Co znamená MP3. Co je formát mp3? Nejčastější hudební formáty, jiné zvukové soubory a komunikace mezi nimi

(Popis populární audio formát mp3)

Úvod

Toto je nejoblíbenější digitální audio formát dnes, byl vyvinut před několika lety malou německou firmu Fraunhofer IIS. Evropská korporace společnosti Thomson aktivně podporovala nově reprezentovaný formát a učinil veškeré úsilí rychle rozšířit. Zejména když je podporován, nováček se stal jedním ze standardů Audius rodiny MPEG1, MPEG2 a přijal název MPEG Layer3 nebo více obvyklých MP3.

Revoluce zvuk

Vzhled tohoto formátu na světlo je vhodnější pro volání tiché revoluce. Revoluce - Vzhledem k MP3 Žádný formát zvukových souborů by nemohla takovou kvalitu poskytnout takovou relativně malou velikost. Jediný formát sítě se v té době liší jinak než posměch sluchu, nebudete volat. MPEG Layer3 si myslel přesně jako "vrah" tohoto ubohého monopoltka, obří na hliněných nohách. MP3 je formát určený speciálně pro internet, Rychle poslat kvalitní zvuk kdekoli. To je důvod, proč MP3 je formát streamování, že to znamená, že bude v budoucnu zvažován. Schopnost tohoto kompresního algoritmu snížit velikost zvukových souborů je téměř bez ztráta kvalityDíval se na čas naprosto fantastický. Koneckonců, i když kódování s maximální šířkou průtoku (bitrate), rovnající se 320 kbs (kilobit za sekundu) a tato kvalita zvuku je téměř nerozeznatelná od originálu, velikost původního souboru WAV se čtyřikrát snižuje!

Ano, to byla revoluce, ale velmi zvláštní revoluce. Koneckonců, tento jedinečný algoritmus na začátku jeho existence visel doslova na chlupech. Úplný nedostatek reklamy, žádné hudební přehrávače tohoto formátu, s výjimkou značky z Fraunhofer IIS, který byl odlišen extrémní bídností designu, hrozné správy a přehledných systémových požadavků. Přidat a kolosální chuci vývojářů samotných, kteří chtěli zcela značné množství pro jejich kodeky (kodek - koder / dekodér) (podobný situaci nyní s některými formáty rodiny AAC) a nedostatek hudby jako takové, na rozdíl od pevných ložisek hudba ve formátu RA. Tyto faktory mohly zcela zničit novorozeně ihned po porodu. A všichni milovníci dobré hudby by měli říci obrovskou Děkujeme slavným a bezejmenným vývojářům freeware mp3 kodek, který nedal tvůrce tohoto formátu Fraunhofer IIS kvůli jejich marketingové hlouposti a chamtivosti zničit geniální stvoření.

Je třeba také poznamenat, že důležitou roli hraje populární Winamp hráč v distribuci formátu MP3. Tento hráč byl první, kdo poskytl pohodlí, které takto postrádalo značkové hráče. Pak, jak jsem řekl, tento formát si všiml Thomson, a to začalo vítězný mp3 po celém světě.

MP3 zevnitř: Zvuková psychofyziologie

Tento formát používá extrémně složitý kódující algoritmus. Na rozdíl od konvenčních archivátorů, kteří se musí podřídit komprimovat informace takovým způsobem, že po extrakci z archivu se nezměnil jeden bit, MP3 má několik dalších účelů. Kromě matematických kompresních algoritmů, tento formát také představuje nejsložitější algoritmus pro odstranění zbytečných zvukových informací založených na psychologických a fyziologických rysech lidského těla. Pokusím se zastavit v tuto chvíli několik dalších.

Jak již bylo zmíněno, MP3 je formát streamování. Znamená to, že zvukové informace Při kódování je rozděleno na stejné oblasti trvání, které se nazývají rámce. Všechny rámy jsou vzájemně nezávislé. Každý z těchto rámců je kódován odděleně s jeho parametry a má titul, ve kterém jsou tyto parametry popsány. Při přehrávání sekvence dekódovaných rámců a generuje nepřetržitý zvuk zaznamenaného zvuku.
Jaké výhody dává tento přístup? Za prvé, možnost převíjení, protože je možné snadno přechod na libovolný rámec a hrát z tohoto místa. Za druhé, to je tato strukturální funkce, která dělá MP3 podle tohoto formátu sítě. Po nahrání prvních několika snímků do mezipaměti paměti RAM nebo disku se přehrávač začne přehrávat, zatímco současně načítání nových rámů než dosáhne kontinuity přehrávání. Konečně, pokud nemůžete zcela stáhnout soubor MP3 z Internetu, pak nic strašného, \u200b\u200bmůžete stále poslouchat hudbu, jen hráč dostane místo, kde bylo spojení rozbité a zastaveno.

Tak pojďme vrátit se do našich rámů. S vysoce kvalitní MP3, a to je bitrate ~ 320 kbs, pouze matematické kompresní algoritmy se používají k zakódování rámů. Kvalita současně netrpí vůbec, ale velikost se snižuje pouze čtyřikrát, to znamená, že kompresní poměr takového, že by obyčejný archivátor dal; Proto jsou soubory formátu MP3 prakticky uloveny konvenčními archivery. S snížením šířky pásma (bitrate) na 256 kbs a níže, velmi algoritmy pro odstranění "zbytečných" zvuků, které jsou založeny na zvláštnostech zvuku vnímání lidského ucha, tzv. "Psychoakustický model" . Procesy odstranění "zbytečných" zvuků se nazývají kvantizace. Menší bitrate, tvrdší je kvantizace.

Jaká kritéria je "potřeba" a "zbytečnánost" zvuků? Ohromující počet kodeků vysune zvuky, které jsou považovány za uhaseny prahem lidského sluchu. Současně, pro hodnotu prahu, takže mluvit de fakto, hodnota se rovná 16kHz. Navzdory tomu, že tato prahová hodnota je uznána jako otázka fyziky ve všech učebnicích ve fyzice, je tento přístup nesprávný. Lidé jsou velmi rozmanitější ve svých fyziologických rysech. Kromě toho je třeba mít na paměti, že mladí lidé mají prahovou hodnotu sluchu mnohem vyšší než u starších osob, a může snadno překročit tuto průměrnou hodnotu. Také, hodně závisí na intenzitě signálu. V důsledku toho je frekvenční odstraňování nad 16kHz absolutně nepřijatelné pro vysoké bitové titulu kvality CD, ale je to poměrně vhodné pro nízké bitry, kde je kvalita obětována.

Dalším kritériem, pro které se odhaduje "zbytečná" zvuku, je podmínka založená na takovém rysu lidského slyšení, protože neschopnost většiny lidí rozlišuje signály, v moci, která je základem určité úrovně, a tato úroveň se liší pro různé frekvenční rozsahy . Při použití modelu kódování psychoakustic MP3, Codec automaticky hodí nízkoenergetický, netušený kmitočty. Bohužel, opět lidé nejsou stejné a ti, kteří jsou schopni rozlišovat mezi těmito kmitočty, si často stěžují na ztrátu kvality zvuku při kódování, zatímco průměrná většina si to nevšimne.

Ale nejdůležitějším rysem psychoakustického modelu kódování mp3 je tzv. Maskovací efekt. Je to díky tomuto účelu, že je možné komprimovat zdroje audio data tolik. Podstata tohoto efektu je to slabý signál Jeden frekvenční rozsah je často maskován silnějším signálem sousedního rozsahu, pokud je přítomen v audio nahrávkách nebo výkonný signál, předchozí rámec. Tento silný signál způsobí, že dočasný snížení citlivosti ucha na signál aktuálního rámu. Ve skutečnosti je fenomén "dočasné ohromující". Pro každý rozsah zvuku se stanoví velikost maskovacího efektu vytvořeného sousedním signálem rozsahu a signálem předchozího rámce. Pokud signál maskování překročí napájení signálu aktuálního rozsahu, pak tento rozsah signálu není kódován, což umožňuje psychoakustický model odstranit část dat z tohoto rámečku. Pro zbývající data z každého rozsahu je určena tím, kolik bitů na rámu se můžeme obětovat, že ztráty z přídavné kvantování jsou nižší než velikost maskovacího účinku. Všichni poznamenali, že zvuk kódovaný na nízkých bitrátech je extrémně fuzzy a hluchota. Důvodem je skutečnost, že se ztrátou jednoho textu informací v celkovém zvuku je vyroben hluk kvantování hodnoty řádu 6 dB.

Všechny tyto triky jsou shrnuty adaptivním kódováním. Využití skutečnosti, že drtivá většina lidí nemá dokonalé slyšení, adaptivní technologie kódování umožňuje výrazně snížit velikost kódovaného souboru tím, že hází nejméně významný zvuk z hlediska sluchového vnímání.

Je třeba poznamenat, že v případě nízkých bitrátů začíná kódování adaptivní kódování. Po další kvantování je vytvořen konečný proud, který je pak stlačován podle algoritmu Huffman (podobně jako algoritmus RAR).

Jaký je úžasný tento formát je skutečnost, že stupeň komprese, to znamená, že poměr velikosti / kvality je zcela v moci uživatele. Šířka průtoku (bitrate) je schopna měnit z nejvyšší hodnoty v 320kBS, až 64 kbs a níže, velikost se v souladu s tím liší.

S kompresními technologiemi používanými ve MP3 kodeku jsme se seznámili, čas přišel mluvit o různých bitrátech.

Kvalita vyžaduje oběti

Je zřejmé, že různé bitové titulu dokonce jeden a stejný kodeca dávají mnohem neužitečnou kvalitu. Kromě toho různé osoby zcela zhodnotí kvalitu přijatelnosti stejných titrů, vyjadřují vlastní čistě subjektivní stanovisko. Při posuzování kvality zvuku se často dochází často, protože mnoho zaměňuje skutečnost, že má nízkou nebo vysokou úroveň hluku s vysokou nebo nízkou kvalitou signálu. Takový dabovaný přístup je v zásadě nesprávný, protože se jedná o charakteristiku obvyklých, non-počítače, které některé skvěle přenos na digitální zvuk, zapomenout na to, že je to jen charakteristika konkrétního softwaru MP3 přehrávače pro počítač. Z toho vyplývá, že v některých případech může přechod hráč výrazně zlepšit kvalitu přehrávání.

Také z nějakého důvodu mnozí uživatelé věří, že názor profesionálů, tak mluví "chuti" ze zvuku s dobře vyvinutým sluchem a pocitem nepravdivých, není autoritativní, ale je důležité zvážit pohled na střední rolníky s Slyšení otrávených levných audio vybavení úrovně ESS. Tento názor může ovlivnit pouze titul, který je dán do nějakého druhu kodeku - například "Mass", "Lidová", "populární", ale při posuzování kvality kodiče je naprosto nevhodné.

Při vývoji formátu MP3, jeho vývojáři najali tým profesionálního zvuku "chuti", který poslouchal určitou sadu zkušebních kompozic kódovaných s různými bitráty. Profesionálové jednomyslně ukázali, že bitrate 256kbitů ve většině případů si zachovává kvalitu zvuku, který se prakticky neliší od zdroje. A také jednomyslně ukázala, že bitová rychlost 192kbs je velmi významně odlišná od originálu a nemůže uplatnit neomylnost.

Ale měli byste věnovat pozornost rezervaci "ve většině případů," který odborníci udělali pro bitrate 256kbs. V některých případech, zejména při kódování klasické hudby, tato bitová rychlost se projevuje nejlépe.

Pokud chcete přesně zápas komprimovaný soubor. Původně použijte maximální kódování Audio CD - 320kBS. 4: 1 kompresní poměr, pro bitrát 256 kbs - 6: 1. Velikost je poněkud větší, ale kvalita může být bezpečně považována za neomylné.

Mnoho milovníků hudby již vytvořil rozsáhlé phonotheki na CDR nebo jednoduše na šroubu pomocí MP3 256kbs a 320kbs. Mimochodem, to je v tomto ohledu, kdo všude získal obrovskou popularitu. domácí počítačeVybaven disky CD-RW (CD-ROM).

Ale nejoblíbenější v současné době v současné době bitrate 128 kbs, který velmi rychle vzal místo formátu RA. Důvodem takové popularity je v relativně malém množství (komprese 12: 1), což je definující faktor v podmínkách pomalého přenosu dat a vysokých nákladů poskytovatelů. Také velikost souboru MP3 je snadné určit délku zvuku. Tato bitová rychlost 1 minuty zvuku zabírá asi 1 megabyte. Ale kvalita tohoto nově "sítí krále" ani předstírá na CD. To je kvalita průměrné audio kazety. Na internetu je možné hlavně najít MP3 pouze s bitovou rychlostí 128 kbs, mp3 s tímto bitrate a byl původně vytvořen jako síťový formát.

Cesta k vítězství: Sound Triumph

Po dlouhém houpání tohoto formátu, postupně tisíce a tisíce uživatelů ji konečně ocenili. Jako houby po dešti se objevilo mnoho stránek, specializující se výhradně na distribuci hudby v módním formátu. Samozřejmě téměř všechny soubory MP3 byly nelegální nebo polotovary, protože nedosáhli uživatelům, kteří se šíří hudbu zakoupené za své peníze a přeložili se do formátu MP3, porušují zákony o autorských právech a souvisejících právech. Nebo dosáhl, ale ... ale chytit a ještě více, aby potrestali nelegální distributory, se ukázaly být neuvěřitelně obtížné. Díky malé velikosti MP3 s bitrate 128 kbs se ukázalo, že je možné psát na jednom CD 74 minut hudby jako dříve, a více než 650 minut! Piráti to okamžitě využili. Začali vyrábět disky "všechna alba skupiny Hut na jednom disku". Společnosti pro hlášení zvuku začaly přenášet ztráty. Proč si koupit jeden album Pokud si můžete zakoupit deset alb na jednom CD za stejné peníze?
Pokus o překonání nelegálního šíření mp3 hudby nedávno provedl záznamový obří RIAA. Ale bylo pozdě. MP3 průmysl dosáhl bezprecedentního rozsahu. Hardwarové mini-přehrávače s 32 megabajtovou pamětí a schopnost se připojit k počítači začaly se objevit, existuje již více než 40 modelů. Hráči pro auta na základě malých svazků (1 GB) Winchestrů. Dokonce i zvukové karty s hardwarovou podporou mp3. To bylo nemožné bojovat proti této vlně. MP3 se stal prvním uznávaným formátem audio úložiště po CD-AUDIO. Bylo to vítězství.

Tato hudba bude věčná ...

Nechť mp3 není lepší. On je nahrazen novým formátem: AAC rodina ( pokročilý zvuk. Kodek), VQF, PAC (vnímavý zvukový kodek). Ale byl první. Kromě toho, četné publikum uživatelů MP3 je velmi konzervativní, MP3 podařilo zasáhnout své fanoušky hluboce, zatímco jeho konkurenti jsou schopni je mírně překvapit. Takže si myslím, že tento standard je uctíván dlouhými roky existence, než se změní více hodný.

Glosář

• MP3 (MPEG Layer3) - Digitální MPEG multimediační formát, který je určen výhradně pro kódování zvuku. Měl předchůdci tváří v tvář MR1 a MR2, se liší ve vysoké složitosti algoritmu, v důsledku vysokého požadavku na vysoké systémové prostředky. Nejlepší ve své třídě, pokud jde o poměr velikosti / kvality.
• Kodek. - Decoded jako koder / dekodér. To není nic jiného než celek kódování algoritmů a dekódování zvuku.
• Bitrate. - Šířka průtoku. Počet bitů použitých k zakódování zvukového proudu. Měřeno v KBS, tj. Číslo je kilobit za sekundu.
• Kvantizace - Proces odstranění frekvence není vnímán obvyklým lidským nasloucháním (ucha).
• CD AUDIO. - Nejstarší formát digitálního zvuku existoval více než 20 let. Parametry 44kHz, 16-bitové stereo.
• Ra. - formát, dešifrovaný jako skutečný zvuk. První síťový formát, který vysílá a reprodukuje zvuk v reálném čase. Pokud se porovneme s MP3, má bitovou rychlost 8 a 16 kbs, a tedy hroznou kvalitu zvuku.

V roce 1987 začal Fraunhofer institut svou práci na algoritmu zvukového kódování založeného na vnímání agentury EUREKA, EU147 projektu: digitální audio vysílání - DAB). Ve spolupráci s univerzitou Erlangen (University of Erlangen, Prof. Dieter Seitzer), Fraunhofer IIS promyslel a vyvinul velmi silný algoritmus, který byl standardizován jako ISO MPEG Audio Layer-3 ( Je 11172-3. a Je 13818-3.).

Různé informace o vývoji Institutu Fraunhofer lze nalézt na

Všeobecné

Formát je někdy zaměněn s MPEG-3, ale MP3 Určeno pro kompresi výhradně zvukové informace a celé jméno zvuky jako MPEG Audio Layer-3. MPEG-3 byl určen pro použití v televizních systémech s vysokým rozlišením (HDTV) s bitovou rychlostí 20-40 Mbps proudu, ale později se stala součástí standardu MPEG-2 a nyní není zmíněna.

Není možné říci, že tento zvukový formát snadno provedl cestu k masovému uživateli. V počáteční fázi je propagace Fraunhofer Institute vytvořen MP3, sotva nezabil svou vlastní Braotochich, ne v měřítku spěšnosti chamtivosti (mimochodem, mnoho vývojářů nových audio formátů, udělá stejnou chybu), ale viděl, že nikdo nechce platit peníze na kočku v sáčku, Udělal jediný správný krok - tento formát otevřený a zdarma. Říci, že po tom MP3 Stal se populárním - to neznamená nic, co by mělo říct. Byl to výbuch popularity! Tento zvukový formát tak se točil v masách, měl v té době nereálný poměr zvuku komprese s dostatečně vysokým kvalitním zvukem a snadno dobyl jakýkoli uživatel, který miloval poslech hudby. Celý průmysl se objevil s rychlostí blesku: MP3 stránky, které byly zapojeny pouze MP3, výrobci softwaru a hardwarových hráčů hudby MP3 Formát, nelegální distributory hudebních skladeb, lépe známý jako piráti, nejprve si představovali uvolnit disky typu "všechny písně této skupiny na jednom disku". Neuvěřitelně zvýšená poptávka po psaní Jednotky CD-R A čisté disky pro ně. MP3 Teď je všude uznávaný zvukový formát. Používá se ve hrách, kodeky jsou zapuštěny os. Několik let MP3 V horní části popularity ...

Ale tady, euforie, způsobená jeho vzhledem, byl pomalu prošel, a to bylo jasné MP3 Není zcela bezchybný. Navzdory vysokému stupni komprese je velikost souboru stále příliš velká MP3 Skutečně síťový formát a 128 kbps, tak oblíbené s piráty a lidmi, dává tolik nízká kvalitaJe to nejen pokročilé hudebníky a hudebníci, ale také velmi obyčejní uživatelé. S ohledem na to bylo potřeba nové alternativní alternativní algoritmy zvukové komprese. A takové algoritmy se objevily velmi rychle. Někteří z nich začali být vyvíjeni téměř současně MP3 (například VQF), ale z nějakého důvodu později vydali dlaň mistrovství, některé algoritmy byly vyvinuty a umístěny vývojáři již jako náhrada MP3 (MPEG-2 AAS). Tyto algoritmy v jejich schopnostech a kvalitě jsou však z velké části nadřazené MP3.

Mp3pro.

Expandovaná verze z kódovacích technologií, která využívá replikaton spektrálního pásma (odraz spektrální šířky pásma) - SBR ke zlepšení jeho účinnosti pro bitry pod 96 kbps stereo. NENÍ součástí standardu MPEG, podpora MP3PRO je poskytována pouze některými softwarovými a hardwarovými produkty, jako je Thomson Demo Player / Coder a INPUT plugin pro Winamp, Musicmatch Jukebox, Nero, DBPoweramp, Jetaudio, Steinberg Mymp3Pro, impload, Spacial Audio, AUDION 3, RCA Lyra přenosný a DVD přehrávač. To se nemusí měnit v budoucnu, nicméně, některé sluchové testy ukázaly dobrý výkon na nízkých batřech ve srovnání s jinými kodeky.

Odbyt

Lame (lame, není mp3 kodér)

Rozvoj lame začal asi v polovině roku 1998. Mike Cheng (Mike Cheng) začal zlepšovat a korekci počátečních kódů kodéru 8Hz-MP3. Po určitých pochybnostech komunity o jeho kvalitě se Mike pevně rozhodl začít s návrhem verze založený na zdrojovém kódu DIST10. Tato pobočka se stala Lame 2.0, a jen na Lame 3.81 osvobozeni od celého zdrojového kódu DIST10, a Lame konečně přestal být jen zušlechťování. Projekt se rychle změnil v příkazový projekt. Mike Cheng (Mike Cheng) nakonec opustil vedení a začal pracovat na MP2 Encoder, Toolamy. Mark Taylor (Mark Taylor) Přijal vedení a objevila se verze 3.0, která měla nový psychoakustický model, GPSYCHO vyvinul ho. Dnes Lame je považován za nejlepší MP3 Kodér při vysokých a variabilních bitrátech by měl být říci velmi děkuji těm, kteří věnují talentované vývojáře, jako je Theehiro Tominaga, Naoki Shibata, Darin Morrison, Gabriel Bouvigne, Robert Hegemann a tak dále. Dokonalý vývoj v tomto dni pokračuje. Tak, Lame je v současné době nejslibnější kodér. Nádherná kvalita a vysoká dostupnost mu umožnila přijímat lidové uznání. Používá se ve Winampu k zakódování informací MP3 Ze Audio-CD je také dbpoweramp.

Gogo-no-coda

Gogo je pobočka MP3 Lame Encoder s dotazem na assembler umístí nejnáročnější procesor. To udělalo gogo jeden z nejrychlejších MP3 Kodéry s kvalitou přijetí. Byl vyvinut tým japonských programátorů.

FHG FASTENCC.

To - MP3 Kodér založený na kódovacích knihovnách ukradených z Institutu Fraunhofer. Podle pověstí, vývojář porušil svou dohodu o důvěrnosti a učinil tyto knihovny pro některé programátory k dispozici. Jeden z těchto programátorů udělal CLI pro tyto knihovny a nazvaný IT Fastencc.

Tento kodér je známý svým nechutným bug stereo, jeho použití je extrémně doporučeno.

Fraunhofer IIS.

Jedná se o kodek od tvůrců technologií. MP3 a AAC. To je považováno za nejslabší MP3-Codes však má velmi vysokou kvalitu. Je součástí standardní dodávky systému Windows, který se používá v Adobe Acalition..

Spirála.

Po akvizici kodecky Xing. Společnost Realnetworks.Jeho rozvoj pokračoval a kodek začal být nazýván Spirála.. Na fórech uživateli doom9 karl_Lillevold. (Zdá se, že je vývojářem ve společnosti Realnetworks.) Oznámil otevření zdrojového kódu projektu Spirála.. Komunita vnímala docela vřele takový krok, účastník Enig123. Sestava s opravami a vylepšeními začalo tvořit.

Webové stránky komunity Helix má popis MP3 Dekodér, které jsou klíčové momenty, které jsou optimalizace pod procesory ramene, snadné připojení ve formě knihovny a obecně kód kvality.

Dnes je obtížné najít osobu, která je obeznámena s třípísmennou zkratkou - MP3. To je jen když se začnete ptát, co to je a jak je dekódováno, pak někteří lidé nejsou zaručeni ruce, a jiní říkají tak: "Co jste? To je hudba tohoto mp3! ". Kromě toho MP3 podporuje mnoho mobilních telefonů. Víme o tom a pak a více? :) Je jasné, že málo lidí chápe, jaký druh formátu. V tomto článku jsem jen vysvětlil, že všechno je takové, toto MP3.

MP3 je nejoblíbenější formát úložiště a přenos informací digitální formulářpomocí komprese signálu. MP3 formát nebo MPEG Audio Layer-3, byl vyvinut společností Fraunhofer IIS a Thomson. Ve srovnání se soubory WAV, které jsou kopie skladeb Audio CD (PCM, 16 bit, stereo, 44,1 kHz), kompozice MP3 zabírají mnohem méně místa na disku. Na obyčejném CD-R / RW-Formulář můžete ušetřit více než 11 hodin hudby poměrně slušnou kvalitu.
Pro mp3 napsal mnoho vynikající programy (Kodéry, hráči atd.), Vyrobil výrobu hardwaru (stacionární, kapesní a automobilový) hráče, každý moderní telefon Podporuje melodie MP3 (a dokonce má vestavěný hráč pro jejich pohodlné přehrávání). Ve srovnání s mnoha dalšími formáty komprese poskytuje Audio MP3 nejlepší kvalita Zvuk a dnes v jeho popularitě zabírá, možná druhé místo po audio CD.

Popis formátu MP3

Kompresní formát audio dat MP3 (zkratka z MPEG Layer3) je jedním z prvních populárních metod komprese zvuku. Vyvinut německou společností Fraunhofer IIS a novější, s podporou Thomsonu, představené jako součást video formátů MPEG1 a MPEG2. Poskytuje vysoká kvalita Zvuk s relativně malými velikostmi souborů.

Technické informace o formátu MP3

Vysoký stupeň komprese ve formátu MP3 je dosaženo dostatečně složitým kódujícím algoritmem. Používá se jako matematické metody komprese a vlastnosti lidského slyšení (psychoakustický model): Účinek maskování slabého zvuku jedné frekvence s hlasitým zvukem stejné nebo sousední frekvence, snižování citlivosti ucha k tichému zvuku ihned po hlasité straně , imunita zvuku pod určitou úroveň objemu.

Proud zvuku při kódování je rozdělen na stejné sekce (rámce). Každý z rámců je kódován odděleně s jeho parametry a obsahuje záhlaví, ve kterém jsou tyto parametry indikovány. Komprese může být provedena s různou kvalitou a odpovídajícím způsobem velikosti koncového souboru.
Kompresní poměr je charakterizován bitovým (bitovým batažem) - množství informací přenášených na jednotku. Soubory MP3 jsou obvykle zakódovány s bitovou rychlostí od 64 do 320 kilobit za sekundu (kbps nebo kb / s), stejně jako s proměnlivým bitovým batorem (VBR) - když je pro každý rám, bitový rámec použitý optimální pro každý snímek.
Zdrojový signál používající filtry se oddělí do několika frekvenčních rozsahů, pro každý rozsah je stanovena velikost maskovacího účinku z přilehlých rozsahů a předchozího rámce, jsou bezvýznamné signály ignorovány. Pro zbývající data pro každý rozsah je určen, kolik bitů může být obětováno tak, že ztráty jsou pod velmezem maskovacího účinku. Na tom je práce psychoakustického modelu dokončena a konečný proud je navíc komprimován podle algoritmu Huffman (podobný archivu raru).

S bitovým 320 kbps se aplikuje pouze konečná komprese bez psychoakustického modelování. Je třeba mít na paměti, že různé kodeky mohou kódovat zvukové signály různými způsoby, rozdíly se projevují zejména ve vysokých frekvencích a nízkých bitrátech. Ve formátu MP3 je kódován stereo signál a je možné několik možností konverze:

Duální kanál - každý kanál přijímá polovinu proudu a je zakódován samostatně - je možné zaznamenávat dva zcela jiné signály.
Stereo - každý kanál je kódován samostatně, ale program-kodér může použít volný prostor jednoho kanálu pro přizpůsobení informací druhého. Stereo režim je standardně nastaven ve většině kodérů.
Společné stereo (MS stereofonní) - stereofonní signál je složen do obou kanálů a rozdílu. Má možnost - MS / je stereofonní se zjednodušeným rozdílu signál.

Silné stránky formátu MP3:

Vysoký stupeň komprese, pokud je přijatelný jako zvuk.
Stupeň komprese a kvality lze upravit uživatelem.
Struktura rámce je vhodná pro přenos v síti, umožňuje jít na libovolné umístění souboru.
Široké šíření zařízení a programů.

Od svého narození obklopují vlny nejrůznějšího charakteru. Souhlasím, ne-li, náš život ztratil hodně. Jen si představte, že ve světě přes noc zmizel zadní Twitter ptáků, fascinující hluk moře surfování, nakažlivého smíchu dítěte a obecně - lidský hlas. Tosca Mortal! Takže si nemyslíme naši existenci bez zvuku ve všech jejích projevech, v muzikálu - především.

Kryty, aby se ujistil, že je řečeno, stačí si pamatovat, například, váš denní pobyt před monitorem zapnutý. Jak často posloucháš hudbu? Téměř vždy, ne-ne neustále neřeknout. Zároveň přemýšlí jen málo lidí o tom, co je za hudbou v, na tuhém disku počítače nebo tabletu, kapesní hudební přehrávač a další gadgets. Ale to je Omnipresent MP3 formát - klíč v moderním digitální svět Formát souboru pro úložiště zvuku. Stane se hrdinou dnešního příběhu.

MP3 - Co je a jak to funguje?

V jazyce profesionálů, MP3 je třetí úroveň kodek (celé jméno z angličtiny - Vrstva MPEG-1 3), vytvořený pro kódování a skladování zvuku s malými ztrátami pro lidské vnímání. Kompresní algoritmus použitý ve formátu MP3 umožňuje výrazně snížit velikost zvukových dat (podle některých odhadů až 12 krát), pokud je porovnána audio soubor. CD. V tomto případě je kvalita přehrávání zvuku ve formátu MP3 prakticky nelište od originálu. Přinejmenším to je přesvědčeno, že převážná většina obyčejných posluchačů je přesvědčena.

Chcete-li AK s takovou více kompresí, kvalita zvuku zůstane nezměněna? Všechno je poměrně jednoduché. V procesu digitálního zpracování (kódování formátu MP3) původního zvukového souboru jsou z něj odstraněny určité části zvukového proudu, což nerozlišuje s lidskou pověstí. Zbývající informace v důsledku tohoto filtrace jsou zaznamenány a poté reprodukovány v oříznutém tvaru. Taková je podstata formátu MP3, pokud jsou vyjádřeny jazykem amatérů.

B Lagodar Kompaktnost, formát MP3 se stal nepostradatelným atributem éry digitální technologie. Bez ní, dnes převod a skladování většiny audio svěženého v inzerátu je nemyslitelný. Vyznačuje se všemi populárními operačními systémy a také podporovat všechna přenosná a stacionární zvuková zařízení bez výjimky. Stručně řečeno, MP3 All Head!

O tom, jak nohy rostou z této hlavy? Dále se naučíme.

Ve všech "na vině" Němci

Internet je docela běžný o tom, že historie ve formátu MP3 Začal ve druhé polovině 80. let minulého století. Ve skutečnosti by jeho původ měl být viděn po desetiletí dříve.

Na počátku 70. let na University of Erlangen-Norimberk (Německo) Tým podobně smýšlejících studentů jde pod vedením profesora Dieter Zaitzere.. Cílem skupiny je vyřešit problém vysoce přesného přenosu lidské řeči prostřednictvím tradičních telefonních linek.

D není známo, co vědci dosáhli na této cestě, protože ve druhé polovině 70. let, jejich počáteční cíl již nebyl tak relevantní. Skutečnost je, že to bylo tehdy, že v telekomunikačním průmyslu došlo k reálné revoluci - svět se dozvěděl o kabelu optického vlákna a digitální síť Komunikace (ISDN). Provoz těchto inovací opustila skupinu Zaistzzer s jeho úkolem ne v případech.

V jiném čase se kluci nezoufali, přepínali pozornost k řešení dalšího problému souvisejícího s účinným kódováním (komprese) hudebních signálů.

V roce 1979 dala účelnost vědců první ovoce. Zaitzer a Co. vyvinuli první digitální algoritmus světa navržený tak, aby komprimoval zvukové informace. V průběhu práce na jeho stvoření byl student zdůrazněn jménem, \u200b\u200bnásledně se stal "otcem" formátu MP3. Byl to on, kdo se ukázal být osobou, která poprvé vytáhla pozornost jeho kolegy na skutečnost, že optimální komprese zvukového obsahu je nemožné bez ohledu na charakteristiky lidského sluchadla.

V budoucnu, pod vedením Zaistzer Brandenburgu a dalších členů týmu dosáhly významného zlepšení algoritmů digitálních audio komprese. Zároveň by mělo být poznamenáno, že v té době byly výsledky jejich výzkumu spíše teoretické, spíše než aplikovány. Ve hmotnostech jejich výzkumu nešel. Dokud nešli.

Éra cd-disky nebo zpožděné triumph mp3

Pan Round 1981, kdy svět byl kompaktní disk (CZ. - Kompaktní disk.) nebo jednoduše CD. Jeho vzhled, na jedné straně, označil novou éru v záznamu, skladování, skladování a reprodukci digitálního zvuku a na druhém - odchod ke stínu výzkumu Brandenburgu.

Uforia, která začala po zahájení počátku v roce 1982, masová produkce CD, výrazně koordinovala zájem široké veřejnosti k problému digitální komprese zvuku. A ve skutečnosti - proč se obtěžovat hlavu takovými maličkostmi, pokud vám zvukový CD umožňuje ukládat a reprodukovat poměrně volumetrické a zároveň velmi kvalitní zvukový obsah?! Tak co to není ve stlačené formě?! Koho to zajímá?!

Neměl jsem se starat. Ale několik let uplynulo, a boom digitální technologie nedávno aktualizoval otázku potřebu digitální komprese zvuku. Pro to bylo několik důvodů. A hlavní jeden sestoupil na následující:

• ~ Za prvé, v podmínkách omezeného místa na disku většiny počítačů času (až 1000 MB), se současným růstem digitálního, bylo nutné přijít s tím, jak to ušetřit, je to nejvíce prostoru;


• Zadruhé, rychlost přenosu digitálních dat, která zůstala hodně, aby byla žádoucí, takže bylo nutné najít řešení, jak jej zvýšit;


• Třetí, bylo nutné vytvořit nový formát záznamu zvuku, který díky svému pohodlí (malá velikost plus vysoká rychlost přenosu) by se v těchto časech obecně přijal.

A tady na scéně znovu naši staré přátelé jsou publikováni - Němci vědci. Který od 70. let provedlo výzkum správným směrem.

Formát mp3: postupný východ slunce

E. Alsalous události související s mp3, pokud upustíte nějaké podrobnosti, vyvinuté lavinové podobné. Zajistěte, aby to umožňuje následující chronologii.

• 1987 Rok mezi University of Erlangen-Norlangen-Norlberg a Fraunhofer Institute v rámci Evropské koordinační agentury pro výzkum vytváří výzkumnou alianci. Ten má kód kódu Projekt EU147.. Projekt EU147 se zaměřil na řešení problému digitálního překladu audio obsahu (angl. - Digitální audio vysílání). Mimochodem, společnost Němců ředí Američany a Kanadáře - výzkumné jednotky AT & T Bell Labs a Thomson. Vedoucí projektu byl tentokrát Karlhainz Brandenburg se stal.


• 1988 Rok - jsou vytvořeny první operační prototypy formátu MP3. V lednu téhož roku, pod záštitou mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO), je pro rozvoj a realizaci vytvořen orgán mezinárodní standardy Komprese a přenos digitálního videa a zvukového obsahu. Název této organizace odpovídalo svému volání - expertní skupině na pohyblivém obrazu (anglicky - Skupina odborníků na pohyb). Na světě - jen Mpeg..


• V dubnu 1989 roku - Institut Fraunhofer obdrží německý patent pro MP3. Zvědavě, ale v přírodě nejsou žádné soubory takového formátu.


• 1991 Rok - Expertní skupina pro novou standardu digitálních informací Komprese MPEG-1 přijímá 14 různých návrhů pro kompresi zvukového obsahu. Mezi nimi mají také experimentální kodek. Aspec. (English - adaptivní spektrální percepční entropie kódování), vyvinutých nad uvedeným aliance.
  Nakonec (1992), výběr MPEG byl proveden ve prospěch ASPEC, který po určité změně zdokonalení a názvem se stal základním kodekem třetí úrovně MPEG-1. Díky svým progresivním vlastnostem se tento audio kodek brzy začal používat odděleně od rodiny MPEG-1 pro ukládání hudby na malém místě disku, stejně jako vysílat zvukové soubory přes internet. Ale bylo to později, ale teď ...


• ... Přijít 1994 rok a institut Fraunhofer představil inovativní software L3ENC je první první kodér ve formátu MP3.


• 1995 Rok - Toto formátové soubory dostávají příponu. MP3. Do té doby, pokud jde o výzkum, bylo rozšíření použito pro jejich označení. Bit. Tento rok je tedy považován za den oficiálního narození jmen MP3.


• V září Došlo k další ikonické události - první operační MP3 přehrávač MP3 pojmenovaný po WinPlay3.. S ním by nyní mohly nejprve vytvořit miliony lidí v různých částech planety, a pak hrát soubory MP3 na svých počítačích. Začal éra mp3!

Světová nadvláda MP3

Historie formátu MP3 je prohlášení o celkové expanzi na světě.

• 1996 Rok - formát mp3 je patentován ve Spojených státech. Kromě toho je satelitní rádiová síť v těchto letech WorldSpace rádio. Jeden z prvních oznamuje použití formátu MP3 pro kódování zvukových informací.


• 1997 Rok - Online starts portál mp3.com. Zpočátku se na svých stránkách nahromadil nejrelevantnější informace týkající se nového formátu (údaje o kodérech, hráčů atd.). Po určité době zdroj se změnil na největší na planetě Právní archiv hudebních souborů MP3. V zásadě, takže to zůstane dodnes.


• 1998 Rok - vzhled přenosných MP3 přehrávačů na policích. První ocel " Rio 100.»V USA a" Mpman."V Jižní Koreji. Čas přehrávače disku " Walkman."Z Sony a jejich analogy neúprosně neuditelně zasazené ke konci.
  Tento rok je také významný pro skutečnost, že Fraunhofer institut (po úžasném úspěchu Winamp.) Začal jsem poptávka od všech, kdo někdo, se snažil komerčně využít (na MP3) patentovaných kompresních algoritmů, zakoupení odpovídající licence. MP3-Free objednané dlouho žít!


• 1999 Rok - nahrávací společnost Subpop. První na světě byl opilý distribuovat hudební stopy ve formátu MP3.


• 2000 Rok - státy vypukly skutečný boum prodejních zařízení podporujících nový formát. Od tohoto okamžiku, Spojené státy ročně provádějí miliony zařízení orientované na rychlosti. A po celém světě, jako houby po dešti se společnosti začínají objevovat, specializovat se na výrobu všech druhů MP3 zařízení. To vše dokázalo tento formát Postupně se změní na kulturní fenomén nového tisíciletí.


• 2004 Rok - notoricky známé německé vývojáři pracují na dalším zlepšování algoritmů komprese obsahu zvuku a v důsledku toho jsou aktualizovány formát veřejnosti. MP3 Surround.. Nyní přehrajte soubory MP3 vám umožní dosáhnout stereofonního zvuku!


• 2007 Rok byl pamatován pompézní oslavou dvacátých výročí úspěšné práce, především německých výzkumných pracovníků, na oboru vývoje algoritmů digitálních informací audiookoding.


• Po bouřlivém večírku pokračovala práce v určeném směru. To je Němci kluci! V 2009 Rok Institut společnosti Fraunhofer spolu s Technicolor. odhalil svět MP3 HD.. Aktualizovaný formát umožňuje dosáhnout optimální komprese, přičemž zajišťuje maximální kvalitu zvuku bez sebemenších ztrát v původním zvukovém toku.

Zvědavý epilogue

Jako Specker na Popelku s názvem MP3, můžete dlouhodobě nekonečně nekonečně, ale rámec jednoho materiálu není prostě udržován. Proto bych na konci rád vyjádřil svou vděčnost inteligentním Němcům, díky kterým byl náš život a zvuk skutečně neoddělitelný!

Mimochodem, praktické Němci rozpoznávají daleko od jediné abstraktní vděčnosti. Podle nejnovějších odhadů poskytuje vývoj MP3-souvisejících technologií více než 10 tisíc pracovních míst v Německu. Daně, které obdrží německou pokladnu v důsledku obchodního provozu algoritmů MP3 přesahují 300 milionů eur ročně. A Němci sami utratí více než 1,5 miliardy eur ročně na MP3 přehrávače a související doplňky. Krásný bonus k univerzální díky :)