В начале 90-х MPEG готовилась к десятилетию раздора, определяя технологические стандарты ближайшего будущего вроде телевидения высокой чёткости и цифровых видеодисков. Поскольку в Группу входили эксперты в области кино, то она поначалу обращала внимание только на качество видео. Лишь позже они поняли, что со звуком тоже надо что-то решать — после того, как Бранденбург заметил, что время немого кино давно миновало (он, кстати, именно в таком духе шутил всё время.)
Одобрение MPEG гарантировало поток лицензионных отчислений, но Бранденбург понимал, что добиться его будет трудно. Для стокгольмского теста-соревнования[11] отобрали десять аудио-примеров: некое соло Орнетта Коулмена, песню Трейси Чапман «Fast Саг», некое соло на трубе, глокеншпиль, запись фейерверка, два отдельных соло баса, десятисекундный сэмпл кастаньет, кусочек выпуска новостей и «Tom's Diner» Сьюзен Веги (последнее предложил Фраунгофер). Судили нейтральные участники, выбранные из шведских студентов последних курсов. Комитет склонялся к молодёжи потому, что требовались неиспорченные уши, которые ещё слышат высокие частоты.
В тестах MPEG участвовало 14 разных групп — вариант школьной «научной ярмарки», но с высокими ставками. Накануне соревнования конкурирующие группы провели неформальные показы. Бранденбург был уверен, что победит его группа. Ему казалось, что цвикеровское исследование-веха, всё еще не переведённое с немецкого, дало ему колоссальную фору.
На следующий день зал, полный светлоголовых скандинавских созданий с прекрасными девственными ушами, слушал 14 разных способов «рипа» песни «Fast Саг». Качество звука слушатели оценивали по пятибалльной шкале. MPEG свела результаты в таблицу — вышла ничья. На финише — Франугофер и конкурирующая фирма под названием MUSICAM. все остальные — далеко в хвосте. Столь сильный результат Фраунгофера стал полной неожиданностью: они считались тёмной лошадкой, эдакая группка вчерашних студентов, ввязавшихся в поединок с известными корпорациями. Типичный победитель этого состязания — как раз MUSICAM, хорошо финансируемый консорциум исследователей четырёх европейских университетов, к тому же крепко связанный с нидерландской корпорацией Philips, запатентовавшей компакт-диск. В штате у MUSICAM также было несколько исследователей из Германии, и Бранденбург начал подозревать, что тут не простое совпадение: они ведь тоже могли прочесть работу Цвикера на немецком. Ничью в соревновании MPEG никак не ожидала и ничего не предприняла, чтобы её не было. Метод Фраунгофера давал лучшее качество аудио при меньшем количестве данных, зато изобретение MUSICAM требовало меньших мощностей для обработки данных. Бранденбург почувствовал, что сила на его стороне — поскольку скорость обработки данных росла с каждым новым поколением чипов: она удваивалась примерно каждые два года или вроде того. А вот улучшить полосу пропускания гораздо сложнее — для этого надо перерыть все улицы города и поменять тысячи километров кабеля.
Бранденбург считал, что MPEG именно на это должна обратить внимание и сохранить пропускную способность, а не циклы обработки, и он всё повторял этот довод Группе, хотя чувствовал, что на его слова почти не обращают внимания.
После Стокгольма команда ждала решения MPEG несколько месяцев. В октябре 1990 года Германия объединилась, а Грилл занялся применением алгоритма Бранденбурга к своей новой любимейшей песне — «Wind of Change» группы Scorpions. В ноябре Эберхард Цвикер, исследователь аудио и фанат настольного тенниса, в возрасте 66 лет ушел в мир иной. В январе 1991 года команда Франугофера выдала свой первый коммерческий продукт — 25-фунтовое устройство для вещания. Первый покупатель — автобусные стоянки объединённого Берлина. Наконец, MPEG предложила Фраунгоферу компромисс: Группа ожидает большое количество заказов, а команду Фраунгофера включат в пул исполнителей, но для этого они должны сначала согласиться на некоторые правила, установленные MUSICAM[12].
Конкретно, команда должна принять её технологию абсолютно муторного «фильтр-банка полифазной квадратуры». Трудно придумать более уродские четыре слова. Конечно, нужен был некий фильтр, расщепляющий звук на частоты, подобно тому, что делает призма со светом, но у команды Фраунгофера уже был свой, и работал он очень хорошо. Если добавить ещё один, то алгоритм усложнится, а качество звука никак не улучшится. Но, что гораздо хуже, Philips владела патентом на код, и это означало, что придётся отдать экономическую составляющую фраунгоферовского проекта главным конкурентам. После длительных жарких внутренних споров Бранденбург пошёл на этот компромисс — он просто не видел никакого будущего без поддержки MPEG. Но все остальные члены команды почувствовали, что с них содрали три шкуры.
В апреле 1991 года MPEG опубликовала результаты конкурса. Из 14 методов выбрали только три. Первый назвали Moving Picture Experts Group аудиослой-1 (метод сжатия для цифровых кассет, которые устарели уже к моменту рассылки пресс-релиза). Далее, MPEG огласила остальные методы, избрав принцип названия, который могла придумать лишь группа инженеров: MPEG аудиослой-2, более известный как mp2 (от MUSICAM) и бранденбурговский, названный MPEG аудиослой-3, сегодня известный как mp3[13].
MPEG хотела создать поле для сотрудничества, но в результате спровоцировала войну форматов. У mp3 — техническое преимущество, за mp2 — признанное имя и более серьёзная корпоративная поддержка. MUSICAM, по большому счёту — это доверенное лицо фирмы Philips, уже получающей огромные деньги от лицензий на CD-технологию, и теперь, в 1990 году когда компакт-диски начали превышать по продажам виниловые пластинки, Philips ищет способ контролировать рынок того, что придёт им на смену.
История знает множество примеров, начиная от «Войны токов» (ac/dc, постоянного и переменного тока) конца XIX века до VHS/Betacam 1980-х, того, что побеждает не всегда лучший, чаще — самый порочный. От Эдисона до Sony выигрывали те, кто не только развивает и продвигает свой стандарт, но при этом также подрывает силы конкурента. Собственно, поэтому соперничество форматов называют «войной».
Команда Фрауенгофера, состоявшая из молодых и наивных учёных, к такой войне была не готова. Через несколько лет, после пяти соревнований на равных, их убрали. Комитет стандартизации выбрал mp2: для цифрового FM-радио, интерактивных CD-ROM, видео-компакт-дисков (предшественник DVD), цифровых аудиокассет и для распространяемого в эфире саунд-трека HDTV МрЗ они ничего не оставили.
В дискуссиях с другими инженерами им часто приходилось слышать, что mp3 «слишком сложный». Имелось в виду, что для того результата, который выдавал этот формат, он пожирал слишком много мощности компьютерного процессора. Но проблема была в филлипсовском «фильтр-банке»: половину сил mp3 расходовал на то, чтобы его обойти. В инженерной схеме, показывающей принцип работы mp3, ясно видно, как именно алгоритм Бранденбурга обходит фильтр — обходит, как автомобили на шоссе объезжают место аварии[14].
Команда Фраунгофера начала понимать, каким образом их обыграли. Сперва Philips навязал им свою неэффективную технологию, а потом стал указывать на неё же, как на недостаток, чтоб утопить команду на комиссии. Но что гораздо хуже — похоже, в среде аудиоинженеров начали распространяться слухи, ими же запущенные, про все эти недостатки. Это, в общем, был такой отличный корпоративный саботаж. Сперва они заставили команду Фраунгофера вырядится в крестьянские обноски, а потом у них за спиной над ними же и хихикали. Но обноски обносками, а Брандендбург был не из тех, кто тихо плачет, забившись в уголок. Ему нужна была победа. В июле 1993 года он получил директорское кресло в Фраунгофере. Хотя он обладал нулевым бизнес-опытом и начинал борьбу с позиции проигравшего, он загрузил свою команду по полной. Примерно в то же время их ограбили. Воры проникли в кампус «Эрланген» ночью, и утащили компьютерное оборудование на десятки тысяч долларов. Воры побывали в каждом отделе, включая тот, где тестировали аудио. Там заполночь всё еще сидели двое mp3-исследователей, которые в своих дорогих японских наушниках не слышали никаких звуков из внешнего мира.
11
Техническое описание формата и результатов стокгольмского теста можно найти в «MPEG/ Audio Subjective Assessments Test Report», International Organization for Standardization, 1990.
12
В добавок, к сделке с MPEG Фраунгофер сделал некоторые инженерные уступки, чтобы порадовать Thomson и AT&T. Окончательное технологическое решение соединяло различное сэмплирование звука с методами сжатия, и соединяло их как будто скотчем, только компьютерным. Сварливый и несдержанный на язык Джеймс Джонстон поклялся не ругаться матом, поэтому описал mp3 как «Гибрид. Ну. или вот это слово, которым называют незаконнорожденного».
13
Термин mp3 не имел широкого применения до появления операционной системы Windows 95. До неё, после оглашения результатов MPEG, mp3 называли Layer 3. Для простоты я буду везде использовать термин mp3, хотя это и не точно.
14
См., например. Karlheinz Brandenburg. «МРЗ and AAC Explained», доклад, представленный на 17-й Международной конференции AES по высококачественному аудиокодированию. Синья, Италия, 2-5 сентября 1999 года.