Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» №43 от 22 ноября 2005 года
Статью комментирует Александр Дмитриев из Института радиотехники и электроники РАН.
C практической точки зрения 16 бит действительно дают некоторую неточность. Ведь сигналов с идеальным ограниченным спектром не бывает (а это важное требование - ограниченность частоты 'цифруемого' сигнала некоей 'верхней частотой', относительно которой все и дискретизируется в теореме Котельникова), отрезая по определенной 'верхней' частоте (например, 22 кГц), вы, не теряя слышимые частоты, все же теряете часть энергии сигнала. Ее компенсируют, для чего и необходимо увеличивать разрядность по амплитуде относительно нормы.
Существует и обратная возможность - компенсировать недостаток разрядности частотой. Для этого применяется так называемая сигма-дельта модуляция (СДМ), когда вы всего одним битом указываете - растет у вас сигнал или падает. Если частота достаточно высокая, то такой способ вполне точно описывает исходный сигнал. Этим можно пользоваться, и такие устройства предлагает, в частности, компания SONY и Analog Devices. На полуторамегагерцовых ЦАП/АЦП музыка звучит достаточно качественно. Когда мы говорим 'достаточно качественно', то имеется в виду, что в отрасли уже давно приняты некие калиброванные сигналы, о которых договорились, что они и есть эталон качества звука. По ним, в частности, сравнивают работу АЦП, построенных на разных алгоритмах (ИКМ и СДМ).
Но что хотелось бы отметить по поводу сигма-дельта модуляции, - здесь есть некоторые сложности. Конечно, по статистике основная масса сигналов укладывается в некоторые требования по точности оцифровки. Однако результирующая статистика остаточных шумов, то есть разность между исходной кривой и аппроксимирующей после оцифровки таким АЦП, может быть не совсем обычна. Сигнал после обработки таким устройством действительно может восприниматься ухом слушателя как звук со странными 'цифровыми' искажениями. То есть мозг слушателя этот шум будет выделять как некий чуждый элемент.
В аналоговой записи у вас тоже есть какие-то щелчки и помехи, но которые воспринимаются ухом как достаточно естественные. Это и отличает их от шумов квантования цифровой записи, которые наш мозг каким-то образом явно выделяет, хотя по уровню эти помехи могут быть много меньше 'аналоговых' искажений.
Касательно пластинок или магнитной пленки, то есть аналогового звука, я бы сказал так: их динамический диапазон не хуже 16-битного звука, во многих случаях - лучше. Но у нас столько утеряно записей, сделанных до 60-70-х годов (а это были и пластинки, и ленты), хотя их пытаются как-то восстанавливать, в принципе можно сказать, что в полной мере восстановлению они уже не подлежат. Поэтому, хотя цифровые архивы тоже имеют свои недостатки, сравнивать их с аналоговыми магнитными лентами трудно, чей срок хранения мал, а подверженность различным повреждениям очень высока. Так что здесь трудно сказать, что на самом деле важнее для музыкального наследия.
ОПЫТЫ:Сожми меня нежно
Компьютерщики со стажем любят иногда вспомнить о временах доисторических модемов со скоростью 1200 бод, к которым надо было привязывать телефонную трубку, а номер провайдера набирать вручную на обычном аппарате. Не менее удивительны сегодня рассказы о первых временах «общедоступного» дайлапа в России, когда час пребывания в Сети на скорости 19200 кбит/с (а то и 9600) стоил три доллара, а провайдеры в качестве изюминки предлагали доступ к gopher [Сетевая служба удаленного доступа к ресурсам Интернета в режиме меню (файлы и папки)] за полцены.
Небогатые студенты, стремящиеся задешево прокатиться на волне прогресса, изобретали множество способов сэкономить на использовании дорогого ресурса под названием Интернет. Например, подписывались только на оплату электронной почты, а при помощи специальных сервисов получали хоть и ограниченный, но очень дешевый доступ к интернет-страничкам через e-mail. Кто-то закачивал необходимые сайты целиком, по ночам, когда доступ стоил поменьше: большинство offline-браузеров родилось и было популярно именно в те времена, а сегодня они превратились в занятный анахронизм из разряда шестигранных ключей с секреткой, от которого проку мало, да выбросить жалко, ибо редкость.
Цены на дайлап сегодня таковы, что речь идет не о снятии сливок, а скорее о подъедании остатков пищи, пригоревших к дну кастрюльки, которую раньше называли рогом изобилия. По крайней мере в провайдерском кругу организация модемного пула для доступа в Интернет теперь числится в аутсайдерах прибыльности. Замечу, что широкополосный доступ, хоть и распространяется все шире, но не везде в наших краях существует в виде безлимитных тарифов с приемлемой пропускной способностью, так что экономить на трафике приходится многим.
Не следует забывать и о другой группе «экономов" - пользователях мобильного Интернета, ведь цена за мегабайт трафика в сотовых сетях сегодня в 10-15 раз выше, чем в кабельных. Вот и приходится искать забытую при хорошей жизни кнопку отключения показа картинок, разбираться в способах вырезания рекламы на сайтах и приходить к пониманию, что вложения к письмам, скачанным по протоколу IMAP, раздуваются в объеме из-за MIME-кодирования…
Свято место пусто не бывает: так называемые сжимающие proxy-серверы, появившиеся в эпоху расцвета дайлап-доступа, с началом популяризации GPRS/EDGE/3G обрели второе дыхание не столько из-за скоростных ограничений последних, сколько «благодаря" относительно высокой цене беспроводного трафика. Предлагаю вашему вниманию несколько бесплатных решений, которые позволят заметно сэкономить, не требуя взамен никаких затрат, кроме времени на настройку устройства доступа.
Принцип действия любого сжимающего proxy-сервера прост до безобразия: установив на компьютер/смартфон клиентское приложение, пользователю необходимо изменить настройки «заинтересованных" приложений, указав в качестве proxy-сервера свою машину. После чего программы (браузер, например), используя клиент сжимающего proxy, соединяются с собственным сервером, который, в свою очередь, перенаправляет запрос на заданный адрес. При этом объем трафика между клиентом и сжимающим proxy-сервером, как нетрудно догадаться, уменьшается в разы по сравнению с исходным вариантом.
Итак, вот наши герои.
Toonel.net
www.toonel.net
Одно из самых популярных бесплатных решений для сжатия интернет-трафика. Популярность этого сервиса не в последнюю очередь обусловлена мультиплатформностью: клиентское приложение работает и на PC (любая ОС с Java), и на Pocket PC, а также на Symbian UIQ-смартфонах (Sony Ericsson, Motorola). Настройка браузера элементарна - достаточно указать в качестве proxy само устройство доступа, прописав адрес 127.0.0.1 и порт сервера 8080 (замечу, что настройка верна и для КПК). Обучить другие программы работать с Toonel.net лишь немногим сложнее - в свойствах клиентской программы Toonel.net следует указать адрес сервера и удаленный порт, по которому происходит связь с сервером, а также локальный порт, по которому ваше приложение будет обращаться к toonel.net. Далее указываем в приложении (почтовой программе, IM-клиенте и т. д.) адрес сервера 127.0.0.1 и локальный порт. Вот и все, можно начинать экономить.
По моему опыту, сеанс, состоящий из посещения не нагруженных графикой страничек и чтения почты, поддается сжатию в среднем в два раза. Естественно, просмотр фотосайтов и скачивание архивных файлов уменьшат этот показатель, а сами разработчики Toonel.net говорят о 70-процентной экономии трафика на интернет-серфинге и 30-процентной - на скачивании файлов. Единственный недостаток Toonel.net заключается в том, что он не умеет уменьшать картинки, что плохо сказывается на коэффициенте сжатия страничек с обилием графических элементов.
Rabbit
www.khelekore.org/rabbit
«Кролик" представляет собой интересное решение для оптимизации расходов на мобильный веб-серфинг и является бесценной находкой для любителей наборов «Собери сам", так как по указанному адресу можно найти только дистрибутив proxy-сервера, который будет сжимать странички и оптимизировать графику (точнее, повышать степень сжатия картинок). Для владельцев выделенных каналов а-ля «Стрим" не самым плохим вариантом будет поселить «Кролика" у себя на PC, а мобильное устройство (ноутбук или КПК) можно настроить на использование домашнего компьютера в качестве proxy. Разработчики обещают, что размер страничек уменьшится на 75%, а картинок - аж на 95%. Заодно он подчистит фоновые картинки и уничтожит рекламные баннеры, заставив вспомнить свирепого кролика из фильма «Монти Пайтон и поиски Святого Грааля".
TrafficCompressor
www.tcompressor.com
Это решение не столь гибкое в плане выбора платформы, как Rabbit или Toonel.net; пока существует клиент только для Windows. Зато TrafficCompressor довольно легок в использовании: под большинство популярных приложений уже заведены настройки по умолчанию, также поддерживается сжатие картинок. Наряду со снижением затрат на трафик (до 40-60%) нам обещают еще и двух-трехкратное ускорение работы, что наверняка порадует обладателей медленных соединений.
