Smrť MP3: Stručná história obľúbeného audio formátu na svete

Reklama

Nemecká nadácia, ktorá vlastní patent na ctihodný „starý“ hudobný formát MP3, nedávno oznámila, že nechá svoj patent zaniknúť. Zdieľanie zvukových súborov MP3 bolo široko otvorené počas 90. a začiatkom 2000. rokov. Kombinácia kompresie údajov, veľkosti súboru a zachovanej kvality zvuku zabezpečila, aby sa zvukový formát vystrelil do povesti na oboch stranách pirátskeho argumentu.

Nadpisy čítajú „MP3 je mŕtva“, ale akýkoľvek skutočný audiofil si vie, že skutočná smrť je veľmi nepravdepodobná. Je však čas sa pozrieť na históriu svetovo uznávaného zvukového formátu a na to, čo sa môže v blízkej budúcnosti objaviť.

Ako presne funguje MP3?

V závislosti od veku a zneužívania uší sa vaše sluchové frekvenčné rozpätie pohybuje medzi 20 Hz a 20 000 Hz. Navyše, naše uši sú najcitlivejšie na zvukové frekvencie medzi 2 kHz a 5 kHz. Náš sluch je tiež obmedzený našou schopnosťou filtrovať a spracovávať zvukové signály tak, ako sú prísť.

Maskovanie frekvencie - kľúč ku kompresii MP3 - závisí od neschopnosti mozgu rozlíšiť určité signály.

Predstavte si, že máme dva zvuky. Majú veľmi podobné frekvencie (napr. 200 Hz a 210 Hz), ale hrajú sa pri rôznych hlasitostiach. Slabší zvuk je počuteľný sám osebe, ale silnejší je rozpoznateľný iba vtedy, ak sa hrajú súčasne. Proces pokrytia jednej frekvencie druhou blízkou frekvenciou sa nazýva maskovanie. Frekvenčné maskovanie pracuje efektívne v hornej a dolnej časti zvukového spektra.

Ripovanie CD

Predpokladajme, že my ripujeme CD do vášho počítača. Hudba na disku CD je vzorkovaná 5 tipov na optimalizáciu veľkostí zvukových súborovAk ste niekedy chceli zmenšiť veľkosť zvukového súboru, ale neboli ste si istí, ako to urobiť bez toho, aby to ovplyvnilo kvalitu nahrávky, tu je všetko, čo potrebujete vedieť. Čítaj viac 44,100 krát za sekundu (44,1 kHz). Vzorky sú dlhé 2 bajty (1 bajt je 16 bitov). MP3 podporuje niekoľko frekvencií, ale zvyčajne používa štandard CD 44,1 kHz.

Jednotlivé súbory MP3 sa skladajú z rámcov MP3, ktoré obsahujú hlavičku a dátový blok. Každý rámec obsahuje 1 152 vzoriek. Z technického hľadiska ide o dve „granule“ z 576 vzoriek. Vzorky prechádzajú filtrom, ktorý ďalej delí zvuk na špecifickú skupinu 32 frekvenčných rozsahov. Algoritmus MP3 potom ďalej delí týchto 32 frekvenčných pásiem faktorom 18, čím vytvára 576 ešte menších pásiem. Každé pásmo obsahuje 1 576 frekvenčného rozsahu pôvodnej vzorky (keď sme začali kopírovať CD do počítača).

V tejto fáze vykonávajú svoju činnosť dva zložité matematické algoritmy: Modifikovaná diskrétna kosínová transformácia (MDCT) a rýchla Fourierova transformácia (FFT). Každý z nich vykonáva iný proces na rozobranom zdrojovom materiáli.

FFT analyzujú každé frekvenčné pásmo na zvuky, ktoré sa dajú ľahko maskovať, a zabezpečujú, aby maskovanie frekvencie zachovalo životne dôležité zvuky v stope.

Vzorky sa potom triedia a odovzdajú MDCT. MDCT premení každé pásmo na množinu spektrálnych hodnôt. Spektrálne hodnoty presnejšie vyjadrujú spôsob, akým náš sluch interpretuje zvuk. Mnoho komprimovaných zvukových kódovačov preto používa na odstránenie zvukových údajov spektrálne hodnoty. Akonáhle sú spektrálne informácie a analýza granúl kompletná, začne skutočný proces kompresie Ako funguje kompresia zvuku a môžete skutočne zistiť rozdiel?V tomto článku sa pozrieme na to, ako funguje kompresia hudby a či to má nejaký skutočný vplyv na to, ako vaša hudba skutočne znie. Čítaj viac .

Stručná história MP3

Pamätáte si prvý MP3 prehrávač? Mal som to šťastie, že som mal originálny iPod - kým ho muž s nožom neoslobodil od môjho vlastníctva. MiniDiscs aj tak boli chladnejšie.

Bez ohľadu na to, v čase, keď pôvodný iPod rýchlo eskaloval túžbu po MP3 (v roku 2001), bol formát už osem rokov. Okrem toho už MP3 vysielalo vlny na internete a ďalších prenosných digitálnych hudobných zariadeniach.

Odkiaľ pochádza MP3?

MP3 bolo a Moving Pobra EXperts GDizajn roup (MPEG) ako súčasť pôvodného štandardu kompresie zvuku a videa MPEG-1. MP3 je skratka MPEG-1 Audio Layer III, schválená na použitie v roku 1991 a nakoniec publikovaná v roku 1993.

Myšlienka za MP3 je celkom v pohode.

Algoritmus MP3 využíva vnímanie obmedzení ľudského sluchu, ktoré sa nazýva sluchové maskovanie. Maskovanie sluchu sa vyskytuje, keď je vnímanie jedného zvuku ovplyvnené prítomnosťou iného. Každá skladba navyše obsahuje zvukové prvky, ktoré nie sú vnímateľné pre celkový zážitok z počúvania. Manfred R. Schroeder prvýkrát navrhol kodek psychoakustického maskovania v roku 1979. Až po vytvorení MPEG (ako podvýboru ISO / IEC) v roku 1988 sa však začala koordinovaná iniciatíva pre globálnu normu.

V histórii MP3 existuje ďalšie dôležité meno: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg začal pracovať na kompresii digitálnej hudby v osemdesiatych rokoch, dizertačnú prácu ukončil v roku 1989. rôzne spôsoby kompresie, na ktorých pracoval Ako funguje kompresia súborov?Ako funguje kompresia súborov? Naučte sa základy kompresie súborov a rozdiel medzi stratovou a bezstratovou kompresiou. Čítaj viac zistili obmedzenia v oboch dostupných technológiách v rovnakom čase, ako aj návrh procesov včasného kódovania. Spolu s ďalšími zakladajúcimi členmi MPEG si uvedomil, že bude stačiť iba nový systém.

Fraunhoferov inštitút

V roku 1990 sa Brandenburg stal asistentom na univerzite v Erlangene-Norimbergu. Pokračoval v práci na komprimácii so spoločnosťou Fraunhofer Society (nakoniec sa pripojil k Fraunhofer 1993).

"Mali sme zvukovú podskupinu v skupine filmov [MPEG]," vysvetlil Brandenburg v Rozhovor NPR. „Nakoniec sme všetci spoločne vypracovali kompromis, ktorý mal rôzne režimy, takzvanú vrstvu I, vrstvu II, vrstvu III... A väčšina našich nápadov prešla do režimov kompresie zvuku MPEG... ktorý bol najkomplexnejší a ktorý poskytoval najlepšiu kvalitu pri nízkych dátových tokoch - to sa nazývalo vrstva III. “

Brandenburg použil pieseň „Tom's Diner“ od Suzanne Vega na zdokonalenie kompresného algoritmu, počúvať to znova a znova, aby sa zabezpečilo, že jeho drotárstvo nemá nepriaznivý vplyv na nahrávanie Vegin hlas.

MP3 exploduje

MP3 sedel v doldrumoch pár rokov po jeho oficiálnom vydaní, kodek sa považoval za „príliš komplikovaný“ na rozšírené použitie.

V roku 1997 sa však veci zmenili - rýchlo.

Najskôr „austrálsky študent“ kúpil profesionálny softvér na kódovanie l3enc od nemeckej spoločnosti. Softvér obrátil, skonštruoval ho, prekompiloval ho a nahral ho na FTP univerzity v USA pomocou PREČÍTAJ MA súbor hovorí: „Toto je freeware vďaka Fraunhoferovi.“ Tento malý akt okamžite zmenil prístup k kódovaniu a dekódovaniu MP3. Zrazu nalepením CD do počítača získate vysoko kvalitný zvuk v malej veľkosti súboru.

Po druhé, Nullsoft vydal úctyhodný zvukový prehrávač Winamp. MP3 roztrhané z CD sa dajú ľahko prehrávať na počítači.

Zároveň sa internet rozšíril do miliónov domácností po celom svete. Milióny HDD boli zaplnené MP3 4 fantastické nástroje na správu rozsiahlej zbierky MP3Správa hudobných knižníc môže byť úplne frustrujúca, najmä ak máte roky neorganizovanej hudby, ktorá čaká na správne triedenie a označenie. Slabá správa hudobných knižníc sa k vám vráti a bude vás uhryznúť neskôr ... Čítaj viac a formát sa stal preferovaným formátom zdieľania zvukových súborov pre služby zdieľania súborov typu peer-to-peer, ako napríklad Napster, Gnutella a eDonkey (Gnutella bol ďalší projekt Nullsoft). Hudobné pirátstvo bolo živé a nekontrolovateľné a v malej časti mu nepomohlo ani zvýšenie MP3.

Prehrávače MP3

V ďalšom rozmachu zavedeného audio priemyslu sa objavili prenosné prehrávače MP3. Začiatkom 90. rokov sa Fraunhoferov inštitút pokúsil a nedokázal vytvoriť obchodovateľný MP3 prehrávač. Na rozsiahle prijatie bolo jednoducho príliš skoro. Potrebovala vyššie uvedenú kombináciu zdieľania súborov, šírenia internetu a ripovacieho softvéru, aby prenosné prehrávače MP3 získali dynamiku.

Juhokórejská spoločnosť Elger Labs predstavila 250 dolárov MPMAN F10 s neuveriteľnou 32 MB pamäťou. Nebol to prielom pre priemysel, ktorý ho poznáme, ako ho poznáme. Toto ocenenie spočíva na modeli Diamond Rio PMP300 s 32 MB.

Úspech Diamond Rio priťahoval neželanú pozornosť. Americké združenie nahrávacieho priemyslu (RIAA) žalovalo Diamond Multimedia Systems (výrobca) - a stratilo sa. RIAA však správne predpokladala, že to bol začiatok endemického hudobného pirátstva, ktoré trvá dodnes.

Čo sa stalo potom, pýtate sa? Vývoj spotreby hudby: Ako sme sa sem dostaliVzostup prehrávača iPod, mobilného telefónu hrajúceho hudbu a množstva streamovaných mediálnych platforiem smeruje k jedinému jednoduchému nápadu: hudba je dôležitá. Ale ako sme sa sem dostali? Čítaj viac

Trochu známe zariadenie s názvom iPod zasiahla trhy a úplne legitimizovala MP3 ako de facto zvukový formát času a RIAA začala (pokračujúcu) krížovú výpravu proti pirátom po celom svete.

Zvyšok, ako hovoríme, je história.

Prečo potom MP3 umiera?

Fraunhoferov inštitút vlastnil patent MP3. 23. apríla 2017 vypršala platnosť ich zvyšných patentov. Fraunhofer preto už nemôže vydávať nové licencie MP3. my máme vysvetlil presne, čo sa deje Ako vás ovplyvní „smrť MP3“?Možno ste videli titulky naznačujúce, že MP3 je mŕtvy. Našťastie je to nezmysel. Aká je teda pravda za titulkami a ako vás ovplyvní skutočný príbeh? Čítaj viac s týmito „apokalyptickými“ titulkami, ako aj o tom, ako to ovplyvní vás.

Chceš TL; DR? MP3 nie je mŕtva a nikam nejde.

Jedným z hlavných dôvodov, ktoré Fraunhofer uviedol na prepustenie MP3, bol vek. Už nemôže konkurovať svojim novším a žiarivejším bratrancom z kodeku. Ich návrh? Namiesto toho použite rozšírené zvukové kódovanie (AAC). Zhodou okolností Fraunhofer vlastní (stále) patent na AAC, takže máme niekoľko alternatív MP3, z ktorých si môžete vybrať, nižšie.

Alternatívy MP3

Vaša zbierka MP3 sa náhle nespáli, rovnako ako existujúce kodéry a dekodéry budú naďalej vytvárať súbory MP3. To znamená, že MP3 sú už trochu staré. Existuje ich niekoľko bezplatné alternatívne zvukové formáty 10 najčastejších zvukových formátov: Ktorý z nich by ste mali používať?Viete o MP3, ale čo AAC, FLAC, OGG alebo WMA? Prečo existuje toľko formátov zvukových súborov a existuje najlepší zvukový formát? Čítaj viac môžete teraz uložiť svoju digitálnu hudbu.

• AAC - Rozšírené kódovanie zvuku, ako je uvedené vyššie, je nástupcom MP3. Jediným problémom je, že samotný formát teraz vyzerá trochu datovaný. AAC však vo všeobecnosti dosahuje lepšiu vernosť zvuku ako MP3 s podobnými dátovými tokmi a veľkosťami súborov. AAC je tiež stratový formát.
• Ogg Vorbis - formát Vorbis, bežne používaný v spojení s formátom kontajnerov Ogg. Je to lepší, o niečo mladší bratranec s otvoreným zdrojom pre MP3. Napriek tomu, že Ogg má lepšiu kompresiu, vyššie bitové rýchlosti a vo všeobecnosti lepšiu kvalitu zvuku, Ogg sa kvôli nedostatku podporovaných zariadení nikdy nerozbehol rovnako ako MP3. Ogg je tiež stratový formát.
• FLAC - Free Lossless Audio Codec je najpopulárnejší formát bezstratových zvukových kodekov. Prečo? FLAC ponúka presnú zvukovú kópiu východiskového materiálu v polovičnej veľkosti ako tradičné CD. Zvuky, ktoré sú MP3 najviac postihnuté (napr. Gitary, činely, reverby atď.), Zostávajú ostré napriek tomu, že sú výrazne komprimované. FLAC je bezstratový formát.

MP3 nie je mŕtva

Nemáte sa čoho báť. Môžete pokračovať v kopírovaní do formátu MP3 a vaše zariadenia budú pokračovať v prehrávaní hudby. Z dlhodobého hľadiska bude potrebné preskúmať aspoň novší zvukový formát vašej zbierky. Techniky kompresie pokročia Ako komprimovať veľké zvukové súbory: 5 jednoduchých a efektívnych spôsobovPotrebujete znížiť veľkosť zvukových súborov? Tu je niekoľko spôsobov, ako komprimovať veľké zvukové súbory. Čítaj viac a veľkosť presných kópií sa zníži.

Okrem toho stojí za zváženie úložná kapacita. Kedy Prvé prenosné prehrávače MP3 prišli s úložiskom 32 MB 7 Technológie, ktoré prišli a prešli za posledných 15 rokovPamätáte si Walkmana? Prenosný kazetový prehrávač Sony spôsobil revolúciu v hudobnom priemysle. Čítaj viac , To bolo chladný, ale zjavne to nestačí. Najväčší úložný priestor pre iPod Classic bol 160 GB. že môže byť narazený s aktualizáciou vlastného úložiska Vdýchnite nový život svojmu klasickému starému iPodu pomocou týchto najlepších tipovVšetci sme to urobili. Môžete si kúpiť novú lesklú súpravu za vynikajúcu cenu ao dva roky neskôr je to v zadnej časti zásuvky, ktorá zhromažďuje prach - spolu s vaším starým iPodom. Čítaj viac na neuveriteľných 240 GB - viac ako 1 000 000 jednotlivých skladieb MP3. Ide o to, že so zväčšovaním veľkosti úložného priestoru a zmenšovaním fyzickej veľkosti môžeme robiť viac s menej.

Internet nakoniec mení spôsob, akým počúvame hudbu. Robil som pirátsku hudbu, pretože som si nemohol dovoliť zaplatiť 12–20 dolárov za každé nové album, ktorý vyšiel. Teraz mám Spotify účet rodinného plánu Ušetrite prémiové predplatné pomocou týchto 9 zdieľateľných účtovPrémiové predplatné služby sú skvelé, ale náklady sa rýchlo zvyšujú. Tu je 9 služieb, ktoré môžete zdieľať, aby ste čo najlepšie využili svoje peniaze. Čítaj viac s prístupom k miliónom skladieb a účtu Amazon Prime s miliónmi ďalších. Jediné, čo ma obmedzuje, je moje pripojenie k internetu a dokonca aj potom majú obaja možnosti sťahovania offline vo vysoko kvalitných formátoch.

Nie je to také dôležité ako kedysi, ale MP3 nie je mŕtva.

Aký je váš preferovaný zvukový formát? Potrebujete ostrú realitu bezstratových? Alebo extrémnu kompresiu stratového formátu? Zmenilo sa používanie hudby od rozšírenia streamovacích služieb? Nechajte mi riadok v komentároch a ja sa k vám vrátim.

Obrázok Kredit: Ti Santi cez Shutterstock.com