Vše o MP3

Home › Tématické články › Audio › Vše o MP3

Vše o MP3

Autor textu: Tomáš Kubec, S&V (květen 2001)

Zkratka MP3 symbolizuje mnohé. Pro spotřebitele moderní, liberální koncepci přímé distribuce zvukových nahrávek, pro hudební průmysl pirátskou hrozbu. Zatímco první obdivují flexibilitu a schopnosti tohoto nového záznamového formátu, druzí se strachují o své dosavadní zisky. Třetí – výrobci počítačové a spotřební elektroniky – pak činí vše pro to, aby jim tento slibně se rozjíždějící vlak neujel. K jeho původně ryze korejskému osazenstvu proto nedávno přistoupili také evropští výrobci, naskočit se chystá se svým konceptem MP3 i japonská společnost Sony a některé další firmy. Mnozí v nový formát věří natolik, že v něm vidí budoucího nástupce kazet i minidisku, další se snaží přesvědčit ostatní o jeho zbytečnosti a nelegálnosti. Kdo má pravdu? Jaká je současná situace na bitevní kótě MP3? A hlavně, co vlastně tato trojice znaků znamená?

Začalo to nevinně

Vznik fenoménu MP3 souvisí s multimedializací osobních počítačů. S postupující výbavou písíček jednotkami CD-ROM, zvukovými kartami a síťovým připojením začali jejich uživatelé přemýšlet, jak všechny tyto komponenty smysluplně využít. Někteří hráli hry obklopeni dynamickou zvukovou kulisou, jiní doplňovali podklady audiosložkou, dalším stačilo jen vložit do mechaniky cédéčko a při práci poslouchat oblíbenou muziku. Tuto třetí skupinu záhy napadlo, že by šlo písničky ukládat rovnou do paměti počítače – ostatně, vždyť ty na discích CD jsou stejně digitální. Z počítačů připojených do sítě by se navíc nahrávky mohly posílat do jiných počítačů, takže by cédéčka nebylo třeba nosit s sebou. Jenže tady vyvstal problém. Protože zvukový záznam na CD má poměrně značný datový objem (konkrétně až 650 MB), vešel by se na pevný disk běžného počítače obsah tak tří-čtyř cédéček a dost. Podobně i posílání takových obrovských souborů po kapacitně omezené počítačové síti by bylo zdlouhavé a spolehlivě by zahltilo veškerý provoz. Co s tím? Nedala by se ta velikost nějak zmenšit při zachování alespoň subjektivně stejného zvukového vjemu? Odpověď zněla kladně: dala! Stačilo se jen trochu porozhlédnout a převzít něco málo z digitálního rozhlasu, konkrétně ztrátovou kompresi dat, která eliminuje "nadbytečné" informace.

Formát MP3 a jeho vlastnosti

MP3 je vlastně zkratka MPEG Layer 3. Tento ztrátový kompresní algoritmus byl vyvinut koncem osmdesátých let společným úsilím německého Fraunhoferova institutu a univerzity v Erlagenu v rámci projektu digitálního rozhlasového vysílání (DAB). Jaký je jeho princip? Zvukový signál se nejprve rozloží na spektrální komponenty, na které se poté aplikují filtry vybrané podle příslušného psychoakustického modelu a slyšitelné úrovně šumu. Takto získané složky se následně přes specifické masky zakódují do požadovaného formátu (datového toku).

MPEG ovšem není pouze jeden – je to celá rodina formátů, vzniklých vesměs postupným vývojem (převážně v režii Fraunhoferova institutu). Tyto formáty, označované přívlastkem Layer (vrstva), se liší především kvalitou zpracování signálu a maximálním dosažitelným kompresním poměrem, tedy hodnotou, na kterou lze typicky zmenšit jednotku originálního signálu. V současné době jsou k dispozici formáty MPEG Layer 1, 2, 3, MPEG2 AAC (Advanced Audio Coding) a MPEG4. Každý se sice uplatňuje v trochu jiných aplikacích, ale vesměs převažuje využití v digitálním rozhlasovém vysílání, přenosu zvuku po internetu a při reprodukci v domácích kinech. Protože článek je věnován MP3, nadále se zaměříme jen na tuto variantu MPEG.

Při kódování zvuku prostřednictvím MP3 lze využít širokou paletu kompresních poměrů od 1:4 až do 1:96, avšak v praxi se uplatňují pouze některé. Poměr ovlivňuje nejen velikost datového souboru, ale také (a to hlavně) kvalitu výsledného zvuku. Zjednodušeně: čím vyšší kompresní poměr, tím menší soubor a horší kvalita a naopak. Proto byl přijat určitý kompromis – poměr 1:12, který zaručuje kvalitu subjektivně srovnatelnou se zvukem z CD. Tento poměr sníží datový tok zhruba dvanáctinásobně na 128 kb/s (kilobitů za sekundu), takže jedna minuta zvukové nahrávky zabírá asi 1 MB paměti (proti přibližně 10 MB na CD). Kromě něj se poměrně často užívají i vyšší poměry 1:16 (datový tok 80 kb/s) a 1:20 (64 kb/s).

Formát MP3 je značně flexibilní. Při kódování záznamu lze kromě kompresního poměru ovlivnit také mnoho jiných parametrů. Například specifikovat typ zpracování stereofonní informace, konkrétně způsob přídělu počtu bitů pro jednotlivé kanály. Na výběr je buď pevný počet, anebo proměnný podle charakteru skladby. Navíc se určité monofonní složky mohou označit jako společné pro oba kanály. Volit lze také mezi konstantním a proměnlivým datovým tokem. V druhém případě se u komplikovanějších partií datový tok zvětší a u jednodušších naopak zmenší. Tyto úpravy pomáhají nahrávku MP3 zkvalitnit (při zachování jejího vnějšího charakteru). Tento poměr sníží datový tok zhruba dvanáctinásobně na 128 kb/s (kilobitů za sekundu), takže jedna minuta zvukové nahrávky zabírá asi 1 MB paměti (proti přibližně 10 MB na CD). Kromě něj se poměrně často užívají i vyšší poměry 1:16 (datový tok 80 kb/s) a 1:20 (64 kb/s).

Formát MP3 je značně flexibilní. Při kódování záznamu lze kromě kompresního poměru ovlivnit také mnoho jiných parametrů. Například specifikovat typ zpracování stereofonní informace, konkrétně způsob přídělu počtu bitů pro jednotlivé kanály. Na výběr je buď pevný počet, anebo proměnný podle charakteru skladby. Navíc se určité monofonní složky mohou označit jako společné pro oba kanály. Volit lze také mezi konstantním a proměnlivým datovým tokem. V druhém případě se u komplikovanějších partií datový tok zvětší a u jednodušších naopak zmenší. Tyto úpravy pomáhají nahrávku MP3 zkvalitnit (při zachování jejího vnějšího charakteru).

Hardware & software

Jak již to tak bývá, k manipulaci se záznamy MP3 je nutná speciální výbava. Avšak na rozdíl od běžných komerčních audioformátů, závislých na přístrojích, tedy na hardwaru, si u MP3 můžeme vybrat – hardware, software i jejich kombinaci. Nicméně ve všech třech případech je zatím základem počítač. Na něm lze soubory libovolně zaznamenávat, přehrávat i distribuovat. Podívejme se nyní na tyto tři postupy trochu podrobněji.

K vytváření souborů MP3 je zapotřebí kodér. Dosud byly k dispozici jen softwarové kodéry, ale v budoucnu by se mohly používat i hardwarové – jeden z prvních představila firma Saehan na letošním veletrhu CeBIT. Postupně však s těmito zařízeními přicházejí i další výrobci, např. jihokorejský Samsung (obr. 1). Softwarový kodér zpracovává vstupní soubor, a to buď samostatně nahraný do počítače, nebo načtený z CD (ripping, grabbing), který je v nekomprimovaném formátu WAV. Protože jeho kódování je výpočetně poměrně náročné, lze volit mezi rychlejšími (méně kvalitními) a pomalejšími (kvalitnějšími) algoritmy. Ty obvykle kódují rychlostí 1minuta původního záznamu za 15 až 60 sekund počítačového času (třída Pentium II). K tomu je samozřejmě nutné přičíst ještě dobu pro načtení WAVu z CD (závisí na rychlosti mechaniky CD-ROM a na schopnostech programu). Asi nejznámější jsou kódovací programy AudioCatalyst (obr. 2) a MusicMatch Jukebox (víc v samostatném oddílu).

U hardwarových kodérů odpadá potřeba počítačové jednotky, obsluha je de facto stejná jako u obyčejného kazetového magnetofonu. Například u zařízení Samsung YO-ST se do jeho kontaktního otvoru vsune celý přehrávač MP3 a přepis signálu z připojeného přehrávače CD, DVD či jiného zdroje se řídí trojicí tlačítek.

Také pro poslech souborů MP3 je třeba buď přehrávací software, využívající zvukovou kartu a reproduktory počítače, nebo hardwarový přehrávač MP3. Protože prezentace záznamů MP3 není příliš náročná na výpočetní výkon, lze na počítači souběžně pracovat s jinými programy. Momentálně jsou nejrozšířenější softwarové přehrávače MusicMatch Jukebox (obr. 3), RealJukebox a WinAmp (obr. 4).

Koncem minulého roku se na trhu objevily také prvé samostatné hardwarové přehrávače MP3 v cenách kolem osm tisíc korun, které se hned staly obrovským hitem. Vyrábějí je hlavně počítačově orientované firmy, např. Creative Labs, Diamond, Samsung, Saehan a další, ale do své nabídky je již zařadili i mnozí producenti spotřební elektroniky, zatím zejména evropští, např. Grundig, Philips, Schneider a Thomson. Není příliš velkým překvapením, že většina přehrávačů MP3 pochází z jihovýchodní Asie, hlavně z Jižní Koreje, tedy z míst, kde působí stěžejní výrobci počítačových komponent. Tyto převážně velmi malé, vskutku kapesní krabičky ukládají soubory MP3 do pevné polovodičové paměti Flash RAM. Ta je sice dost drahá (32 MB stojí asi 4 000 Kč), zato disponuje krátkou přístupovou dobou a data uchovává i bez napájení. Současné přehrávače mají obvykle interní paměť s kapacitou 32 MB a jeden rozšiřující slot pro paměťovou kartu, nejčastěji typu Smart Media, Multimedia Card či Compact Flash, ale výjimkou nejsou ani výkonnější karty s miniaturní verzí běžných počítačových pevných disků. Při standardním "cédéčkovém" datovém toku 128kb/s pojme paměť 32 MB přibližně půlhodinovou nahrávku, při polovičním toku 64kb/s se do ní vměstná hodinová nahrávka. Protože přehrávače MP3 neobsahují žádné mechanické pohyblivé díly, jsou odolné vůči otřesům a mechanickému opotřebení (samozřejmě až na varianty s pevným diskem). Jejich jediným omezením je závislost na "audiozdroji" – počítači, respektive základní stanici, z níž "tankují" záznamy. S počítači se spojují speciálním kabelem přes jejich paralelní nebo univerzální port USB. Nezbytný je ovšem i speciální program pro formátování paměti, tedy pro připravu její struktury pro zápis souborů MP3 a pro nahrávání, mazání a editaci skladeb. Rychlost záznamu přes paralelní port dosahuje 150 kB/s; tříminutová skladba se přenese zhruba za dvacet sekund. "Tankování" je tedy poměrně rychlé.

Jelikož záznamy MP3 jsou klasickými číselnými datovými soubory, lze s nimi také obdobně nakládat, např. archivovat je na jakýchkoli velkokapacitních paměťových médiích (pevný disk počítače, disketa, ZIP, disk CD-R apod.). Pro ilustraci: jedno vypalovatelné cédéčko hravě pojme obsah až dvanácti CD ve formátu MP3. Díky dramatickému snížení velikosti datového souboru se formátu MP3 otvírají také nové distribuční kanály. Zvukové konzervy v něm lze přenášet počítačovou sítí internet, např. jako přílohu elektronické pošty, a stahovat je z jiných počítačů. Tento vpravdě revoluční distribuční způsob přispívá k obrovskému rozkvětu technologie MP3 v počítačově orientované komunitě.

I když je MP3 hardware zatím nevyzrálý, nabízí se jeho srovnání s minidiskem. Minidisk stejně jako MP3 využívá pro záznam zvuku ztrátovou kompresi dat. Ale protože jeho výměnné paměťové médium – magnetooptický disk – má větší kapacitu, pracuje s mnohem větším datovým tokem, z něhož plyne lepší kvalita zvuku. Minidisk se proto zatím MP3 nemusí bát – je flexibilnější a úplně oproštěný od počítačů. Až se však objeví výměnné paměťové karty o kapacitě řádově stovek MB, cenově srovnatelné s minidisky, začnou přístroje MP3 minidisku vážně konkurovat.

A jak MP3 hraje?

Předem je třeba varovat před unáhlenými soudy, opírajícími se jen o seznámení s principem záznamu a jeho technickými parametry. Kdo chce hodnotit zvukovou kvalitu, musí si formát MP3 nejdřív poslechnout. A bude příjemně překvapen! Kvalita zvuku MP3 velmi záleží na zvoleném datovém toku. Protože v současnosti je nejrozšířenější datový tok 128 kb/s (pro hardwarové přehrávače prakticky jediný použitelný), v hodnocení se omezíme jen na něj. Při něm je zvuk MP3 subjektivně takřka srovnatelný s originálem na CD. Vyznačuje se přirozeným projevem, čistotou a velmi dobrou, byť proti originálu trochu nižší dynamikou. Obsahuje prakticky všechny složky slyšitelného spektra, na nejnižších a nejvyšších kmitočtech je však znát určitý útlum. Podání prostorové scény bývá dobré, komplexní pasáže nicméně působí ploše a chvílemi se slévají dohromady. S tím souvisí také nižší detailnost zvuku, a dokonce jeho občasná rozdrobenost. MP3 svědčí hlavně méně náročné skladby, např. akustické znějí prostě výborně. Také rock a pop je na tom velmi dobře. U složitějších nahrávek se sice výše uvedené nedostatky objevují již ve větší míře, ale to neznamená, že by se nedaly poslouchat. Takže ještě jednou: MP3 je nutno slyšet. Neuvěříte, že je to pouze 1/12 originálu.

Snadná manipulace s MP3 soubory umocněná distribučními kanály svobodomyslného internetu je pochopitelně trnem v oku celému hudebnímu průmyslu. Ten nejdřív technologii MP3 okázale ignoroval, aby vzápětí, pod vidinou možného snížení zisků, proti ní začal bojovat prostřednictvím organizace RIAA (The Recording Industry Association of America). Když se RIAA nepodařilo v soudním sporu s firmou Diamond Multimedia Systems zakázat prodej jejího MP3 přehrávače Rio, pokouší se alespoň inovací stávající technologie omezit pirátské kopírování. Minulý rok vznikla organizace SDMI (Secure Digital Music Initiative), sdružující 150 společností z oblasti hudebního průmyslu, elektroniky a internetu, která si vytkla za cíl vyvinout architekturu podporující výkon a správu autorských práv v oblasti digitálních záznamových médií. Poměrně nedávno dospěla k návrhu bezpečnostního standardu, jenž by měl zabránit šíření pirátských nahrávek. Jeho podstatou je ochrana před vytvářením digitálních "kopií z kopií", přepis originálních CD do MP3 však neomezí. Projekt by měl být realizován ve dvou fázích: v první budou k dispozici zařízení schopná přehrávat všechny digitální formáty bez omezení, ve druhé přijde na řadu kontrolní mechanismus znemožňující manipulaci s "pirátskými" nahrávkami.

Co poslouchat?

Jak již víme, záznamy MP3 si můžeme nahrát sami, zkopírovat je či koupit. Vlastní "výroba" spočívá v převodu do MP3 buď přepisem "grabováním" z CD, nebo digitalizací analogových záznamů. Zkopírovat MP3 lze velmi jednoduše, třeba od známého či z webového serveru. Ve světě již existuje množství webových serverů s MP3 soubory, např. (obr.5), a to jak neoficiálních s nelegálními kopiemi hudebních alb, tak oficiálních. Na oficiálních najdeme hlavně produkci méně známých interpretů, kteří nejsou tolik rozšířeni v klasické distribuční síti. Mnohé tyto nahrávky bývají k dispozici zdarma, u některých se za jejich stažení platí určitý obnos. Mezi oblíbené praktiky patří možnost stažení vybrané skladby z alba zdarma, zatímco za přepis celého alba se již musí platit. MP3 soubory však po internetu cestují obousměrně. Většina MP3 serverů totiž dává amatérským skupinám možnost nahrát na ně k volné distribuci jejich vlastní produkci. U nás "zavěsilo na síť" svou nabídku, konkrétně asi sedmdesát alb, jako první hudební vydavatelství Indies Record.

Internet nabízí také databáze hudebních titulů vydaných na CD (např. v nichž lze vyhledávat potřebné informace, tj. jméno interpreta, název alba i jednotlivých skladeb (obr. 6). Protože programy pro načítání CD většinou umí s těmito databázemi komunikovat přímo, při tvorbě MP3 z vlastního CD není třeba manuálně přepisovat názvy skladeb, stačí jen nechat program, aby si je zjistil sám. Posluchač tak má dokonalý přehled o zaznamenaných skladbách, a to i při jejich prezentaci osobními přehrávači. S příchodem prvních osobních MP3 přehrávačů se objevila i vize jakýchsi "čerpacích" stanic, kam by bylo možné přijít, připojit svůj přístroj na datový kabel, vybrat požadované tituly a po zaplacení si je nahrát.

MP3 včera, dnes i zítra?

Formát MP3 se de facto stal standardem pro komprimovaný digitální záznam zvuku. Ze statistik internetových vyhledávacích služeb vyplývá, že zadání MP3 již předběhlo v počtu požadavků i heslo sex. A to přesto, že existují i jiné digitální zvukové formáty, např. a2b Music, Liquid Audio a RealAudio. Enormní zájem o MP3 mezi "počítačově gramotnou" veřejností dokládá rovněž další údaj – podle organizace IFPI (International Federation of Phonographic Industries) jsou denně staženy z internetu tři miliony titulů. Na rostoucí popularitě MP3 se nemalou měrou podílejí také osobní přehrávače MP3 – jen společnost Diamond dosud prodala přes 200 000 kusů svého Ria.

Na základě těchto údajů by se mohlo zdát, že budoucnost MP3 je zářivě jasná. Ale není to tak jisté. Uvidíme, jak uspěje sdružení SDMI, které by nakonec mohlo prosadit omezení otevřenosti současného standardu ve prospěch lepší kontroly distribuce nahrávek. Zapomínat nesmíme ani na strukturu populace uživatelů MP3, soustředěnou zatím jen do oblasti počítačů, respektive internetové komunity. Pro vskutku masové rozšíření tohoto formátu je nutné ho dostat i mezi "zbytek" lidstva, tedy počítačově nepříliš gramotnou, zato spolehlivě drtivou většinu. Nicméně i přes všechny možné budoucí potíže lze předpokládat, že otevřený, flexibilní a kvalitní formát, jakým MP3 bezesporu je, si i nadále udrží výsostnou pozici v oblasti komprimovaného digitálního záznamu zvuku a jednou se možná vskutku stane univerzálním formátem pro komerční distribuci zvukových nahrávek.

MP3 a domácí audiosystém

Začlenění formátu MP3 do domácího audio řetězce je zatím problematické. MP3 je velmi mladý a navíc dosud značně závislý na počítačích, přesněji na multimediálních počítačích s jednotkou CD-ROM, zvukovou kartou a příslušnými programy. Do počítače se zvukový signál dodává z CD či přes vstupy zvukové karty (linkový, mikrofonní), k jeho reprodukci poslouží standardní výstupy zvukové karty (linkový, výkonový). Do formátu MP3 lze nahrávat přímo nebo záznamy pořídit klasickou technikou (magnetofon, minidisk) a teprve pak je přes zvukovou kartu (konkrétně její analogově digitální převodník) přepsat do počítače a převést na MP3. Opačný postup, tj. převod MP3 na kazetu, minidisk či zapisovatelné cédéčko, je samozřejmě také možný, ale vyžaduje kvalitní primární záznam, tedy hlavně přiměřeně vysoký datový tok.

Nástup speciálního MP3 hardwaru však již začíná původně dominantní úlohu počítače nahlodávat. Zatímco při tvorbě nahrávek a manipulaci s nimi zůstává jeho role dosud stěžejní, prvé rekordéry MP3 ji ještě nestačily zviklat, pro poslech se již běžně využívají nezávislé přehrávače MP3. Ale protože tyto přehrávače mívají většinou interní paměť s malou kapacitou, pokud nechceme poslouchat pořád to samé, musí se čas od času připojit k počítači, respektive k rekordéru MP3 a naplnit něčím novým. Tato úžina má v současnosti dvě východiska. První spočívá ve výrazném zvýšení kapacity vnitřní paměti přehrávače na stovky megabajtů až jednotky gigabajtů, aby pojala víc skladeb a její obsah se nemusel tak často obměňovat. Potíž je v tom, že užívané pevné paměti jsou dosud velmi drahé, takže typy s kapacitou 500 MB a vyšší zatím z ekonomických důvodů nepřicházejí v úvahu. Do přehrávače lze sice nacpat i pevný disk s obdobnou kapacitou, ale to je krok zpět někam k dosavadním discmanům a minidiskovým přístrojům. Druhé řešení představují výměnné paměťové karty, které by byly výhodné také pro rozšíření kompletního MP3 hardwaru, tedy i hardwarových kodérů. Stačilo by jen vzít malou kartu, strčit ji do rekordéru MP3 a po nahrání ji vsunout do přehrávače. Žel, i toto řešení zatím naráží na značně vysoké ceny paměťových karet.

Přehrávače MP3 sice osvobodily reprodukci od závislosti na počítačích, ale protože jsou většinou vybaveny jen výstupem pro sluchátka, k domácímu audiořetězu se zatím příliš nepřiblížily. Ale protože popularita formátu MP3 roste každým dnem, což výrobci spotřební elektroniky jistě nenechají bez povšimnutí, lze předpokládat, že se pokusí o jeho větší integraci do stávajících audio řetězců. Takže ještě uvidíme či – přesněji – uslyšíme

JAK SE VYTVÁŘÍ MP3?

Jak si zhotovit záznamy MP3? Nejsnáz na domácím počítači. S kvalitním programem je základní postup jednoduchý: požadovaná nahrávka se v digitální podobě přepíše do počítače (například na pevný disk), spustí se kódovací program pro tvorbu souborů MP3 (tzv. kodér) a hotový záznam se uloží. Pro dosažení maximálního výsledku je ovšem zapotřebí důkladnější příprava.

Důležitý je již první krok – přepis do počítače. Nebude-li původní záznam kvalitní, nebude kvalitní ani finální produkt. Pomineme-li nahrávky vznikající přímo v počítači, musí se zvuk do něj nejprve převést. Analogový je třeba nejdřív zdigitalizovat, a to pokud možno s minimální kvalitativní ztrátou, digitální (nejčastěji z CD) se načítá přímo beze ztrát. Tyto převody zprostředkovává speciální program, tzv. grabber. (Poslední dobou je k dostání již řada programů, které spojují funkci grabberu a kodéru MP3.) Jakmile je digitální nahrávka na pevném disku, může následovat převod do formátu MP3.

Výběru převodního a kódovacího programu se vyplatí věnovat dostatečnou pozornost, neboť jejich správná volba šetří čas, peníze i uši. Dobrý kodér by měl nabízet širokou paletu nastavení převodu do formátu MP3, tj. nejen přenosové rychlosti a z ní vyplývající komprese, ale také techniky a kvality přenosu či způsobu uložení stereofonního signálu. Protože jejich volba závisí na charakteru konkrétní nahrávky, obecně optimální nastavení, žel, neexistuje.

Přenosová rychlost (bitrate), uváděná v kilobitech za sekundu, určuje, kolik místa vyžaduje zaznamenání jedné sekundy zvuku, čili jak velký datový tok je zapotřebí. Čím je datový tok menší, tím menší je také výsledný soubor a nižší je i kvalita výsledného zvuku, neboť kodér musí některé informace oželet. Za rozumný kompromis mezi délkou souboru a kvalitou nahrávky se obecně považuje přenosová rychlost 128 kb/s při vzorkování stereofonního záznamu frekvencí 44,1 kHz (tj. stejnou jako u CD). Tento datový tok, při němž se záznam proti originálu zkomprimuje v poměru 1:12, zajišťuje dobrou kvalitu, srovnatelnou s nahrávkami na CD. Přenosovou rychlost lze snížit i na 8kb/s a kompresní poměr tak zvětšit až na 1:96, ale výsledek pak již zní jako z telefonu.

U některých nahrávek však mohou audiofilové slyšet i při přenosové rychlosti 128kb/s nepříjemné zkreslení. Nepomůže-li zařazení maximální kvality komprese ani zvolení vhodného režimu záznamu sterea, nezbývá, než přenosovou rychlost zvýšit. Například rychlost 256 kb/s již většinou zajistí kvalitu zcela nerozeznatelnou od originálu.

Některé kodéry umí pracovat s variabilním datovým tokem, který průběžně mění tak, aby maximalizovaly kvalitu. Někdy však toto nastavení, byť se zařazením nejvyšší kvality, poskytuje horší výsledky než pevný datový tok 256kb/s. Na druhé straně při porovnání s klasicky komprimovaným záznamem podobné velikosti vyznívají tyto nahrávky lépe.

Jak jsme se již zmínili, kodéry většinou umožňují volit také mezi vysokou kvalitou převodu (bývá pomalejší) a tzv. turbo režimem, při němž se soubor MP3 vytváří rychleji, ale na úkor jakosti. Toto nastavení se někdy nesprávně zaměňuje s určením priority. Ta sice rovněž ovlivňuje rychlost konverze, ale nikoli změnou kvality záznamu, ale tím, že počítači určuje stupeň priority kodéru před jinými současně využívanými programy. Má-li kodér vysokou prioritu, pracuje rychle, zatímco ostatní programy jsou pomalejší a naopak.

Často lze volit i způsob uložení stereosignálu, a tak u některých nahrávek zlepšit poměr mezi velikostí a kvalitou souboru. Většinou však bývá výhodnější zůstat u výchozího nastavení.

Kdo by předpokládal, že různé kódovací programy se liší hlavně komfortem obsluhy a dobou komprese, ale jinak produkují stejné "empétrojky", brzy s překvapením zjistí, že se různí i kvalitou výsledného zvuku. Protože tyto rozdíly bývají většinou výrazněji patrné jen v některých pasážích nahrávek, zkusili jsme porovnat základní vlastnosti několika běžných programů. Z rozsáhlé nabídky kódovacích programů jsme vybrali pět nejběžnějších typů s různými výkonnými jádry. "Zkoušku pravdy" tak podstoupily programy AudioCatalyst, Audiograbber, CDex, MPEG Suite a .MP3 Producer. Ještě dřív, než se seznámíme s jejími výsledky, musíme předeslat, že producenti na svých programech většinou dál usilovně pracují, takže jejich novější verze mohou mít již jiné charakteristiky.

Při převodu skladeb současné populární hudby i některých děl vážné hudby poskytovaly všechny hodnocené kodéry při 128 kb/s na první poslech velmi dobrý zvuk. U vybraných pasáží či nástrojů (například hi-hat, některé dechové nástroje či bohatší perkuse) se objevovalo zkreslení spočívající hlavně v přidaném šumu a efektu připomínajícím flanger. Míra tohoto zkreslení se u jednotlivých typů výrazně lišila. Protože doba převodu je na každém počítači jiná, pro relativní porovnání převodních časů jsme zvolili za základ, tj. 100 %, převodní dobu programu .MP3 Producer.

MP3 Producer (obr. A), využívající jádro Fraunhoferova institutu, tvoří opravdovou zvukovou špičku, ale i u něj se objevilo mírné zkreslení. Po zdvojnásobení datového toku na 256 kb/s byl však zvuk již zcela dokonalý. Převodní rychlost tohoto programu je ovšem dost nízká.

AudioCatalyst (obr. B), respektive jeho předchůdci, s jádrem firmy Xing měli donedávna pověst rychlého, ale nepříliš kvalitního kodéru. Vývojáři očividně nelenili a jeho parametry zvýšili, aniž by ho zpomalili (35,53 %). I když kvalita je proti Fraunhoferovu algoritmu nižší, rozdíl většinou nebývá příliš patrný, při 256 kb/s je zvuk skvělý. Ocenění zaslouží také rozsáhlé možnosti nastavení, zahrnující variabilní datový tok a integrovaný grabber. Program navíc umí přebírat data z CD do MP3 bez meziuložení na pevný disk.

Audiograbber (obr. C), který má ze všech programů asi nejelegantnější ovládací panel, obsahuje volně šířený kodér BladeEnc. Ačkoli BladeEnc je velmi pomalý (186,18 %), u náročných pasáží poskytuje žalostné výsledky. V kombinaci s jiným externím kodérem však Audiograbber představuje špičkový nástroj.

CDex (obr. D) je sice docela hezký grabber, ale jako kodér MP3 příliš neobstojí – je skoro tak pomalý (146,71 %) a skoro tak špatný jako BladeEnc.

MPEG Suite (obr. E) poskytuje příjemné rozhraní, nejrychlejší kompresi do MP3 (33,55%) a průměrný, či spíš podprůměrný zvuk. Program podporuje i tvorbu jiných formátů MPEG, konkrétně Layer 1 a 2, a také zpětný převod MP3 do nekomprimované podoby (WAV).

Protože volbu vhodného kódovacího programu jistě ovlivní i cena – některé jsou téměř zdarma, jiné stojí horentní sumy – nezbývá, než popřát při jejich výběru šťastnou ruku.

MP3 A PRÁVO

Nepřestupuji zákon, když si přepíši kompaktní disk na "empétrojku"? Je nahrávání souborů MP3 z internetu legální? Takové a další podobné otázky se poslední dobou velmi množí. Podnět k nim dávají i některé české verze světových odborných počítačových časopisů, které přejímají články od zahraničních redakcí bez jakýchkoli úprav, tedy i bez přihlédnutí k platnému českému právu, čímž vytvářejí poněkud zkreslenou představu o tom, co u nás v této oblasti je a co není legální.

V České republice tuto problematiku upravuje zákon číslo 35/1965 Sb. o dílech literárních, vědeckých a uměleckých ve znění pozdějších předpisů (zkráceně Autorský zákon). Vytváříme-li z kompaktního disku (či jiné zvukové předlohy) kopii MP3, neboli slovy zákonodárce rozmnoženinu, za normálních okolností takové užití díla vyžaduje svolení autora, respektive osoby vykonávající autorská práva k dílu. Ale existují i výjimky, shrnuté v §15 Autorského zákona. Kromě pro normálního smrtelníka méně zajímavých příkladů, např. užití díla při přednášce, je mezi nimi také zhotovení rozmnoženiny autorského díla pro osobní potřebu. Tato výjimka má opět výjimky (například počítačové programy), avšak na hudební nahrávky se uvedený paragraf vztahuje v plné míře. Kdo tedy převede cédéčko do souborů MP3 (nebo jakéhokoli jiného zvukového formátu) sám pro sebe, postupuje v souladu s právem. Ovšem vyrobí-li bez souhlasu oprávněné osoby z kompaktního disku soubory MP3 třeba pro kamaráda, tím již autorská práva porušuje a může se tak dopustit i trestného činu. To, že nelze celou svou diskotéku nahrát na nějaký server na internetu, snad již ani není třeba zdůrazňovat.

Na internetu je ovšem obrovské množství těchto digitálních nahrávek, přičemž řada z nich tam je, žel, bez svolení oprávněných osob. Odhlédneme-li od toho, že by zájemce o jejich stažení většinou obtížně zjišťoval, zda jsou na serverech legálně, či nikoli, pokud si z nich zhotoví kopii jen pro svou potřebu, podle českého práva opět nedělá nic zakázaného.

Je-li server v cizině, mohlo by sice takové jednání být protiprávní podle zákonů země, v níž se nachází, ale i kdyby se tento stát rozhodl uživatele vypátrat a potrestat, podle zásad extradice ho Česká republika zahraničním orgánům stejně nesmí vydat. To ovšem nic nemění na skutečnosti, že stahování nelegálních záznamů MP3 poškozuje hudební producenty a je bezesporu nemorální.

Výrobcům hudebních nahrávek způsobuje formát MP3 těžkou hlavu. Není proto divu, že když firma Diamond Multimedia Systems uvedla na trh osobní přehrávač MP3 Rio, vyvolali obrovský rozruch a následně dokonce i soudní spor. Ten ovšem hudební producenti prohráli, neboť zakázat prodej těchto přehrávačů by bylo stejně absurdní, jako zakázat osobní kazetové magnetofony.

Pro hudební vydavatelství jsou opravdovou pohromou databáze odkazů na soubory MP3 provozované na internetových stránkách. Například Mezinárodní federace fonografického průmyslu IFPI (The International Federation of the Phonographic Industry) již zažalovala jednoho norského provozovatele takové databáze. O tom, jak by podobný případ dopadl u nás, se zatím můžeme jen dohadovat, protože v České republice se dosud žádný takový spor neuskutečnil. Ale protože stránky poskytují pouze informace o umístění a nikoli samotné "empétrojky" (tudíž přímo neporušují autorská práva k odkazovaným nahrávkám) a míra zavinění (zda si byl provozovatel vědom, že odkazy směřují na pirátské kopie atd.) by se určovala dost těžko, nebyla by to triviální kauza.

Jistou naději skýtají hudebním producentům nově vyvíjené standardy s implementovanými ochrannými prostředky, např. SDMI, zajišťující větší dodržování autorských práv. Šanci by snad mohli spatřovat i v nových formátech s podstatně lepšími vlastnostmi, které by MP3 postupně vytlačily. V nejbližší době se však vzhledem k velkému rozšíření MP3 v této oblasti žádné výraznější změny neočekávají.

MALÝ SLOVNÍČEK POJMŮ

bajt (byte, B) - Jednotka digitální informace, složená z osmi bitů 1 B (bajt) = 8 b (bitů), 1 kB = 210B, 1 MB = 220 B, 1 GB = 230 B.

bit (b) – Základní jednotka digitální informace, vyjádřená číslicemi 0 nebo 1.

CD-R (CD Recordable) – Jednou nahratelný disk CD.

CD-ROM – Disk CD obsahující počítačová data; též označení pro počítačovou jednotku, která čte data z disků CD různých formátů.

datový tok (bitrate, baudrate) – Přenosová rychlost, jakou "proudí" data z jednoho místa na druhé; vyjadřuje se v jednotkách informace za jednotku času, např. 128 kb/s = 128 000 bitů za sekundu, 1 kB/s = 210 B/s = 1 024 bajtů za sekundu (8192 bitů za sekundu).

download (načtení) – Převzetí (načtení) dat ze zdroje, např. z internetového serveru.

Flash RAM (Random Acces Memory) – Elektricky přepisovatelná pevná polovodičová paměť, v níž data zůstávají i při nepřítomnosti elektrického proudu.

grabbing – Technika přímého čtení digitálních stop z disku CD-DA a jejich uložení ve formátu WAV.

hardware – Počítač a všechny jeho komponenty, přeneseně veškerá přístrojová výbava.

kodér (Encoder) – Program či zařízení pro převod dat z jednoho formátu do druhého, tj. jejich kódování; opakem je dekodér, který zajišťuje zpětný převod, tj. dekódování.

MP3 – Zkratka pro MPEG1 Layer 3.

MPEG (Moving Picture Experts Group) – Skupina v rámci mezinárodní normalizační organizace ISO (International Standards Organization), která vytváří celosvětové standardy pro kódování obrazové a zvukové informace. Přeneseně označení těchto standardů, např. MPEG1, MPEG2 apod.

paměťová karta – Paměťové médium sestávající pouze z polovodičového čipu a podpůrných obvodů. Existuje v několika různých typech, např. PC Card, Multimedia Card, Smart Media.

paralelní port – Standardní počítačové rozhraní na připojení periférií; nejčastěji tiskáren.

pevný disk (Harddisk) – Disková počítačová paměť s velkou kapacitou, obsažená prakticky ve všech současných počítačích.

RIAA (The Recording Industry Association of America) – Sdružení hlavních firem hudebního průmyslu.

ripping – Jiné označení pro grabbing, tj. techniku přímého čtení digitálních stop z disku.

SDMI (Secure Digital Music Initiative) – Sdružení asi 150 firem hudebního průmyslu, elektroniky a internetu, které vyvíjí architekturu podporující výkon a správu autorských práv v oblasti digitálních záznamových médií.

software – Programy, přeneseně veškerá "nehmotná" výbava.

upload – Nahrávání dat na webový server.

USB (Universal Serial Bus) – Poměrně nové standardní počítačové rozhraní pro připojení několika periferních zařízení, která lze bez problémů připojovat a odpojovat za chodu počítače.

WAV – Standardní formát pro uložení nekomprimovaných zvukových dat; obsahuje posloupnost zvukových vzorků o příslušné kvantizaci.

webový server – Výkonný počítač připojený k síti internet, na němž jsou umístěny webové stránky (respektive aplikace) a další data, která zpřístupňuje externím uživatelům.

ZIP – Velkokapacitní disketa (100 MB, 250 MB) vyvinutá firmou Iomega.

zvuková karta – Rozšiřující karta, která obsahuje samostatný zvukový subsystém počítače (analogově-digitální a digitálně-analogové převodníky, směšovač, zesilovač, podpůrné obvody)

Pozn. :

technické parametry, typová označení konkrétních modelů stejně jako zmiňované ceny chápejte pouze ve vztahu k datu vydání článku!