Language
Country/Area
No result found
Bí quyết nén âm thanh: Công nghệ tuyệt vời nào ẩn sau MP3 và AAC?
Trong thế giới âm thanh kỹ thuật số, các định dạng mã hóa âm thanh như MP3 và AAC đã trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Các định dạng này không chỉ cho phép chúng ta dễ dàng lưu trữ và truyền nhạc mà còn sử dụng các kỹ thuật phức tạp cho phép chúng ta hầu như không nghe thấy chất lượng âm thanh bị mất trong quá trình nén. Những công nghệ tuyệt vời nào ẩn sau những định dạng này?
Khái niệm cơ bản về định dạng mã hóa âm thanh
Định dạng mã hóa âm thanh là định dạng biểu diễn nội dung được sử dụng để lưu trữ hoặc truyền âm thanh kỹ thuật số. Các định dạng này có thể giảm kích thước tệp một cách hiệu quả và tạo điều kiện phát trực tuyến. Ví dụ: MP3 và AAC là các định dạng mã hóa âm thanh phổ biến nhất, cả hai đều sử dụng biến đổi cosine rời rạc đã sửa đổi (MDCT) và thuật toán mã hóa cảm nhận.
Nội dung âm thanh thường được gói ở định dạng vùng chứa sau khi mã hóa, do đó người dùng không có tệp AAC thô mà có tệp âm thanh .m4a, là vùng chứa MPEG-4 Phần 14 chứa âm thanh được mã hóa AAC.
Chọn giữa định dạng nén có mất dữ liệu và không mất dữ liệu
Định dạng mã hóa âm thanh thường có thể được chia thành định dạng lossless và định dạng lossy. Các định dạng lossless giảm dữ liệu âm thanh xuống tổng lượng dữ liệu cần thiết để thể hiện âm thanh nhưng có thể được giải mã trở lại dạng ban đầu, không nén. Ngược lại, các định dạng bị mất sẽ làm giảm hơn nữa độ phân giải bit của âm thanh, điều này có thể làm giảm đáng kể lượng dữ liệu nhưng dẫn đến mất chất lượng âm thanh không thể phục hồi.
Hầu hết âm thanh được truyền (truyền trực tuyến) thường sử dụng mã hóa âm thanh bị mất do kích thước tệp nhỏ hơn sẽ dễ phân phối hơn.
Bối cảnh lịch sử phát triển công nghệ
Lịch sử của công nghệ mã hóa âm thanh có thể bắt nguồn từ những năm 1950, khi Bell Labs nộp bằng sáng chế về điều chế mã xung vi sai (DPCM). Theo thời gian, nhiều kỹ thuật mã hóa nhận thức đã được phát triển, bao gồm mã hóa dự đoán tuyến tính (LPC) và thuật toán dự đoán tuyến tính kích thích mã hóa (CELP) được đề xuất vào những năm 1980.
Vào khoảng năm 1974, biến đổi cosine rời rạc (DCT) đã được phát triển, sau này cung cấp cơ sở cho biến đổi cosine rời rạc đã sửa đổi (MDCT) được sử dụng trong các định dạng nén âm thanh hiện đại như MP3 và AAC.
Nguyên tắc kỹ thuật của MP3 và AAC
Lý do tại sao MP3 và AAC có thể đạt được khả năng nén âm thanh hiệu quả là vì chúng tận dụng đặc điểm cảm nhận âm thanh của tai người và loại bỏ dữ liệu không cần thiết thông qua mô hình mã hóa cảm nhận. Đặc điểm chính của MP3 là nó tồn tại dưới dạng luồng dữ liệu, trong khi AAC được coi là định dạng mã hóa hiện đại và hiệu quả hơn, có thể mang lại chất lượng âm thanh tốt hơn, đặc biệt là ở tốc độ bit cao.
Giống như nhiều định dạng mã hóa âm thanh khác, MP3 và AAC tuân theo nguyên tắc mã hóa cảm nhận, cố gắng xóa một số dữ liệu nhất định khỏi nguồn âm thanh theo cách mà tai người không thể cảm nhận được.
Tương lai của các định dạng mã hóa âm thanh
Khi công nghệ tiến bộ, các định dạng mã hóa âm thanh sẽ tiếp tục phát triển. Các công nghệ mới nổi như âm thanh tròn và nén không mất dữ liệu hiệu quả hơn đang thu hút được sự chú ý. Các tiêu chuẩn mã hóa hiệu quả hơn có thể xuất hiện trong tương lai, cải thiện chất lượng âm thanh đồng thời giảm thêm không gian lưu trữ cần thiết.
Kết luận
Hiểu các định dạng mã hóa âm thanh như MP3 và AAC không chỉ giúp chúng ta thưởng thức âm nhạc tốt hơn mà còn khiến mọi người tò mò về công nghệ ẩn sau chúng. Do đó, sự phát triển của mã hóa âm thanh và tiến bộ công nghệ tiếp tục thách thức sự hiểu biết của chúng ta về chất lượng âm thanh và sự tiện lợi khi lưu trữ. Chúng ta có thể mong đợi nhiều công nghệ âm thanh tuyệt vời hơn sẽ xuất hiện trong tương lai không?
