Moartea MP3: o scurtă istorie a formatului audio preferat al lumii

Publicitate

Fundația germană care deține brevetul venerabilului format de muzică „veche” MP3 a anunțat recent că va lăsa să cadă brevetul. MP3 a suflat schimbul de fișiere audio, deschis pe tot parcursul anilor 1990 și începutul anilor 2000. Combinația de compresie a datelor, dimensiunea fișierului și calitatea audio păstrată a asigurat formatul audio înregistrat la notorietate de o parte și de alta a argumentului pirateriei.

Titlurile scriu „MP3 Is Dead”, dar orice audiofil real știe că o moarte adevărată este foarte puțin probabilă. Cu toate acestea, este timpul să analizați istoria unui format audio de renume mondial și ce poate veni în viitorul apropiat.

Exact cum funcționează MP3-ul?

În funcție de vârstă și de abuzurile pe care le-au susținut urechile, intervalul dvs. de frecvență auditivă se situează între 20 Hz și 20.000 Hz. Mai mult, urechile noastre sunt cele mai sensibile la frecvențele sonore cuprinse între 2 kHz și 5 kHz. Audierea noastră este, de asemenea, limitată de capacitatea noastră de a filtra și procesa semnalele audio ca atare ajunge.

Mascarea frecvenței - cheia compresiei MP3 - se bazează pe incapacitatea creierului de a face distincția între anumite semnale.

Imaginați-vă că avem două sunete. Au frecvențe foarte similare (de exemplu, 200 Hz și 210 Hz), dar au fost redate la diferite volume. Sunetul mai slab este audibil de unul singur, dar cel mai puternic se distinge doar dacă sunt redate simultan. Procesul de acoperire a unei frecvențe cu o altă frecvență apropiată se numește „mascare”. Mascarea frecvenței funcționează eficient în partea de sus și de jos a spectrului audio.

Extragerea unui CD

Să presupunem că extragem un CD pe computer. Muzica de pe CD este prelevată 5 sfaturi pentru optimizarea dimensiunilor fișierelor audioDacă ați dorit vreodată să reduceți dimensiunea unui fișier audio, dar nu sunteți siguri cum să faceți asta fără a afecta calitatea înregistrării, iată tot ce trebuie să știți. Citeste mai mult 44.100 de ori pe secundă (44.1 kHz). Probele au o lungime de 2 octeți (1 octet este de 16 biți). MP3 acceptă mai multe rate, dar utilizează de obicei standardul CD 44,1 kHz.

Un fișier MP3 individual este format din cadre MP3, cu antet și bloc de date. Fiecare cadru conține 1.152 de probe. Tehnic, este vorba de două „granule” din 576 de probe. Probele sunt rulate printr-un filtru care împarte sunetul într-un set specific de 32 de intervale de frecvență. Algoritmul MP3 împarte apoi cele 32 de benzi de frecvență cu un factor de 18, creând 576 benzi chiar mai mici. Fiecare bandă conține 1/576 din intervalul de frecvență al eșantionului inițial (când am început să extragem CD-ul pe computer).

În această etapă, doi algoritmi matematici complexi își desfășoară activitatea: Transformat discret de cosinus modificat (MDCT) și Fast Fourier Transforms (FFT). Fiecare realizează un proces diferit pe materialul sursă defalcat.

FFT analizează fiecare bandă de frecvență pentru sunete care pot fi mascate cu ușurință, asigurându-vă că mascarea frecvenței păstrează sunete vitale în piesă.

Probele sunt apoi sortate și transmise la MDCT. MDCT transformă fiecare bandă într-un set de valori spectrale. Valorile spectrale reprezintă mai precis modul în care auzul nostru interpretează audio. Prin urmare, multe codificatoare audio comprimate folosesc valori spectrale pentru a elimina datele audio. Odată ce informațiile spectrale și analiza granulului sunt finalizate, începe procesul de compresie real Cum funcționează compresia audio și puteți spune cu adevărat diferența?În acest articol, vom arunca o privire la modul în care funcționează compresia muzicală și dacă are vreun efect real asupra modului în care sună muzica ta. Citeste mai mult .

O scurtă istorie a MP3-ului

Îți amintești primul tău player MP3? Am avut norocul să am un iPod original - până când un om cu un cuțit l-a eliberat de posesia mea. MiniDiscs oricum erau mult mai reci.

Indiferent, până când iPod-ul original a escaladat rapid dorința de MP3-uri (în 2001), formatul avea deja opt ani. Mai mult, MP3 deja producea valuri pe internet și pe alte dispozitive portabile de muzică digitală.

De unde a venit MP3?

MP3 era un MASII Picture EXperts Gdesign de roup (MPEG), ca parte a standardului său original de compresie audio și video MPEG-1. MP3 este o prescurtare a MPEG-1 Audio Layer III, aprobată pentru utilizare în 1991 și publicată în final în 1993.

Ideea din spatele MP3 este destul de mișto.

Algoritmul MP3 profită de limitările perceptuale ale auzului uman, denumită mascare auditivă. Mascarea auditivă apare atunci când percepția unui sunet este afectată de prezența altuia. Mai mult, fiecare melodie conține elemente audio imperceptibile pentru experiența de ascultare globală. Manfred R. Schroeder a propus pentru prima dată un codec de mascare psihoacustică în 1979. Cu toate acestea, în 1988, a început o inițiativă concertată pentru un standard global, până la formarea MPEG (ca subcomisie a ISO / CEI).

Există un alt nume important în istoria MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg a început să lucreze la compresia muzicală digitală în anii 1980, completând teza de doctorat în 1989. diverse moduri de compresiune la care lucrase Cum funcționează compresia fișierelor?Cum funcționează compresia fișierelor? Aflați elementele de bază ale comprimării fișierelor și diferența dintre compresia pierdută sau cea fără pierderi. Citeste mai mult au găsit limitări atât în ​​tehnologiile disponibile la acea vreme, cât și în proiectarea proceselor de codificare timpurie. El, împreună cu alți membri fondatori MPEG, și-au dat seama că doar un nou sistem va fi suficient.

Institutul Fraunhofer

În 1990, Brandenburg a devenit profesor asistent la Universitatea din Erlangen-Nuremberg. Și-a continuat activitatea de compresie cu societatea Fraunhofer (în cele din urmă s-ar alătura lui Fraunhofer 1993).

"Am avut subgrupa audio în cadrul grupului de imagini în film [MPEG]", a explicat Brandenburg într-un comunicat Interviu NPR. „La final am avut împreună un compromis elaborat, care avea diferite moduri, așa-numitul strat I, stratul II, stratul III... Iar majoritatea ideilor noastre au intrat în modurile de compresie în audio MPEG... care a fost cea mai complexă și cea care oferea cea mai bună calitate la bitrate scăzute - aceea a fost numită stratul III. ”

Brandenburg a folosit melodia „Tom’s Diner” de Suzanne Vega pentru a perfecționa algoritmul de compresie, ascultând-o din nou și din nou, pentru a se asigura că tinkeringul său nu a afectat în mod negativ înregistrarea Vocea lui Vega.

MP3 Explodes

MP3 s-a așezat în doldrums câțiva ani după lansarea sa oficială, codecul considerat „prea complicat” pentru o utilizare pe scară largă.

Cu toate acestea, în 1997, lucrurile s-au schimbat - repede.

În primul rând, un „student australian” a cumpărat software de codificare profesională l3enc de la o companie germană. A inversat software-ul, a recompilat-o și l-a încărcat într-un FTP universitar din SUA cu un CITEȘTE-MĂ fișier spunând: „Acesta este freeware, datorită Fraunhofer.” Acest act mic a schimbat instantaneu accesul la codarea și decodarea MP3. Dintr-o dată, lipirea unui CD în computerul dvs. a făcut audio de înaltă calitate, cu dimensiuni minuscule de fișier.

În al doilea rând, Nullsoft a lansat venerabilul player audio Winamp. MP3-urile smulse de pe un CD pot fi redate cu ușurință pe un computer.

În același timp, internetul s-a răspândit în milioane de case din întreaga lume. Milioane de HDD-uri se umpleau cu MP3-uri 4 Instrumente fantastice pentru a vă gestiona colecția MP3 masivăGestionarea bibliotecii muzicale poate fi o experiență complet frustrantă, mai ales dacă aveți ani de muzică neorganizată care așteaptă să fie sortate și etichetate corespunzător. Managementul sărac al bibliotecii de muzică va reveni și vă va mușca mai târziu ... Citeste mai mult , iar formatul a devenit formatul preferat de partajare a fișierelor audio pentru servicii de partajare timpurie a fișierelor peer-to-peer, precum Napster, Gnutella și eDonkey (Gnutella a fost un alt proiect Nullsoft). Pirateria muzicală a fost vie și plină de ravagii și nu a fost ajutată în nicio mică parte de ascensiunea MP3.

Mp3 playere

Într-o perspectivă suplimentară a industriei audio consacrate, au apărut playere MP3 portabile. La începutul anilor 1990, Institutul Fraunhofer a încercat și nu a reușit să creeze un player MP3 comercializabil. Pur și simplu a fost prea devreme pentru adoptarea pe scară largă. Avea nevoie de combinația menționată anterior de partajarea fișierelor, proliferarea internetului și software-ul de extragere pentru a oferi un impuls MP3 player-urilor.

Compania sud-coreeană, Elger Labs, a introdus F10 250 MPMAN F10, complet cu o memorie extraordinară de 32 MB. Nu a fost o scânteie minunată pentru industrie așa cum o știm noi. Acest premiu se bazează pe Diamond Rio PMP300, de asemenea cu 32 MB.

Succesul Diamond Rio a atras atenția nedorită. Asociația pentru industria înregistrărilor din America (RIAA) a dat în judecată Diamond Multimedia Systems (producătorul) - și a pierdut. Cu toate acestea, RIAA a presupus corect că acesta a fost începutul pirateriei muzicale endemice, care continuă până în zilele noastre.

Ce s-a întâmplat în continuare, întrebați? Evoluția consumului muzical: cum am ajuns aiciCreșterea iPod-ului, telefonul mobil cu redare de muzică și o serie de platforme media streaming toate îndreaptă către o singură idee simplă: muzica este importantă. Dar cum am ajuns aici? Citeste mai mult

Ei bine, un dispozitiv puțin cunoscut numit dispozitivul iPod a ajuns pe piețe, legitimând complet MP3-ul ca format audio de facto al vremii, iar RIAA a început cruciada (continuă) împotriva piraților de pe glob.

Restul, după cum spunem, este istorie.

De ce moare MP3 atunci?

Institutul Fraunhofer a deținut brevetul MP3. La 23 aprilie 2017, brevetele lor rămase au expirat. Prin urmare, Fraunhofer nu mai poate emite noi licențe MP3. Ne-am a explicat exact ce se întâmplă Cum vă va afecta „Moartea MP3”?Este posibil să fi văzut titlurile care sugerează că MP3-ul este mort. Din fericire, aceasta este o prostie. Deci, care este adevărul din spatele titlurilor și cum vă va afecta povestea reală? Citeste mai mult cu aceste titluri „apocaliptice”, precum și cum vă vor afecta.

Vrei TL; DR? MP3 nu este mort și nu merge nicăieri.

Unul dintre motivele principale pe care Fraunhofer le-a dat pentru a da drumul la MP3 a fost vârsta. Nu mai poate concura cu noii și mai strălucitori codec-veri. Sugestia lor? Utilizați în schimb codificare avansată audio (AAC). Întâmplător, Fraunhofer deține și brevetul (continuu) pentru AAC, așa că avem mai multe alternative MP3 din care puteți alege, mai jos.

Alternative MP3

Colecția dvs. MP3 nu va arde brusc, la fel cum codificatoarele și decodificatoarele existente vor continua să producă fișiere MP3. Acestea fiind spuse, MP3-ul este cam datat acum. Sunt câteva formate audio gratuite gratuite Cele mai frecvente 10 formate audio: Care ar trebui să folosești?Știți despre MP3, dar despre AAC, FLAC, OGG sau WMA? De ce există atât de multe formate de fișiere audio și există cel mai bun format audio? Citeste mai mult puteți utiliza pentru a stoca muzica digitală acum.

• AAC - Advanced Audio Coding, după cum am menționat mai sus, este succesorul la MP3. Singura problemă este că formatul în sine arată acum puțin datat. Cu toate acestea, AAC obține, în general, o fidelitate audio mai bună decât MP3, cu biți și dimensiuni de fișiere similare. AAC este, de asemenea, un format cu pierderi.
• Ogg Vorbis - Formatul de Vorbis, utilizat frecvent în combinație cu formatul Ogg container. Este cel mai bun, ușor mai tânăr, văr open source pentru MP3. În ciuda Ogg cu o compresie mai bună, rate de biți mai mari și, în general, o calitate audio mai bună, Ogg nu a decolat niciodată în același mod ca și MP3 din cauza lipsei dispozitivelor acceptate. Ogg este, de asemenea, un format pierdut.
• FLAC - Free Lossless Audio Codec este cel mai popular format audio fără codec. De ce? FLAC oferă o copie audio exactă a materialului sursă, la jumătate din dimensiunea unui CD tradițional. Sunetele cele mai afectate de MP3 (de exemplu, chitare, cipale, reverb, etc.) rămân clare, deși sunt comprimate semnificativ. FLAC este un format fără pierderi.

MP3 Nu este mort

Nu ai de ce să-ți faci griji. Puteți continua să extrageți versiunea MP3, iar dispozitivele dvs. vor continua să vă asculte muzica. Pe termen lung, va merita să investighezi un format audio mai nou pentru colecția ta. Tehnicile de compresie vor avansa Cum comprimați fișiere audio mari: 5 modalități ușoare și eficienteTrebuie să reduceți dimensiunea fișierelor audio? Iată câteva moduri de a comprima fișiere audio mari. Citeste mai mult iar dimensiunile fișierelor de copii exacte vor scădea.

În plus, merită luat în considerare capacitatea de stocare. Cand primii playere MP3 portabile au ajuns cu 32 MB de stocare 7 tehnologii care au venit și au venit în ultimii 15 aniÎți amintești de Walkman? Caseta portabilă Sony a revoluționat industria muzicală. Citeste mai mult , a fost rece, dar, evident, nu este suficient. Cel mai mare spațiu de stocare pentru un iPod Classic a fost de 160 GB. Acea ar putea fi afectat cu o actualizare personalizată a stocării Respirați viață nouă în vechiul dvs. iPod clasic cu aceste sfaturi de topAm terminat cu toții. Cumpărați o piesă nouă și lucioasă la un preț exorbitant, iar doi ani mai târziu se află în spatele unui sertar care colectează praf - alături de vechiul dvs. iPod. Citeste mai mult la 240 GB - peste 1.000.000 de piese MP3 individuale. Ideea este că pe măsură ce dimensiunea de stocare crește și dimensiunea fizică scade, putem face mai mult cu mai puțin.

În cele din urmă, internetul continuă să schimbe modul în care ascultăm muzica. Am piratat muzica pentru că nu îmi puteam permite să plătesc 12-20 de dolari pentru fiecare album nou care a apărut. Acum am un Contul planului familiei Spotify Economisiți pe abonamente premium cu aceste 9 conturi partajabileServiciile de abonament premium sunt mari, dar costurile se adaugă rapid. Iată 9 servicii pe care le poți partaja pentru a obține la maxim bani. Citeste mai mult cu acces la milioane de piese și un cont Amazon Prime cu alte milioane. Singurul lucru care mă limitează este conexiunea mea la internet și chiar atunci, ambele au opțiuni pentru descărcări offline în formate de înaltă calitate.

Nu este la fel de important ca altădată, dar MP3 nu este mort.

Care este formatul audio preferat? Ai nevoie de realitatea crocantă a fără pierderi? Sau compresia extremă a unui format pierdut? S-a schimbat utilizarea muzicii dvs. de când serviciile de streaming au devenit răspândite? Lasă-mi o linie în comentarii și mă voi întoarce la tine.

Credit imagine: Ti Santi prin Shutterstock.com