Home-theater-designers
A német alapítvány, amely a tiszteletreméltó „régi” MP3 formátum szabadalmát birtokolja, nemrégiben bejelentette, hogy hagyják szabadalmukat. Az MP3 az 1990-es és a 2000-es évek elején széles körben nyitotta meg az audio fájlmegosztást. Az adattömörítés, a fájlméret és a megtartott hangminőség kombinációja biztosította a hangformátumot, amelyet a kalózkodás érvelésének mindkét oldalán ismertté tettek.
A főcímeken az 'MP3 halott' felirat olvasható, de minden igazi audiofil tudja, hogy az igazi halál nagyon valószínűtlen. Ennek ellenére itt az ideje, hogy megnézzük a világhírű audio formátum történetét, és mi jöhet a közeljövőben.
Pontosan hogyan működik az MP3?
A fülétől való életkortól és visszaéléstől függően a hallási frekvenciatartománya 20 Hz és 20 000 Hz között van. Továbbá, fülünk a legérzékenyebb a 2 kHz és 5 kHz közötti hangfrekvenciákra. Hallásunkat korlátozza az a képességünk is, hogy képesek vagyunk szűrni és feldolgozni a hangjeleket, amint megérkeznek.
Kép jóváírása: flatvector a Shutterstockon keresztül
A frekvenciamaszkolás - az MP3 tömörítés kulcsa - azon alapul, hogy az agy képtelen megkülönböztetni bizonyos jeleket.
Képzeld el, hogy két hangunk van. Nagyon hasonló frekvenciájuk van (pl. 200 Hz és 210 Hz), de különböző hangerővel játszanak. A gyengébb hang önmagában is hallható, de az erősebb csak akkor különböztethető meg, ha egyszerre játssza le. Az egyik frekvenciát egy másik közeli frekvenciával lefedő folyamatot maszkolásnak nevezik. A frekvenciamaszk hatékonyan működik az audiospektrum tetején és alján.
CD másolása
Tegyük fel, hogy CD -t másolunk a számítógépére. A CD -n lévő zenét másodpercenként 44 100 -szor (44,1 kHz) mintázzák. A minták 2 bájt hosszúak (1 bájt 16 bit). Az MP3 több frekvenciát támogat, de általában a CD-szabvány 44,1 kHz-et használja.
hogyan lehet csökkenteni a google chrome ram használatát
Az egyes MP3 fájlok MP3 keretekből állnak, fejléccel és adatblokkal. Minden keret 1152 mintát tartalmaz. Technikailag két „granulátum” 576 mintából. A mintákat egy szűrőn keresztül futtatják, amely tovább osztja a hangot egy meghatározott, 32 frekvenciatartományra. Az MP3 algoritmus ezután tovább osztja ezt a 32 frekvenciasávot 18 -szorosára, így 576 még kisebb sávot hoz létre. Minden sáv az eredeti minta frekvenciatartományának 1/576 -át tartalmazza (amikor elkezdtük a CD számítógépre másolását).
Kép jóváírása: Kim Meyrick Wikimédián keresztül
Ebben a szakaszban két összetett matematikai algoritmus végzi munkáját: a Módosított diszkrét koszinusz transzformáció (MDCT) és gyors Fourier -transzformációk (FFT). Mindegyik más eljárást hajt végre a lebontott forrásanyagon.
Az FFT -k elemzik az egyes frekvenciasávokat a könnyen maszkolható hangok tekintetében, ügyelve arra, hogy a frekvencia -maszkolás megőrizze a sáv létfontosságú hangjait.
A mintákat ezután szétválogatják és továbbítják az MDCT -nek. Az MDCT minden sávot spektrális értékek halmazává alakít. A spektrális értékek pontosabban tükrözik azt, ahogyan hallásunk értelmezi a hangot. Ezért sok tömörített audio kódoló spektrális értékeket használ az audio adatok eltávolítására. Miután a spektrális információ és a granulátum elemzése befejeződött, megkezdődik a tényleges tömörítési folyamat.
Az MP3 rövid története
Emlékszel az első MP3 lejátszódra? Volt szerencsém egy eredeti iPoddal rendelkezni - mindaddig, amíg egy késes férfi ki nem szabadította a birtokomból. Mini lemezek mindenesetre hűvösebbek voltak.
Ettől függetlenül, mire az eredeti iPod gyorsan megnövelte az MP3 iránti vágyat (2001 -ben), a formátum már nyolc éves volt. Továbbá az MP3 már hullámokat vert az interneten és más hordozható digitális zenei eszközökön.
Honnan jött az MP3?
Az MP3 a M oving P icture ÉS xperts G csoport (MPEG) kialakítása, az eredeti MPEG-1 audio és videó tömörítési szabvány részeként. Az MP3 az MPEG-1 Audio Layer III rövidítése, amelyet 1991-ben használtak, végül 1993-ban adtak ki.
Az MP3 ötlete nagyon jó.
Az MP3 algoritmus kihasználja az emberi hallás észlelési korlátait, amelyeket hallási maszkolásnak neveznek. Hallási maszkolás akkor fordul elő, ha az egyik hang érzékelését befolyásolja a másik jelenléte. Ezenkívül minden dal olyan hangelemeket tartalmaz, amelyek nem érzékelhetők a teljes hallgatási élményben. Manfred R. Schroeder először 1979 -ben javasolt pszichoakusztikus maszkoló kodeket. Azonban csak az MPEG megalakulása (az ISO/IEC albizottsága) 1988 -ban kezdődött meg a globális szabvány összehangolt kezdeményezése.
Van még egy fontos név az MP3 történetében: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg az 1980 -as években kezdett el dolgozni a digitális zene tömörítésén, majd 1989 -ben befejezte doktori értekezését különböző tömörítési módokon dolgozott korlátokat talált mindkét akkor rendelkezésre álló technológiában, valamint a korai kódolási folyamatok kialakításában. Az MPEG többi alapító tagjával együtt rájött, hogy csak egy új rendszer elegendő.
A Fraunhofer Intézet
1990-ben Brandenburg adjunktus lett az Erlangen-Nürnbergi Egyetemen. Folytatta a tömörítéssel kapcsolatos munkáját a Fraunhofer Társasággal (végül csatlakozik Fraunhofer 1993 -hoz).
„Volt az audio alcsoport a mozgóképek csoportjában [MPEG]” - magyarázta Brandenburg NPR interjú . „Végül mindannyian egy kompromisszumot dolgoztunk ki, amelynek különböző módjai voltak, úgynevezett I., II. És III. . . És ötleteink többsége az MPEG audio tömörítési módjaiba ment. . . amely a legösszetettebb és a legjobb minőséget nyújtja alacsony bitsebesség mellett - ezt Layer III -nak hívták.
Brandenburg a Suzanne Vega 'Tom's Diner' című dalát használta a tömörítési algoritmus finomítására, és újra és újra meghallgatta, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a cinkelése nem befolyásolja hátrányosan Vega hangjának rögzítését.
MP3 felrobban
Az MP3 a hivatalos megjelenése után néhány évig állt a mélyponton, a codec „túl bonyolultnak” minősült a széles körű használathoz.
1997 -ben azonban gyorsan változtak a dolgok.
Először is, egy „ausztrál diák” professzionális kódolószoftvert vásárolt l3enc egy német cégtől. Megfordította a szoftvert, újrafordította, és feltöltötte egy amerikai egyetemi FTP -re a README fájl, amely azt mondja: 'Ez ingyenes program a Fraunhofernek köszönhetően.' Ez a kis tett azonnal megváltoztatta az MP3 kódoláshoz és dekódoláshoz való hozzáférést. Hirtelen egy CD behelyezése a számítógépbe kiváló minőségű hangot eredményezett apró fájlméretekben.
Másodszor, a Nullsoft kiadta a tiszteletre méltó Winamp audiolejátszót. A CD -ről kitépett MP3 -ok könnyen lejátszhatók számítógépen.
Ugyanakkor az internet világszerte több millió otthonban terjedt el. A HDD -k milliói megteltek MP3 -al , és ez a formátum lett a preferált audio fájlmegosztási formátum a korai peer-to-peer fájlmegosztó szolgáltatásokhoz, mint például a Napster, a Gnutella és az eDonkey (a Gnutella egy másik Nullsoft-projekt volt). A zenei kalózkodás élt és burjánzott, és nem kis részben segített az MP3 térnyerésében.
MP3 lejátszók
A kialakult audioipar további áldásaként megjelentek a hordozható MP3 -lejátszók. A kilencvenes évek elején a Fraunhofer Intézet megpróbált és nem sikerült piacképes MP3 lejátszót létrehozni. Egyszerűen túl korai volt a széles körű elfogadáshoz. A hordozható MP3 -lejátszók lendületéhez a fájlmegosztás, az internet elterjedése és a rippelés szoftver fent említett kombinációja kellett.
A dél -koreai cég, az Elger Labs bemutatta a 250 dolláros MPMAN F10 -et, amely 32 MB -os memóriával rendelkezik. Nem ez volt az észbontó szikra az iparágban, ahogy ismerjük. Ez az elismerés a Diamond Rio PMP300 -at illeti, amely szintén 32 MB méretű.
A Diamond Rio sikere nemkívánatos figyelmet keltett. Az Amerikai Hanglemezipari Szövetség (RIAA) beperelte a Diamond Multimedia Systems -t (a gyártó) - és elveszett. A RIAA azonban helyesen feltételezte, hogy ez a kezdete az endemikus zenei kalózkodásnak, amely a mai napig tart.
Mi történt ezután, kérdezed?
Nos, egy kevéssé ismert eszköz, az úgynevezett iPod piacra került, teljesen legitimálva az MP3 -t az akkori de facto audio formátumként, és a RIAA megkezdte (folyamatos) keresztes hadjáratát a kalózok ellen szerte a világon.
A többi, ahogy mondjuk, történelem.
Miért hal meg akkor az MP3?
A Fraunhofer Intézet birtokolta az MP3 szabadalmat. 2017. április 23 -án a szabadalmaik lejártak. Ezért a Fraunhofer már nem adhat ki új MP3 licenceket. Pontosan elmagyaráztuk, mi történik ezekkel az „apokaliptikus” címsorokkal, valamint azt is, hogy ez hogyan fog rád hatni.
A TL; DR -t szeretné? Az MP3 nem halott, és nem megy sehova.
Az egyik fő ok, amiért Fraunhofer az MP3 elengedését adta, az életkor volt. Már nem tudja felvenni a versenyt újabb és fényesebb kodek-unokatestvéreivel. A javaslatuk? Használjon fejlett hangkódolást (AAC). Véletlenül a Fraunhofer birtokolja az AAC (folyamatban lévő) szabadalmát is, így az alábbiakban néhány MP3 alternatíva közül választhat.
MP3 alternatívák
MP3 gyűjteménye nem fog hirtelen égni, ahogy a meglévő kódolók és dekódolók továbbra is MP3 fájlokat készítenek. Ez azt jelenti, hogy az MP3 egy kicsit kelt. Több is van ingyenes alternatív hangformátumok most tárolhatja digitális zenéit.
- AAC - A fejlett hangkódolás, mint fentebb említettük, az MP3 utódja. Az egyetlen probléma az, hogy a formátum önmagában most kissé dátumnak tűnik. Ennek ellenére az AAC általában jobb hanghűséget ér el, mint az MP3, hasonló bitsebességgel és fájlmérettel. Az AAC szintén veszteséges formátum.
- Ogg Vorbis - Vorbis formátum, amelyet általában az Ogg konténer formátummal együtt használnak. Ez a jobb, kicsit fiatalabb, nyílt forrású unokatestvére az MP3 -nak. Annak ellenére, hogy az Ogg jobb tömörítést, magasabb bitsebességet és általában jobb hangminőséget kínál, az Ogg soha nem indult el ugyanúgy, mint az MP3, a támogatott eszközök hiánya miatt. Az Ogg szintén veszteséges formátum.
- FLAC - A Free Lossless Audio Codec a legnépszerűbb veszteségmentes audio codec formátum. Miért? A FLAC a forrásanyag pontos hangmásolatát kínálja, fele akkora, mint egy hagyományos CD. Az MP3 által leginkább érintett hangok (pl. Gitár, cintányér, reverb stb.) Élesek maradnak annak ellenére, hogy jelentősen tömörítve vannak. A FLAC veszteségmentes formátum.
Az MP3 nem halt meg
Nincs miért aggódnia. Folytathatja az MP3 -ra másolást, és eszközei továbbra is lejátszják zenéit. Hosszú távon érdemes lesz legalább egy újabb hangformátumot megvizsgálni a gyűjteményéhez. A tömörítési technikák előrehaladnak és a pontos másolatok fájlméretei csökkennek.
Ezenkívül érdemes figyelembe venni a tárolókapacitást. Amikor megérkeztek az első hordozható MP3 -lejátszók 32 MB tárhellyel, az volt menő , de nyilvánvalóan nem elég. Az iPod Classic legnagyobb tárhelye 160 GB volt. Hogy ütközhet egy egyéni tárhely frissítéssel óriási 240 GB -ig - jóval több mint 1 000 000 egyedi MP3 szám. A lényeg az, hogy a tárhely méretének növekedésével és a fizikai méret csökkenésével többet tudunk tenni kevesebbel.
Végül az internet folyamatosan megváltoztatja a zenehallgatás módját. Régen kalóz zenét használtam, mert nem engedhettem meg magamnak, hogy 12-20 dollárt fizessek minden megjelenő albumért. Most van egy Spotify családterv -fiókom, amely több millió számhoz fér hozzá, és egy Amazon Prime -fiókom milliókkal. Az egyetlen dolog, ami korlátoz engem, az internetkapcsolatom, és még akkor is mindkettőjüknek vannak lehetőségei az offline letöltésre kiváló minőségű formátumban.
Nem olyan fontos, mint régen, de az MP3 nem halt meg.
Melyik a kívánt audio formátum? Szüksége van a veszteség nélküli éles valóságra? Vagy a veszteséges formátum extrém tömörítése? Változott a zenehasználat azóta, hogy a streaming szolgáltatások elterjedtek? Hagyjon egy sort a megjegyzésekben, és visszahívom.
Képhitel: Ti Santi a Shutterstock.com -on keresztül
Részvény Részvény Csipog Email Kezdő útmutató a beszéd animálásáhozA beszéd animálása kihívást jelenthet. Ha készen áll arra, hogy párbeszédet adjon hozzá a projekthez, akkor lebontjuk a folyamatot.
Olvassa tovább Kapcsolódó témák- Technológia magyarázata
- Szórakozás
- MP3
- Fájltömörítés
- Audio átalakító
Gavin a Windows és a Technology Explained junior szerkesztője, rendszeresen közreműködik a Valóban hasznos podcastban, és rendszeres termékértékelő. BA (Hons) kortárs írással és digitális művészeti gyakorlatokkal rendelkezik a devoni domboktól, valamint több mint egy évtizedes szakmai írói tapasztalattal rendelkezik. Rengeteg teát, társasjátékokat és focit élvez.
Továbbiak Gavin Phillips -tőlIratkozzon fel hírlevelünkre
Csatlakozz hírlevelünkhöz, ahol technikai tippeket, értékeléseket, ingyenes e -könyveket és exkluzív ajánlatokat találsz!
Feliratkozáshoz kattintson ide