ПЕРЕПИСКА: Фобомания

Автор: Филипп (Finar) Казаков

Недавно в статье "Война без победителей" ("КТ" #755) Бёрд Киви рассказывал о новом альбоме группы Metallica "Death Magnetic", который вызвал волну возмущения в фанатских кругах. Претензии фанов, напомню, относились вовсе не к недостаточной тонкости исполнения или искушенности композиционного замысла, а к качеству мастеринга, намеренно ухудшенного в угоду требованиям рынка. Камнем преткновения стал искусственно сжатый динамический диапазон. В таком виде музыка благосклоннее воспринимается основным пластом неискушенных покупателей, которые и составляют "контрольный" массив целевой аудитории издателей.

Статью я прочитал как раз через пару дней после того, как сам послушал "Death Magnetic" и отправил файлы в корзину. Тогда я не придал этому особого значения, ведь, стараясь держаться в курсе творческих поисков мэтров музыкальной индустрии, постоянно прослушиваю и стираю часы не особо интересных нотных сочетаний. Однако, прочитав Бёрда, я понял, что медведь, судя по всему, обошел мое ухо стороной, и мысленно вернулся к еще свежим ощущениям от альбома. Вспомнил, как, разбираясь, почему именно альбом "не качает", раз за разом прослушивал композиции, пока, наконец, сдавшись, не нажал Shift+Delete, так и не найдя рационального объяснения чувству неудовлетворенности. Мелькнула мысль, что вместо честного релиза был подсунут "апконверт" из MP3, ведь хулители "сжатого" звука часто описывают похожие ощущения от "этого ужасного формата". И тут в памяти воскрес давнишний спор на форуме знакомой рок-группы, в котором я боролся с фанатичным и невежественно-безапелляционным неприятием MP3, по иронии судьбы опираясь на другой альбом той же "Металлики" как на эталон качественного звука. Ремастеринг "Master Of Puppets" от Стива Хофмана (Steve Hoffman) с первого прослушивания произвел на меня, вовсе не любителя металла, очень глубокое впечатление, породив устойчивые приятные ассоциации с лейблом DCC Compact Classic, да и с самой группой. В споре же моя центральная мысль сводилась к тому, что при современном положении дел определяющую роль для конечного потребителя играет качество издания самого диска, нехватка же качества оказывает на музыку гораздо более губительный эффект, нежели может создать разумная MP3-компрессия.

Вообще, у музыкантов весьма своеобразное отношение к цифрам. Так, например, один мой знакомый композитор однажды выложил на FTP музыку к ролику, который я монтировал, в неархивированном wav-файле. Поскольку проверить целостность неархивированных данных в одностороннем порядке невозможно, остается надеяться только на надежность самого протокола FTP, которая, как показывает практика, может и подвести. Подкрепив этими соображениями просьбу в будущем выкладывать файлы в архиве, я получил от композитора таинственный ответ: "Никогда не сжимай звук!"

Я многократно пытался выяснить, на каком битрейте смогу услышать "сжатие" звука. Для этого устраивал слепые самотесты, в которых в случайном порядке запускались оригинальные и сжатые с разным битрейтом файлы. Битрейт, при котором число правильных догадок сводилось к 50%, я и считал граничным для комбинации своих ушей и оборудования. В последний раз я удовлетворял любопытство с помощью Creative SB X-Fi Platinum и наушников Beyerdynamic DT770, что, конечно, страсть как далеко от аудиофильских изысков, но на общем фоне вполне прилично. Музыка сжималась с помощью стандартных пресетов кодера Lame 3.98 через командную строку с постоянным битрейтом (CBR), после чего таким же образом разжималась обратно в wav (чтобы исключить возможное влияние MP3-декодера). Foobar 2000 был настроен на Kernel Output (то есть на вывод звука в обход встроенного в Windows микшера). Я сжимал композиции самых разных жанров, от насыщенного металла до утонченных симфонических концертов. Кроме того, еще два произведения я выделил особо. Во-первых, по некоторым данным, одну из самых "труднокодируемых", полностью синтетическую композицию "Camera Obscura" Карла Бартоса (Karl Bartos). В ней нет ни единого натурального звука, поэтому компрессоры, рассчитанные все же на некоторую "реальность" кодируемой музыки, отлично чувствуют, что в "Обскуре" все поставлено с ног на голову. Во-вторых, не менее любопытна "Увертюра 1812 года" Петра Ильича Чайковского. Тут задействованы не совсем традиционные инструменты - церковные колокола и пушки (в сиквелах последние часто заменяются барабанами, но я использую микс оригинальной задумки Петра Ильича, с пушками), что приводит к широчайшему динамическому диапазону - более 106 дБ. Этому произведению, вообще говоря, "тесно" в рамках динамического диапазона стандартного CD (96 дБ), что уж говорить "об ущербном MP3".

Cжатый звук стабильно отличим от оригинала только при битрейтах до 128 kbps. Качество на 128 kbps сильно зависит от источника, но уже встречаются композиции, которые легко перепутать с оригиналом. На 160 kbps уже невозможно "случайно" услышать компрессию, необходимо вслушиваться в артефакты и специально сравнивать варианты, чтобы научиться (!) различать качество. На 192 kbps намек на некоторое статистическое преимущество "некомпресса" наблюдался только для "Камеры Обскуры", для всех остальных произведений мои муки выбора оказались столь же результативны, сколь простая случайная выборка. Кстати, "Камера Обскура" действительно заметно более эффективная "убийца MP3", чем все другие произведения; а вот широчайший динамический диапазон "Увертюры" Lame-кодер не особо обескуражил.

Совершенно очевидно, что (возьмем с запасом) битрейта 256 kbps в подавляющем большинстве случаев должно быть более чем достаточно для комфортного восприятия музыки с CDA источника (44 kHz/16 bit/stereo). Это очевидно не только из моего доморощенного теста, но и по анализу профессиональных слепых тестов (например, германского издания "c’t", июнь 2000 г.): даже в них экспертам не всегда удается "угадать" сжатый до 256 kbps звук, причем тестирование проходит в специально подготовленных помещениях и на дорогом оборудовании, а эксперт знает, что надо "слушать", чтобы почувствовать сжатие.

Откуда же возник устойчивый миф об ужасах сжатого звука? Думается, как гиперкомпенсационная реакция на не менее мифическую формулу: "MP3 128 kbps = CD-качество". В 1995–97 годах, когда в России начали распространяться CD-приводы, пираты выпускали диски с музыкой в 128 kbps и без зазрения совести писали на этих дисках: "CD-качество". Мало того что использовался скудный битрейт, так еще и алгоритм зачастую выбирался самый неудачный - Xing MP3. Дело в том, что кодирование звука было непростой задачей для тогдашних процессоров. Кодирование одной какой-нибудь десятичасовой дискографии по качественному алгоритму легко могло занять у пиратов несколько компьютеро-дней. Ничего удивительного, что ради экономии они использовали самые быстрые, но и самые низкокачественные вариации MP3-компрессоров. Ко всему прочему добавлялась низкая культура рипанья дисков (современные релизы энтузиастов в файлообменных сетях на порядок профессиональнее). Сохранившиеся у меня с тех пор диски звучат не просто плохо, а очень-очень плохо, много хуже, чем можно было бы ожидать от 128 "правильных" kbps. Впрочем, халатное отношение к качеству звука в то время более-менее оправданно, так как воспроизводить MP3-диски можно было только на компьютерах, где зачастую стояли 8-битные карточки да пластмассовые колоночки за 5–10 долларов.

Популярное же заблуждение о профнепригодности сжатого звука как класса родилось чуть позже, года через два. Тогда появились первые приличные звуковые карты (SB AWE64, Turtle Beach Daytona, SB Live!), и - вот новость! - люди заметили, что качество накопленных за два года дисков далеко не равно CD. Стало модно ругать MP3 за неестественность, плоскость, потерю глубины или напористости, излишнюю крикливость и сухость, недостаточную динамику, бубнение, непрозрачность и ухудшение тембрального баланса, да и вообще обвинять его во всех грехах. Еще бы: упомянешь презрительно MP3, и все знакомые поймут - вот он, настоящий ценитель звука! Со временем мнение об ущербности MP3 переросло в стереотип, который начал приниматься на веру так же бездумно.

С одной стороны, несмотря на историю с "Death Magnetic", мой слух, а также воспроизводящее оборудование очень далеки от идеала. С другой - формату MP3 (или, по-правильному, MPEG-1 Layer 3) уже больше тринадцати лет, и последние годы улучшение его алгоритмов компрессии напоминает подкрашивание седин глубокого старика. Ясно, что честь сжатого звука будет отстаивать молодое поколение компрессоров в лице OGG и AAC, развивающееся гораздо активнее.

ОРУЖИЕ XXI ВЕКА: Новая служба для бога огня

Автор: Ваннах Михаил

Бесшабашному человечеству несказанно повезло, что целые поколения американских и советских межконтинентальных баллистических ракет отправились на слом, так и проскучав всю жизнь на стартовом столе. Увы, их нынешним баллистическим сестрам, возможно, скучать не придется…

Во всех историях о возникновении ракетного оружия непременно фи­гурирует раджа Мейсора Гейдар-Али, в 1766 году создавший в армии своего княжества корпус ракетчиков численностью 1200 человек. Стоявшие у них на вооружении ракеты представляли собой начиненные порохом железные цилиндры, увенчанные конусом, к которым для устойчивости привязывалась трехметровая бамбуковая палка. Общий вес изделия составлял около 6 кг. Европейцы имели возможность ознакомиться с этим оружием в 1799 году, при осаде англичанами Серингапатама, когда вчетверо увеличенный сыном Гейдар-Али, Типу-Сахибом, корпус ракетчиков обстреливал их войска.

Конечно, те примитивные ин­дийские диковинки были бессильны против ствольной артиллерии. Тем не менее, привезенные в качестве трофеев в Королевский арсенал в Вулвиче, они послужили основой для ракет Уильяма Конгрева, использовавшихся и во время наполеоновских войн, и при осаде Севастополя. Но через пару веков, уже в постиндустриальную эпоху, вслед за производственными мощностями из Первого мира в Индию двинулись и ракетные технологии.

Весной 1999-го Индия и Пакистан в очередной раз дрались в Кашмире (эту историческую область на стыке Гималаев и Тибета они делят с момента обретения независимости в 1947 году). На стороне Пакистана сражались и мусульманские волонтеры, но война завершилась ничем, противники остались в предвоенном состоянии[Не считая такой мелочи, как убитые и искалеченные…]. А незадолго до начала боевых действий, 11апреля 1999 года, Индия провела огневые испытания баллистической ракеты ближней дальности AgniI.

Названная именем ведийского и индуистского бога огня Агни, это вполне современная одноступенчатая ракета с твердотопливным двигателем: стартовый вес- 12 тонн, длина- 15 метров, диаметр- 1 метр, дальность - 850 километров, чего вполне достаточно для достижения большинства целей в Пакистане. К цели может быть доставлена или конвенциональная, то есть не относящаяся к оружию массового поражения, боеголовка весом в одну тонну- будь то бризантная взрывчатка, поражающий бункера пенетратор, расходящиеся веером и самостоятельно наводящиеся суббоеприпасы или заряд объемного взрыва, - или же ядерная боевая часть. Мощность термоядерного заряда ракеты Agni (двухфазного, энергию ему дает деление плутония в первой и синтез дейтерата лития во второй фазах взрыва) оценивают в пределах от пятнадцати до двухсот пятидесяти килотонн тротилового эквивалента (пять тысяч вагонов, груженных тринитротолуолом, или дюжина Хиросим). К тому же поражающая способность может быть повышена одеванием боеприпаса в рубашку из урана, деление которого будет происходить в третьей фазе под действием нейтронов, выброшенных в фазе синтеза. Говорят, что индийская ядерная технология способна производить заряды до пары мегатонн и является самой эффективной в Азии, но проверить достоверность этих мнений, по понятным причинам, затруднительно…

Ракета AgniI мобильна- ее запускают либо с транспортно-монтажно-пусковой машины TELAR на базе тяжелого вездехода Tatra с колесной формулой 8x8, либо с железнодорожной пусковой установки. На вооружении находится с января 2001года. Ее стоимость, по оценкам 2007 года,- 5,6млн. долларов.

Несмотря на бытующее мнение о миролюбии жителей Индостана, это классический регион "замороженных конфликтов", не только религиозных, к которым можно отнести рознь индо-пакистанскую, но и этнических. Вражда Индии и Китая тоже имеет долгую историю. И поэтому сразу за созданием AgniI в рамках Integrated Guided Missile Development Pro­gram (объединенной программы разработки управляемых ракет) индийский оборонный комплекс приступил к разработке баллистической ракеты средней дальности AgniII. При ее создании в максимальной степени использовались элементы предшественницы. Диаметр "двойки"- тот же один метр, и транспортеры те же. Но это двухступенчатая ракета весом 16 тонн и длиной 20 метров. Радиуса действия в 3300–4800 км хватает для поражения большинства целей в западном, центральном и южном Китае… Цена за штуку- около 8млн. долларов. На службе - с августа 2004 года.

Даже при дефиците информации техническое совершенство индийских ракет поражает. Системы СССР и США вылизывались десятилетиями, новые технологии вводились в них постепенно. А Индия создала свои стратегические ракеты, будучи во всеоружии технологий пост­индустриальной эпохи.

Инерциальные системы управления сразу делались на базе кольцевых лазерных гироскопов, миновав этап электромеханики. Есть возможность использовать данные от GPS. Достоверных сведений автор не нашел, но предполагает, что эта функция нужна для снабжения навигационной информацией суббоеприпасов - их очень удобно развести по целям дешевыми, доступными для шестидюймовых артснарядов, системами спутниковой навигации. Но тем нужно "зацепиться" за спутники - включите навигатор или продвинутый коммуникатор и посмотрите, сколько времени занимает этот процесс. А у суббоеприпаса этого времени нет- ему нужно дать начальную установку, и не вычисленную по данным от инерциальной системы, а реально сигнальную.

На конечном этапе траектории боеголовки Agni могут наводиться на малоразмерную цель по данным радара, что особенно важно при работе боеголовками-пенетраторами. (Упреждающий удар по стратегическим средствам противника или по его военно-политическому руководству.) Это делает Agni одними из самых точных баллистических ракет в своем классе - круговое вероятное отклонение всего 40 метров. И производят их по восемнадцать штук в год.

Индийцы хвастаются, что они разработали новый материал на основе хрома для носовых обтекателей. Его абляция будто бы создает подушку то ли из сверхгорячего газа, то ли из плазмы, которая на гиперзвуковых скоростях снижает аэродинамическое сопротивление аж на 47%, что должно повысить дальность полета ракеты не менее чем на 40%[www.domainb.com/aero/space/launch_veh/20080514_technology.html.].

А модель AgniII еще и оснащена маневрирующей головной частью, что дает основания называть ее двух-с-половиной-ступенчатой. Маневрирующая головная часть, изготовленная из углеродных композитов, может менять траекторию по импульсам твердотопливных корректирующих двигателей, "отскакивать" от атмосферы, благодаря чему эффективнее преодолевает противоракетную оборону.

А в мае нынешнего года Индия испытала AgniIII- железнодорожную баллистическую ракету диаметром 2 метра и длиной 16 метров. Дальность - от 3500 до 5500 км, вполне достаточно для достижения и Пекина, и Шанхая… Дальнейшее развитие этого же семейства - межконтинентальные ракеты.

Но почему такое оружие, в отличие от американского и советского, может быть применено?

В эпоху холодной войны ядерными арсеналами обладали СССР и США (остальных игроков всерьез можно было не принимать). И ни в Кремле, ни в Белом доме идеология не предусматривала уничтожения противника. Вот отчет оклахомских фермеров вашингтонскому обкому компартии о ходе жатвы - дело другое (правда, не получилось)! Или чтобы Микки-Маус на поллитровке колы въехал в город, в который ополчение не пустило танки Гудериана (сбылось)!!! Но кто же уничтожает потенциального строителя коммунизма/покупателя? А от эскалации конфликтов удерживало соображение "мы- их, они- нас".

На Индостане же сошлись три соперника- индийский, исламский (вспомним волонтеров в Кашмире) и китайский, каждый из которых имеет население за миллиард и ограниченные ресурсы и территорию. А поскольку запасы ядерного оружия в регионе недостаточны для сверхубийства, это может создать весьма взрывоопасную ситуацию. Ну а техника уже готова!

Софтерринки

Автор: Илья Шпаньков

ОС Windows, Linux, Mac OS X

Адрес getsongbird.com

Версия 1.0RC3

Размер 12 Мбайт

Интерфейс многоязычный (русский поддерживается)

Цена бесплатно

Лицензия GPL

Казалось бы, нехитрая штука - программный аудиоплеер. Пяток кнопок для управления проигрыванием текущего трека, простенький менеджер плейлистов - что еще надо для счастья? Но современный пользователь привык к изыскам, и разработчики Songbird, хорошо понимая это, предложили не плеер, а мощную систему управления домашней фонотекой. Основанная на технологиях Mozilla, программа со встроенным веб-браузером поддерживает механизм расширений, аналогичный реализованному в Firefox, и может быть интегрирована с такими сетевыми музыкальными сервисами, как Last.Fm и интернет-радио SHOUTcast. Первый официальный релиз умеет отображать обложки альбомов, управляется с клавиатуры и содержит множество других вкусностей.

ОС Windows

Адрес winsplit-revolution.com

Версия 8.07

Размер 1,7 Мбайт

Интерфейс английский

Цена бесплатно

Лицензия проприетарная (freeware)

Традиционный оконный интерфейс - не самая удобная штука, что подтверждает и развитие механизма вкладок-табов во всех основных браузерах, и рост популярности "мозаичных" (tiling) оконных менеджеров под Unix-системы, и ожидание подобной функциональности в грядущей Windows 7. Идея такова: не нужно позволять окнам размещаться как попало и перекрывать друг друга - пусть у каждого окна будет свое выделенное место на экране, на которое не "посягают" другие окна, и пусть окна занимают 100% экранного пространства, располагаясь на нем "мозаикой". Аналогичная функциональность доступна и в Windows: с помощью Winsplit Revolution можно задать "матрицу" размещения окон и легко управлять ими с помощью клавиатуры и мышки. Особенно пригодится утилита обладателям крупноэкранных мониторов.

ОС Windows

Адрес tinyappz.com/wiki/Error_Level_Analyser

Версия 1.0

Размер 20 Кбайт

Интерфейс английский

Цена бесплатно

Лицензия неизвестна, исходный код доступен

Хотя скорости передачи данных растут, а место на винчестерах дешевеет, мы продолжаем активно использовать различные технологии сжатия с потерями, и графический формат JPEG - один из самых популярных представителей этого вида. Простая миниатюрная программа Error Level Analyser позволяет проанализировать изображение на предмет его "сжимаемости" с помощью JPEG: для любой картинки она нарисует своеобразную "температурную карту", показывающую, какие участки содержат максимум информации (и пострадают даже при незначительном сжатии), а какие более живучи и хорошо переносят JPEG-сжатие. Кроме того, она поможет увидеть разницу между сжатым и несжатым вариантом, показывая результат "вычитания" одной картинки из другой, умноженный для наглядности на какой-то коэффициент.

ОС Windows, Linux, Mac OS X

Адрес handbrake.fr

Версия 0.9.3

Размер 10 Мбайт

Интерфейс английский

Цена бесплатно

Лицензия GPL

Груда кодеков и контейнеров для видео, а также мобильных проигрывателей, умеющих работать лишь с некоторыми представителями из всего зоопарка видеоформатов, вынуждает всегда иметь под рукой конвертор. HandBrake может оказаться неплохим подспорьем: ему можно скармливать DVD-диски и данные в любом другом из множества типов, поддерживаемых библиотеками FFmpeg, а на выходе получать файл формата MP4, MKV, AVI, OGM, используя MPEG-4, Theora и H.264. Помимо прочего, имеется базовая поддержка субтитров, встроенный калькулятор битрейтов и множество готовых настроек параметров. В новой версии заметно улучшилось качество кодирования при использовании H.264. При использовании H.264, Linux-редакция обзовелась графическим интерфейсом, использование нескольких процессоров стало более эффективным.

АНАЛИЗЫ: Тенденции среди традиций

Автор: Киви Берд

По традиции каждые полгода один из городов Америки или Европы принимает у себя выставку-конференцию Supercomputing, становясь, таким образом, столицей для мира высокопроизводительных вычислений. В ноябре 32-й столицей суперкомпьютеров стал город Остин в штате Техас. Количество зарегистрированных участников мероприятия было велико как никогда (больше десяти тысяч человек), отражая тенденцию последних лет постоянного роста интереса к этому сектору инфотехнологий.

Высокопроизводительные вычисления, все чаще именуемые HPC (от High Performance Computing), являются одной из самых динамичных отраслей ИТ-индустрии. Достаточно сказать, что развитие в суперкомпьютерном секторе идет со значительным опережением закона Мура - каждые полгода производительность систем увеличивается примерно в полтора раза. Однако и это отнюдь не устоявшаяся закономерность, а скорее наметившаяся тенденция.

Как обычно, к очередной конференции Supercomputing была приурочена публикация списка Top500, ранжирующего по производительности полтысячи самых мощных компьютерных систем планеты. И попутно на основе этого списка составляются таблицы и рисуются диаграммы, дающие представление о ведущих суперкомпьютерных державах, фирмах-изготовителях, процессорах, операционных системах, архитектурах и т. д. (подробности см. на сайте Top500.org).

О самых красноречивых цифрах из текущего Top500 рассказывается во врезках, здесь же мы отметим ключевые моменты общей картины. Традиционное доминирование США в сфере HPC на сей раз выглядит убедительным как никогда. Из полутысячи систем без малого триста приходится на Соединенные Штаты. А в Top10 американские системы оккупировали аж девять верхних строчек. Причем семь позиций из девяти заняты Министерством энергетики США, отвечающим за сохранность и боеспособность ядерных вооружений в условиях моратория на реальные испытания.

В национальных лабораториях Министерства энергетики, в частности, работают и две системы, в этом году впервые преодолевшие петафлопсный рубеж производительности (квадриллион, или 1015 операций с плавающей запятой в секунду). Расположенная в Лос-Аламосе система-чемпион Roadrunner (производства IBM) сумела удержаться на первой позиции благодаря своевременному апгрейду. Другая же петафлопсная система Jaguar, собранная в Оук-Риджской национальной лаборатории на основе машин Cray XT5, имеет значительный потенциал для дальнейшего развития и, по оценкам экспертов, вполне может стать мировым чемпионом в ближайшем будущем.