат при воспроизведении (декодировании). Это связано с тем, что в процессе кодирования данные "упрощаются" - из них выбрасываются ненужные слабослышимые или замаскированные детали, а также используются другие методы "облегчения" данных.

     Многие пользователи даже не догадываются, что помимо пресловутого MP3-формата (MPEG-1 Layer III) в области кодирования аудио с потерями качества существует множество других форматов и кодеков. Параллельно MP3 появились и успешно развиваются не менее, а иногда, и более прогрессивные алгоритмы компрессии звука по своим возможностям и качеству во многом превосходящие MP3. Один из таких алгоритмов это MPEG-2/4 AAC.

     MPEG-2/4 AAC. Подробнее о самом кодеке можно прочитать в обсуждении вопроса об истории MPEG.  Ниже представлена информация о существующих разновидностях этого кодека и типов файлов.

     Впервые пользователи столкнулись с MPEG-2/4 AAC в виде файлов *.AAC, когда появились всякие самодельные кодировщики вроде Astrid/Quartex, HomeBoy AAC, а также в виде файлов .LQT от Liquifier AAC. Astrid/Quartex, вообще говоря, со стандартом MPEG-2 AAC ничего общего не имел, потому что не соответствовал спецификации (это означает, что закодированные им файлы сегодня перекодировать в стандартный MPEG-4 AAC без потерь невозможно). Другие же кодеры имели частичную совместимость со стандартом MPEG-2 AAC.

     Позднее появились кодеры PsyTel и FAAC/FAAD, которые создавали файлы, содержащие, вобщем-то, стандартный поток MPEG-2 AAC. Позже с помощью этих кодеров стало возможным создавать файлы с потоком MPEG-4 AAC, однако с некоторыми недочетами в самом потоке - у PsyTel были проблемы с синхро-битами, а FAAC несколько неверно выставлял поля в заголовке (примерно до апреля 2003 года, позднее это было исправлено).

     После того, как компания Apple лицезировала MPEG-4, стандарт начал свое активное продвижение в массы и пользователи все чаще стали сталкиватся с действительно соответствующими стандарту файлами, уже с расширением .MP4. MP4 - это формат контейнера (такой же как .AVI, .MPG, Matroska - .MKV, .MKA, Ogg - .OGM, .OGG, Quicktime - .MOV, Realmedia - .RM, .RMV) и является частью стандарта MPEG-4 (ISO 14496-1). При разработке контейнера MP4 использовались наработки Apple по разработке контейнера MOV. Однако стандарт контейнера MP4 вышел за пределы контейнера MOV. MP4 позволяет хранить в себе несколько потоков MPEG-4-совместимого видео, аудио (MPEG-4 AAC), а также субтитры, картинки, DVD-подобные меню и проч. MP4 стандартизует использование следующих расширений файлов:
- .MP4: официальное расширение и для аудио, и для видео.
- .M4A: придумано Apple для звуковых файлов, созданых iTunes. Файлы .M4A совершенно идентичны файлам .MP4 и различаются лишь непосредственно самим расширением.
- .M4P: шифрованные с помощью DRM, защищенные файлы (также "выдумка" Apple)
- .MP4V, .M4V: для хранения только "сырого" видео, сжатого MPEG-4
- .3GP, .3G2: расширение для мобильных телефонов. Такие файлы могут содержать дополнительный, не стандартный для .MP4 контент (например, H.263, AMR, TX3G).

     Файлы с расширением .AAC (от устаревших кодеров) существуют в двух вариантах: RAW AAC и AAC с ADTS заголовком. Файлы .AAC - это не контейнеры с потоком в каком-то формате, а сами потоки (например, тот же .MP3 - это тоже не контейнер, а поток в формате MPEG-1 Layer III). Потоки MPEG-2 AAC и MPEG-4 AAC различаются только заголовком, поэтому перед конвертацией таких файлов в .MP4 лучше поменять заголовок потока на заголовок стандартный для потока MPEG-4. Это можно сделать например с помощью утилиты AACPatch (http://rarewares.hydrogenaudio.org/files/AACPatch.zip). Такое преобразование желательно поскольку некоторые программы "не принимают" файлы .MP4, содержащие поток в формате MPEG-2 AAC.

     Таким образом, стандартный MPEG-4 аудиофайл - это файл контейнера .MP4, содержащий AAC поток с MPEG-4 заголовком. Сам AAC поток может быть закодирован в одном из стандартных профайлов MPEG-4 AAC (LC/Main/SSR/LTP/...). Что касается тэгов внутри файлов .MP4, то стандарт тэгов был взят из Apple iTunes (как самый старший). Нужно заметить, что заявленная поддержка в плеере N файлов стандарта MPEG-4 AAC не означает, что плеер обязательно поддерживает воспроизведение файлов-контейнеров .MP4 - возможно плеер умеет читать только чистые файлы-потоки, вне контейнера (.AAC). И наоборот.

     Девятого октября 2002 года компания Coding Tech. анонсировала выход нового кодека AACPlus. AACPlus основан на совершенно аналогичной MP3Pro (см. ниже в этом вопросе) идее использования технологии SBR. Разница заключается лишь в том, что в MP3Pro основной поток кодируется в MP3 (MPEG-1 Layer III), а в AACPlus – в AAC (MPEG-2/4 AAC). ААС является младшим и намного более развитым кодеком, чем MP3, что позволяет говорить о том, что AACPlus дает, конечно, лучшие чем MP3Pro результаты кодирования. AACplus также может встречаться под именем HE-AAC (High Efficiency AAC) или просто как AAC+SBR. При этом нужно учитывать, что HE-AAC - это утвержденное стандартом имя, тогда как AAC+, AACPlus и подобные обозначения - это лишь торговые имена.
     Расширение технологии HE-AAC - HE-AAC v2 включает применение дополнительного механизма для имитации стерео звучания при фактическом кодировании лишь одного канала (этот механизм называется Parametric Stereo, сокращенно PS).

     Несколько слов необходимо сказать и о другом алгоритме TwinVQ (Transform-domain Weighted Interleave Vector Quanization), разработанном фирмой Nippon Telegraph and Telephone Corp. (NTT) в Human Interface Laboratories и лицензированном фирмой Yamaha (продукты от Yamaha, основанные на TwinVQ, распространяются под торговой маркой SoundVQ). Этот метод позволяет сжимать цифровые потоки с коэффициентом компрессии до 1:20. При этом качество звучания потока TwinVQ при 96 Кбит/с практически идентично качеству звучания потока MPEG-1 Layer III (при 128 Кбит/с) и MPEG-2 AAC (при 96 Кбит/с). Алгоритм TwinVQ позволяет кодировать данные во всем диапазоне слышимых частот (до 22 КГц) и, также как и MPEG, производить декодирование и воспроизведение потока одновременно с его получением (stream playback). Кстати, говоря об алгоритме TwinVQ следует сказать также, что трудоемкость этого алгоритма намного выше трудоемкости, например, алгоритма MPEG-1 Layer III, так что программы-компрессоры, основанные на алгоритме TwinVQ работают в 5-10 раз медленнее, чем Layer III-компрессоры. Следует сказать также, что наработки TwinVQ используются в стандарте MPEG-4. По различным оценкам, TwinVQ в нижнем диапазоне частот превосходит по качеству MPEG-1 Layer III, уступая ему на верхних частотах. TwinVQ поддерживает кодирование с переменным битрейтом (VBR), а также имеет поддержку т.н. несимметричного битрейта, когда разные каналы кодируются с отличными битрейтами.

     Алгоритм (кодек) Windows Media Audio (WMA) от Microsoft (есть еще WMV - Windows Media Video - его мы здесь не обсуждаем). Алгоритм WMA, также как и все рассмотренные ранее, позволяет потоковое воспроизведение (stream playback). Качество WMA (если говорить о WMA 7, 8 и 9) при скорости потока 96 Кбит/с может превосходить MPEG-1 Layer III & MPEG-2 AAC на 128 Кбит/с ("может"- не значит "всегда", то бишь, речь идет о субъективно воспринимаемом качестве звучания и критически зависит как от аппаратуры, так и от характера аудио материала и самого слушателя). Для хранения потока в формате WMA используется универсальный потоковый файловый формат .ASF (Advanced Audio Streaming), пришедший на замену *.WAV. Вообще говоря, .ASF - это универсальный формат для хранения аудио и видео информации, сжатой с помощью самых разнообразных кодеков. .ASF имеет также и свою несколько сокращенную разновидность .WMA. Файлы .WMA предназначены исключительно для хранения аудио данных. Говоря о WMA как о кодеке, следует сказать, что в последнее время он становится все более популярным, так как Microsoft встроила его в Windows'2000 и Windows XP, превратив его таким образом в стандарт. Следует отметить также, что сохранить поток WMA в .WAV-структуру невозможно (возможно, по чисто политическим причинам). На сегодняшний день существует несколько версий WMA: v1, v2, v7, v8 и v9. V7 отличается от младших собратьев поддержкой битрейтов до 192 Kbps (в отличие от 164 Kbps в V1 и V2), несколько худшим качеством кодирования и иной структурой данных. Версия 8 отличается от всех предыдущих явно переработанной психоакустической моделью кодека, за счет чего качество кодирования сильно возросло. Так, при 64-96 Kbps WMA v8.0 на не сильно требовательных к качеству композициях (поп-музыка, например) может приближаться по качеству к MP3 при 128 Kbps, хотя, опять же, все зависит от конкретной композиции и аппаратуры, на которой осуществляется прослушивание. WMA 9 является логическим продолжением восьмой версии. Разработчики утверждают заметное повышение качества кодирования по сравнению с WMA 8. В версии 9 применена новая технология Fast Streaming, призванная сильно сократить время буферизации передаваемого конечному пользователю WMA-контента. Помимо этого, WMA 9 имеет фактически несколько "подкодеков". Так, WMA 9 имеет помимо привычного lossy-кодера, также и lossless кодер (кодер без потерь), а также специальный речевой кодер. Изначально, обсуждаемый кодек разрабатывался фирмой Voxware и имел название Voxware Audio Codec. Впоследствии компания забросила его доработку остановившись на v4.0, но кодек не остался гнить и был полностью куплен фирмой Microsoft. Программисты сильно доработали этот кодек, а фирма Microsoft переименовала кодек в Windows Media Audio, не забыв позаботиться о том, чтобы он был бесплатным.

     Алгоритм PAC (Perspective Audio Coding) от Bell Labs & Lucent Technologies. По различным данным обеспечивает аналогичное (или выше) MPEG-1 Layer III 128 Кбит/с качество звучания при 64 Кбит/с. Поддерживаются также 96 и 128 Кбит/с. Алгоритм позволяет осуществлять потоковое воспроизведение (stream playback). Имеет встроенный механизм защиты. Обладает высокой скоростью компрессии. На сегодняшний день кодек PAC "пропал из поля зрения".

     Еще один кодек: Ogg Vorbis, вышел в свет в июне 2000. Этот формат является частью проекта Ogg Squish по созданию полностью открытой системы мультимедиа. Иными словами, и сам проект, и Ogg Vorbis в частности являются открытыми и свободными для распространения, а также разработки на его основе нового программного обеспечения. В FAQ от разработчика (группа Xiphophorus) написано, что механизм кодера Ogg Vorbis схож с механизмом MPEG-1 Layer II, однако кодек использует оригинальный математический алгоритм и собственную психоакустическую модель, что освобождает его от необходимости выплачивать какие-то лицензионные отчисления и производить иные выплаты сторонним фирмам-изготовителям аудио форматов. Алгоритм Ogg Vorbis рассчитан на сжатие данных на всех возможных битрейтах без ограничений, то есть от 8 Kbps до 512 Kbps, но при этом только в режиме переменного битрейта (VBR). Алгоритм предусматривает хранение внутри файлов подробных комментариев об исполнителе и названии композиции. В алгоритме предусматривается также возможность кодирования нескольких каналов аудио (более двух, теоретически до 255), возможность редактирования содержимого файлов, а также так называемый "масштабируемый битрейт" - возможность изменения битрейта потока без необходимости декодирования. Поддерживается потоковое воспроизведение (streaming). Для хранения данных используется собственный универсальный формат bitstream Ogg Squish, рассчитанный на хранение любой информации мультимедиа системы Ogg Squish (идея реализация универсального формата bitstream Ogg Squish аналогична идее ASF от Microsoft).

     Помимо официально разрабатываемого кодера Ogg Vorbis, в Интернете можно найти альтернативный вариант: OGG GT3. Это "доведенная до ума" сторонняя разработка оригинального OGG'а версии 1.0. GT3 "заточен" для кодирования аудио на высоких битрейтах. Важно заметить, что GT3 хоть и является "доводкой" оригинального OGG'а, но полностью с ним совместим (здесь подразумевается формат потока).

     Кодек MP3 Pro анонсирован в июле 2001 года компанией Coding Technologies вместе с Tomson Mulimedia и институтом Fraunhofer. Формат MP3Pro является продолжением, или, точнее, развитием старого MP3. MP3Pro является совместимым с MP3 назад (полностью) и вперед (частично). То есть файлы, закодированные с помощью MP3Pro, можно воспроизводить в обычных проигрывателях, однако качество звучания при этом заметно хуже, чем при воспроизведении в специальном проигрывателе. Это связано с тем, что файлы MP3Pro имеют два потока аудио, в то время как обычные проигрыватели распознают в них только один поток, то есть обычный MPEG-1 Layer 3. В MP3Pro использована новая технология - SBR (Spectral Band Replication). Технология SBR предназначена для передачи верхнего частотного диапазона. Идея технологии и предпосылки таковы. Дело в том, что технологии использования психоакустических моделей имеют один общий недостаток: все они работают качественно до битрейта 128 Kbps. На более низких битрейтах начинаются различные проблемы: либо для передачи аудио необходимо обрезать частотный диапазон, либо кодирование приводит к появлению различных артефактов. Этот ключевой момент показывает, что использования психоакустической модели не достаточно при работе с битрейтами ниже 128 Kbps. Новая технология SBR дополняет использование психоакустических моделей. Идея следующая: в файле передается (кодируется) чуть более узкий диапазон частот чем обычно (то есть с обрезанными "верхами"), а верхние частоты воссоздаются (восстанавливаются) уже самим декодером на основе информации о более низких частотных составляющих. Таким образом, технология SBR применяется фактически не столько на стадии сжатия, сколько на стадии декодирования. "Загадочный" второй "параллельный" поток данных, о котором говорилось выше, как раз и есть та минимальная необходимая информация, которая используется при воспроизведении для восстановления верхних частот. Проведенные исследования показывают, что эта информация - есть усредненная мощность сигнала в верхнем (обрезанном) диапазоне частот. Точнее не одна усредненная мощность для всего диапазона вырезанных частот, а информация о средней мощности в нескольких полосах частот верхнего диапазона. Качество звучания MP3Pro можно назвать субъективно очень хорошим даже на битрейте 64 Кбит/с, другими словами, субъективно несложные композиции при таком битрейте воспринимаются не хуже чем MP3 128 Кбит/с. Однако необходимо учитывать тот факт, что такое звучание достигается искусственным путем, и что слышимый сигнал представляет собой уже не столько оригинал, сколько синтезированную копию оригинала, что заставляет задуматься меломанов, обладателей высококачественной аудио аппаратуры, а также просто ценителей качественного оригинального звучания. Тесты показывают, что использованный в MP3Pro искусственный прием критическим образом влияет на качество кодирования (и последующего воспроизведения) множества музыкальных композиций. Это означает, что использование кодека очень нецелесообразно и не рекомендуется при составлении фонотеки или для постоянного хранения аудио. С другой стороны, кодек может занимать выигрышные позиции в области потокового аудио.

     Кодек MPEGplus (MPEG+), переименованный позже в MusePack (MPC) из-за проблем, которые появились у автора кодека в связи с тем, что название последнего содержало в себе аббревиатуру "MPEG" - это еще одна разновидность lossy-кодека сродни MP3. Точнее, MusePack не является продолжением MPEG-1 Layer III, а лишь как и MP3 берет свое начало в MPEG-1 Layer II. MusePack создан "в домашних условиях" и разрабатывался(ется) в основном двумя людьми: Andre Buschmann и Frank Klemm. Кодек, как было сказано, базируется на MPEG-1 Layer II, отсюда его направленность на кодирование преимущественно на более высоких битрейтах, нежели MP3. В то же время, кодек является совершенно самостоятельной разработкой. Кодеком предусмотрено кодирование только в режиме переменного битрейта (VBR). Скорость компрессии и декомпрессии в/из MPC заметно выше скорости выполнения этих операций применительно к MP3. В среднем, качество кодирования MPC на высоких битрейтах заметно (если не сказать «значительно») выше качества, обеспечиваемого MP3. Это связано с различиями в механизмах кодирования. Если говорить конкретно, то MP3 при кодировании разбивает сигнал на частотные подполосы, затем производит разложение сигнала в ряд косинусов (MDCT - частный случай преобразования Фурье) и записывает округленные (квантованные) значения полученных после преобразования коэффициентов (квантование происходит в соответствии с проводимым психоакустическим анализом). MPC же после разбиения сигнала на частотные подполосы просто производит переквантование (опираясь на психоакустику) амплитудного сигнала в каждой подполосе и полученные округленные (квантованные) значения записывает в выходной поток. Этим же фактом объясняется и большая скорость компрессии и декомпрессии MPC.

     По материалам сайта: http://websound.ru/ . Автор: Александр Радзишевский.

     Продолжение следует ?.