Format MP4 - informacje

MP4 to format kompresji dźwięku opracowany przez mało znaną amerykańską firmę Global Music Outlet. Firma wykupiła prawo do posługiwania się nazwą i promuje opracowany przez siebie standard kompresji audio, który nie uzyskał jednak aprobaty komitetu MPEG. Charakterystyczną cechą tego formatu, oprócz dużej wydajności, jest także możliwość ochrony praw autorskich w sieci. Programy do tworzenia plików mp4, dostępne są tylko dla właścicieli praw autorskich danego utworu.

Format MPEG4 Audio jest to najprościej zbiór norm określających kodowanie naturalnego oraz syntetycznego dźwięku. Części dotyczące kodowania syntetycznego to SA (Structured Audio) oraz TTSI (Text-to-Speech Interface), zwierają narzędzia umożliwiające symboliczną definicje muzyki oraz mowy, jak np. MIDI oraz system "Text-to-Speech". Co więcej, zawarte są tam również narzędzia do lokalizacji dźwięku 3D, pozwalające na tworzenie naturalnej oraz sztucznej przestrzeni dźwiękowej. MPEG4 Audio określa także kodowanie dźwięku naturalnego, dla pasma przesyłania począwszy od 2 kbps. Stosowane są 3 rodzaje kodeków: PARA (Parametric Codec) dla najniższych przepustowości, CELP (Code Excited Linear Predictive) dla średnich, oraz TF (Time-Frequency), zawierający MPEG-2 AAC, który pozwala na uzyskanie najwyższej jakości dźwięku. MPEG4 oferuje także nowe możliwości, jak kontrola szybkości przesyłania i położenia widma sygnału, wyciszanie błędów oraz skalowalność, w której skład wchodzi:

1. skalowalność prędkości przesyłania (bit rate scalability), pozwala na przekształcenie określonego strumienia bitów w strumień o niższej szybkości przesyłania, umożliwiając bezbłędną transmisję w zmiennych warunkach.
2. skalowalność pasma przenoszenia, (bandwidth scalability), gdzie określone części strumienia bitów przesyłają odpowiednie fragmenty widma sygnału. W gorszych warunkach możliwe jest zawężenie przesyłanego widma, bez szkody dla zrozumiałości materiału.
3. skalowalność złożoności enkodera (encoder complexity scalability), pozwala enkoderom o różnym stopniu złożoności na generowanie poprawnego oraz zgodnego z normą sygnału
4. skalowalność złożoności dekodera (decoder complexity scalability), pozwala na poprawne dekodowanie sygnału przez dekodery o różnym stopniu złożoności Najogólniej, jakość dźwięku zależy od stopnia złożoności enkodera i dekodera.
5. system korekcji błędów (error robustness) umożliwia dekoderowi korekcję lub ukrycie słyszalnych zniekształceń spowodowanych błędami w trakcie transmisji.

W MPEG4 jednym ze skalowanych formatów jest standard BASC (Bit Sliced Arithmetic Coding), sposób kodowania zbliżony jest do AAC, enkoder różni się jedynie ulepszonym modułem odpowiedzialnym za dynamikę. Dzięki temu, przy zawężeniu pasma transmisji poniżej 40 kbps, pogorszenie jakości jest prawie niezauważalne. W praktyce, podczas transmisji enkoder jest w stanie zmieniać pasmo od 16 do 64 kbps, z krokiem 1 kbps.


SAOL (Structured Audio Orchestra Language) definiuje "orkiestrę" za pomocą poszczególnych "instrumentów". "Instrument" jest to niewielka sieć danych dla procesora sygnałowego, pozwalająca na emulację naturalnego brzmienia instrumentu muzycznego.

SASL (Structured Audio Score Language) jest używany do tworzenia nowych efektów oraz zawiera informacje służące modyfikowaniu istniejącego dźwięku Pozwala na lepszą kontrolę syntezy oraz bardziej naturalny efekt końcowy. W przypadku, gdy nie jest wymagana szczegółowa kontrola, do przesyłania danych o instrumenatch może być wykorzystany protokół MIDI.

W formacie MPEG4 po raz pierwszy pojawia się także pojęcie "obiektu audio". Najprościej można go zdefiniować jako słyszalną część docierającego do odbiorcy materiału dźwiękowego, zakodowaną za pomocą pojedynczego strumienia bitów. Może to być np. głos jednego lub kilku mówców, dźwięk jednego lub kilku instrumentów lub tło akustyczne. Obiekty audio mogą być grupowane oraz miksowane, przy czym rozdzielenie pojedynczego obiektu na mniejsze składowe jest już dosyć trudne. Możliwości wykorzystania tego sposobu transmisji są bardzo rozległe:
- do odbiorcy, poprzez 5 kanałów przesyłany jest dźwięk z pięciu różnych instrumentów wchodzących w skład orkiestry. Odbiorca może np. wyłączyć jeden z instrumentów i grać razem z pozostałymi członkami zespołu.
- transmisja wydarzeń sportowych w kilku językach
- interaktywne filmy oraz aplikacje video, korzystające z obiektowego opisu sceny, np. w typowej sekwencji z filmu, rozgrywającej się na dworcu kolejowym, można wyróżnić kilka obiektów audio:
- rozmowa pomiędzy aktorami, najważniejszy element sceny
- tło akustyczne, np. gwar dworcowy oraz odgłosy nadjeżdżających pociągów
- zapowiedzi speakera o przyjazdach i odjazdach pociągów
- tło muzyczne (ścieżka dźwiękowa)

Każdy z obiektów dźwiękowych może być dowolnie modyfikowany, zależnie od potrzeb. W trudniejszych warunkach transmisji, możliwe jest ograniczenie pasma lub całkowite usunięcie obiektów nie mających wpływu na treść przekazu.
Format MPEG4 oferuje znacznie więcej niż jego poprzednicy: MPEG1 oraz MPEG2. Oprócz narzędzi umożliwiających kompresję i przesyłanie dźwięku naturalnego, wzbogacony został o możliwości syntezy dźwięku po stronie odbiorcy oraz skalowania przesyłanego strumienia bitów. Trwają także prace nad formatem MPEG7, który ma połączyć większość aplikacji multimedialnych w jedną całość. Pozwoli to na łatwe zarządzanie multimedialnymi zasobami Internetu: wyszukiwanie, sprzedaż lub udostępnianie utworów oraz filmów. Nad własnym formatem kompresji dżwieku pracuje również Microsoft. W połowie kwietnia firma zamierza oficjalnie zaprezentować "MS Audio 4.0", jak mówią przedstawićiele firmy, format będzie całkowicie "bezpieczny", ponadto przy kompresji na 64 kbps jakość dżwięku ma być lepsza od plików MP3 oraz AAC skompresowanych na 128 kbps.
Więcej informacji o MPEG4 znajduje się na tej stronie.