MP3-nál is jobb audiotömörítés

A valaha dobosként is zenélő Lars Liljeryd elméjében még vagy nyolc éve megakadt egy gondolat. Szöget ütött a fejébe, hogy alkalmazni kellene a zenében a tudomány vívmányait – mégpedig az audiotömörítés terén. Újszerű elgondolása állítólag az MP3-nál és az Advanced Audio Codingnál, azaz az AAC-nél is sokkal jobb kompressziót kínál. Liljeryd és Coding Technologies nevű cége azon kevesek közé tartozik, akik az olyan nagyok által uralt piacon, mint a Microsoft, a Sony és a német Fraunhofer Intézet, mellett labdába tudott rúgni e téren.

A svéd kutató alapötlete még a múlt század nyolcvanas éveinek közepéről származik. Az akkor még hangfelvétellel foglalkozó mérnökként és konzultánsként dolgozó Liljeryd kapott egy felkérést a North Sea nevű, tengeri olajfúró tornyokkal foglalkozó cégtől. A vállalat problémája az volt, hogy a víz alatti munkát végző búvárok a mélytengeri környezetben olyan hélium-oxigén keveréket használtak, mely eltorzította hangjukat. Talán sokan láttak már olyan embert, aki a héliummal töltött léggömbbe beleszívva igen magas hangon kezdett beszélni (a torokban található hangszálak ugyanis másképp viselkednek egy, a levegőnél jóval ritkább gázközegben) – nos, ez okozott gondot a North Sea-nek. Az eltorzult hangok nehezítették a kommunikációt; a vállalat Liljerydet szemelte ki a probléma megoldására.

Egy digitális hangmagasság léptetővel a svéd dobos megoldotta feladatot, melynek révén elérte, hogy a búvárok hangja ismét a normál beszédtartományban hallatszódott. Ez vezette aztán a skandináv férfit a digitális hangtömörítés és átvitel területére, ahol – kisebb-nagyobb buktatók után – beütött az 1996-os ˝isteni szikra˝.

Hangtömörítés svéd módra

Miért van szükség a digitális zene tömörítésére? Az átlagos emberi fül sokkal kevesebbet hall ki egy adott zeneszámból, mint amennyi információt az valójában hordoz. Ezen, gyakorlatilag fölösleges adatoknak a kivágásával jelentősen csökkenthető az adott dal tárolásához szükséges hely (audofilek szerint ugyan ezzel kivégezzük a zenét, de az emberiség nagyobb része nem a vájt fülűek kategóriába tartozik). Többnyire az alacsony és a magasfrekvenciás tartomány szokott áldozatul esni ennek a műveletnek. Ez természetesen egy jócskán leegyszerűsített leírása magának a folyamatnak, ami gyakran igen bonyolult feladat.

Liljeryd úgy gondolta, hogy ennél létezik egy jobb megoldás is. A skandináv férfi arra a következtetésre jutott, hogy egy audióállomány magasfrekvenciás információja kiszámítható az alacsonyabb frekvenciák értékéből. Ennek értelmében eljárása során az összes magas hangszínt ˝kidobják˝ a zeneszámból, s csak arra vonatkozó utasításokat tárolnak el, hogy miként is kell az így elveszett zenét az alacsonyabb frekvencián található megmaradt információból újból megalkotni. Egy példával élve a fenti folyamat ahhoz hasonlítható, amikor valakinek csak a fél arcát látjuk magunk előtt, s ebből kell portrét alkotnunk.

Siker

Liljeryd eredeti ötlete úgy tűnt, hogy sikerre van ítélve. A projekten való munka során pár, a témában jártas kutató is hozzácsapódott a svéd feltalálóhoz, akik további tömörítési optimalizálásokat hoztak az eljárásba. Egy arányszám: ahol korábban azt hitték, már nincs mit tömöríteni, még ott is harmadával, felével (!) sikerült tovább redukálni a méretet. Nem csoda, hogy gyorsan adoptálták a technikát. E téren meg lehet például említeni dél-koreai és angol mobilszolgáltatókat, akik a hangátvitelben alkalmazzák Liljeryd ötletét; de szintén a Coding Technologies ˝okolható˝ Kína saját DVD-szabványának megalkotásáért. Egy évvel ezelőtt a Motion Picture Experts Group, azaz az MPEG is hivatalosan felvette ipari szabványai közé Liljeryd technológiáját.

Nem csoda, hogy a Fraunhofer Intézetnél is felfigyeltek a skandináv férfi munkájára, akinek az ötlete előtt még a német kutatók is fejet hajtottak. Liljeryd tömörítési algoritmusaival felvértezve aztán megalkották az MP3Pro és az AACPlus változatokat. Az alkotó maga egyébként a jelenlegi munkákban már közvetlenül nem vesz részt, mint mondotta: ˝Megpróbálok az a személy lenni, aki létrehozza az alapötleteket, a kivitelezést azonban inkább a tudósokra bízom. Általában így működik ez.˝