Исследование звукового тракта Windows Media Player

Исследовательскую трилогию по части звуковых плееров я завершу наименее популярным в кругу энтузиастов, но широко распространенным среди рядовых пользователей плеером — Windows Media Player.

Подобные продукты Microsoft редко отличаются высокой прозрачностью и конфигурируемостью, так что фактически представляют собой черный ящик — есть только вход и выход. Что происходит внутри этого ящика — мы попытаемся узнать в ходе исследования.

Итак, имеется ОС Windows 7 SP1 Ultimate x64 с установленным Windows Media Player 12. Для чистоты эксперимента я предварительно удалил все кодеки и фильтры (т.к. данный плеер использует DirectShow, а точнее Media Foundation).

Для начала проверим плеер на тестовом несжатом WAV семпле (24 бит 96 кГц). В системе везде установим соответствующий формат данных.

На первый взгляд всё играет исправно. Регулятор громкости плеера синхронизирован с микшером Windows. RMAA также докладывает о хороших результатах, идентичных воспроизведению через ASIO 2.0. Похоже, с lossless у нас всё в порядке — поток идет напрямую от декодера к WASAPI (в режиме shared). Аналогичные результаты я получил и для WMA lossless (также в режиме 24 бит 96 кГц). Однако, давайте попробуем трюк с понижением разрядности. Установим в свойствах звукового устройства формат 16 бит и посмотрим, каким образом система выполнит преобразование 24->16.

Вверху спектр исходного 24-битного семлпа, внизу — результирующий 16-битный. Как мы видим, операционная система выполняет дизеринг, и это просто замечательно. Подобная картина наблюдается и с остальными семплрейтами, в т.ч. 44.1 кГц.

Но, что касается дизеринга — здесь есть подводные камни. Если установить в свойствах звукового устройства 16-битный формат, при воспроизведении 16-битного аудио система всё равно будет подмешивать в него дезер, что не есть хорошо. Подробнее об этом я написал в новости.

Теперь, когда за lossless мы в общем-то спокойны, можно переходить к тесту декодеров lossy.

Начнем конечно же с MP3. Кстати, экспресс тест декодеров я выкладывал на форуме.

Я закодировал тестовый файл 24 бит 44.1 кГц в MP3, затем воспроизвел его через WMP и foobar2000, записывая всё это Райтмарком. Давайте глянем в отчет.

Здесь у меня плохие новости — WMP использует для MP3 16-битное декодирование с фиксированной точкой. Во-первых это сужает динамический диапазон записи, если исходный материал имел разрядность более 16 бит, во-вторых это делает невозможным избежание клиппинга.

Что самое интересное — в WMP есть даже некоторое подобие ReplayGain, функционирующее для файлов из библиотеки, которые уже были хотя бы раз полностью проиграны. Но, опять же, клиппинг из-за фиксированной точки происходит уже в декодере, и обработчик здесь не помогает.

Но тут обнаруживается приятная неожиданность. Декодеры WMA и AAC работают с повышенной разрядностью:

Это уже хорошо — качественные рипы high-res аудио в этих форматах будут воспроизводиться с сохранением динамического диапазона. Но давайте посмотрим, как дела обстоят с клиппингом. Создадим AAC файл с превышением допустимого уровня на 6 дБ.

Превосходно! По результатам моего теста WMP использует декодирование в формате 32 бит с плавающей точкой, и в этом же формате выводит звук — в итоге с клиппингом борется limiter APO, входящий в состав WASAPI.

Должен сказать, что лимитер этот достаточно качественный. Я специально создал тестовый сигнал в виде синусоиды с частотой 60 Гц, промодулированной частотой 1 Гц и завысил уровень на 6 дБ. В то время как Advanced Limiter на этом сигнале давал слышимые срезы, limiter APO справился с клиппингом на ура.

Выводы

Итак, во многом Windows Media Player меня приятно удивил. Большей частью его достоинства обусловлены работой новой звуковой подсистемы Windows, так что вся обработка по сути происходит уже после «черного ящика». В результате мы получаем качественное воспроизведение lossless любой разрядности, возможность понижения разрядности с дизерингом, а также качественное ресемплирование. Но вот если мы захотим воспроизвести качественный MP3 файл в 16-битном режиме, то получим полный букет искажений — клиппинг, сужение динамического диапазона при декодировании в 16 бит, да еще и совершенно ненужный здесь дезер в придачу.

С другой стороны, редко когда встретишь звуковую карту без поддержки 24-битного аудио, да и MP3 из 24-битных источников попадаются совсем нечасто. А вот что касается форматов WMA и AAC — здесь у плеера полный порядок. Так что мой вердикт — вполне юзабельно.

Информация от спонсора

Protectimus Solutions предлагает широчайший спектр программных и аппаратных токенов двухфакторной аутентификации. ОТП токен обеспечит высокий уровень защиты аккаунтов Ваших пользователей.

Тоol для тестирования Windows Media Services

#1 Amstel

Members

13 сообщений

• ФИО: Сидоренко Сергей

Подскажите, пожалуйста.
Нужно протестировать Windows Media Services, по протоколу mms.
Есть стандартный Microsoft tool (Windows Media Load Simulator), но он не подходит, немного.
Пробывал Mercury LoadRunner 8.0 создал скрипт, по хелпу, заранил а результато никакого, он делает вид что проводит нагрузочное тестирование сервера на по статистикам самого Windows Media Service нагрузки нет 🙁
Одним словом никакого результат, во всяком случае на Windows 2003 + Media Player 10 + DX 9 + LR 8.

Вобщем буду признателен если подскажите тул который сможет осуществлять performance тестирование Windows Media Services по протоколу mms и что очень важно с Гибким Графиком Запуска Юзеров к примеру таким как в LoadRunner 8.0.

А забыл ещё если мона или она есть со ссылкой на триальную версию продукта

#2 Dmitry_NJ

Members

3 122 сообщений

• ФИО: Дмитрий Шевченко
• Город: New Jersey, USA

Тестирование программных mp3-проигрывателей

Со времени появления стандарта сжатия MP3 прошло уже довольно много времени, однако только в последние два года этот формат получил широкое распространение. За это время было разработано множество програм, как для компрессии, так и для декомпрессии по данному стандарту. О программах компрессии вы можете почитать статьи на этом сайте. В данной статье мы рассмотрим возможности современных програмных проигрывателей (не все из них могут быть названы декодерами, поскольку не все умеют выводить декодированный звук в файл).

Причиной проведения этого теста явились постоянные споры о лучшем mp3 проигрывателе. Хотя мы и не аудиофилы и не брезгуем послушать музыку даже на спикере монитора :-), мы решили протестировать несколько популярных проигрывателей. Слишком много звукового мусора мы слышим вокруг себя в повседневной жизни и нет никакого желания усугублять это положение. Мы тестировали качество воспроизведения самого распространённого звукового формата MP3 128 Kbit.

Высокие битрейты не тестировались в силу ряда причин:

1. — нам не понятно стремление слушать MP3 на высоких битрейтах при возможности прослушивать Audio CD, качество которых заведомо лучше при сопоставимых размерах записи;
2. — в зависимости от предпочтения человека ему может быть нужен максимально точно переданный звук, либо приятно звучащий. Для обычного пользователя при низких битрейтах проблемы такого выбора нет.

Никаких измерений звуковых характеристик не производилось, качество воспроизведения музыки определялось на слух. Мы не обладаем специальным образованием и не претендуем на наличие музыкального слуха. Целью тестирования было определение наилучшего проигрывателя для типичного пользователя.

Тестовая конфигурация

• Процессор Intel Pentium III 450 (на 550) MHz
• Материнская плата ASUS P3B-F
• 256 Мбайт PC133 SDRAM
• Звуковая карта Diamond MX300 (Vortex2)
• OS Windows 2000 Pro release (с родными драйверами к звуковой карте)

При такой конфигурации никакой из проигрывателей не испытывал недостатка ресурсов.

• Наушники Sennheiser HD475, Beyerdynamic DT320 MKII, Vivanco SR850

Последние относятся к среднему классу. Нас удивило, что даже на них слышны огрехи воспроизведения звука, хотя и не так чётко, как на первых двух.

Слушалось

Нужно подчеркнуть, что мы во время тестов мы не использовали эквалайзеры, встроенные во многие плейеры. Это сделано для чистоты эксперимента. Чтобы сравнивать программы в «чистом виде». Тем более, что эквалайзер предназначен для адаптации конкретной аккустическиой системы к конкретному помещению.

Композиции:

• Группа Lacrimosa, альбом «Schakal», CD с Горбушки;
  композиция 4 «Sonne (Akustik Version)»;
  секунды 0:00 — 0:30 (акустическая гитара).
• Группа Sepultura, альбом «Beneath The Remains», фирменный CD;
  композиция «Mass Hypnosis»;
  секунды 0:20 — 0:40 (барабаны).
• Звуки природы, «Lightning, Thunder & Rain», CD с Горбушки;
  секунды 0:30 — 0:45 (стереоэффект дуновения ветерка).
• Звуки природы, «Pacific Shores. Sounds Of The Surf», CD с Горбушки;
  секунды 0:00 — 0:40 (шум прибоя).
• Саундтреки из игры Diablo, WAV из diabdat.mpq;
  треки «Town», «Dungeon», «Catacombs»;
  секунды 0:00 — 0:30 (сложные синтезаторные композиции).

Тестировались проигрыватели

1. WinAmp 2.61
   • 1.1. декодер Nitrane
   • 1.2. декодер Fraunhofer
2. Windows Media Player 6.4
3. Apollo 37
4. NAD 0.93
5. C-4 2.2 build 3
6. CoolPlayer 1.0 beta build 5698
7. Jet-Audio 4.7
8. Sonique 1.50.0

Тестирование

Как отдельная группа оценивались проигрыватели с низким потреблением системных ресурсов для домашних компьютеров типа «печатная машинка». Сложным вопросом явился анализ объёма расходуемой памяти, так как он зависит от воспроизводимой композиции, работающих визуализаторов, деятельности операционной системы, поэтому приведена только качественная характеристика. То же самое можно сказать и про требования к процессору.

1. WinAmp 2.61

1.1. Декодер Nitrane

• Качество воспроизведения: хорошо

Оригинальный декодер среднего качества, неожиданно сильно улучшенный в последней версии. С версиями 2.20 — 2.22 поставлялся декодер на основе алгоритма Fraunhofer. Его можно использовать и в новых версиях программы (см. ниже). Фирменный декодер отличается немного смазанным, невнятным звуком.

1.2. Декодер Fraunhofer

• Качество воспроизведения: отлично

Данный «гибрид» изготавливается следующим образом: в директорию plugins установленного WinAmp скопировать файл in_mp3.dll от WinAmp 2.2x. Этот декодер был убран из-за лицензионных проблем. Обладает очень качественным звуком. Является одним из наилучших проигрывателей.

2. Windows Media Player 6.4

3. Apollo 37

4. NAD 0.93

5. C-4 2.2 build 3

6. CoolPlayer 1.0 beta build 5698

7. Jet-Audio 4.7

8. Sonique 1.30.4

Заключение

В первой номинации победителями признаны Apollo и WinAmp (c декодером Fraunhofer). Обратите внимание — у WinAmp и Apollo звук немного разный. Сложно сказать, чей лучше, так как оба звучат замечательно. Решающим аргументом в пользу Apollo для нас выступила возможность его сворачивания до узкой полосы со всеми нужными элементами управления. Это очень удобно для управления проигрывателем, не отвлекаясь от своей деятельности.

Во второй номинации победили C-4 и NAD. Они обладают качеством звука, сравнимым с лучшими проигрывателями, при меньших затратах системных ресурсов. При этом C-4 не может быть рекомендован для машин с малым количеством памяти. Вероятно, его аппетиты на память вызваны ошибками в алгоритме и будут уменьшены в следующих версиях. В любом случае, это перспективный проигрыватель.

Мы никогда не задумывались над качеством воспроизведения музыки, поэтому были поражены явными различиями в звуке. Не пренебрегайте качеством звука, который Вы слушаете. Используйте хорошие проигрыватели!

Дополнения к статье

В связи с многочисленными письмами пользователей WinAmp’а, предпочитающих уменьшенный вид панели плейера, стоит остановиться на использовании уменьшенного вида плейера (такую возможность предоставляют: WinAmp, Apollo, Sonique.)

Apollo

WinAmp

Преимущества Apollo перед WinAmp’ом выглядят так:

Назвaние композиции в произвольном формате (возможен вывод любой информации об MP3-файле)

Регулировка громкости (нижний регулятор)

Достаточной длины slidebar (полоса воспроизведения)

Просмотр playlist без возврата к полному виду плейера.

Apollo 37: При сворачивании в system tray через 1,5–2 часа закрывается с сообщением об ошибке приложения.

WinAmp: При длительном (1-2 часа) воспроизведении плейлиста возможна заметная деградация звука, наблюдающаяся на многих версиях этой программы. Для «исправления» звука следует перезапустить программу.

В связи с широким распространением компакт-дисков, на которых файлы MP3 могут иметь расширения, отличные от общепринятых, появилось предложение проверить возможности воспроизведения нормальных MP3-файлов с «ненормальными» расширениями. Этот «пустячок» полезен при воспроизведении файлов непосредственно с CD, на котором переименование файлов в *.mp3 невозможно физически, а поставляемые на CD программные плейеры не всегда хороши по качеству звучания и сервису.
Проверка воспроизведения файла типа *.mp3, переименованного в *.wav:

WinAmp 2.61 да (после редактирования Options\Plugins\Input\Nullsoft MPEG audio decoder\Additional extension)

Windows Media Player 6.4 нет

Apollo 37 нет

NAD 0.9x** да

C-4 2.2 build 3 нет

CoolPlayer 1.0 beta build 7222*** нет

Jet-Audio 4.7 да

Sonique 1.30.4 нет

* Что касается сайта разработчика Apollo, то вот что можно сказать: «This is the last release of Apollo as we know it. If there shall ever be another major Apollo release, it will be totally redesigned and perhaps released under different title.» Судя по этим строкам в «About Apollo» можно предположить, что продукт закончен, поддерживаться и обновляться не будет. В этой связи, не вызывает удивления, что сервер, обозначенный, как homepage программы не откликается.

** В версии 0.93 NAD’а отсутствует возможность сохранения редактированного плейлиста. Исправлено в «неофициальной» версии 0.94