Death of MP3: En kort historie af verdens foretrukne lydformat

Det tyske fundament, der ejer patentet til ærværdigt gammelt musikformat MP3, meddelte for nylig, at de ville lade deres patent bortfalde.

Det tyske fundament, der ejer patentet til ærværdigt gammelt musikformat MP3, meddelte for nylig, at de ville lade deres patent bortfalde.
Reklame

Det tyske fundament, der ejer patentet til ærværdigt "gammelt" musikformat MP3, meddelte for nylig, at de ville lade deres patent bortfalde. MP3 blæste lydfildeling bredt åbent gennem 1990'erne og begyndelsen af ​​2000'erne. Kombinationen af ​​datakomprimering, filstørrelse og bevaret lydkvalitet sikrer lydformatet skudt til berygtelse på begge sider af piratkopieringsargumentet.

Overskrifterne læser "MP3 er død", men enhver ægte lydfil ved, at en sand død er meget usandsynlig. Ikke desto mindre er det tid til at se på historien om et verdensberømt lydformat, og hvad der kan komme i den nærmeste fremtid.

Præcis Hvordan virker MP3?

Afhængig af alder og misbrug har dine ører vedvarende, ligger dit lydfrekvensområde mellem 20 Hz og 20.000 Hz. Desuden er vores ører mest følsomme for lydfrekvenser mellem 2 kHz og 5 kHz. Vores hørelse er også begrænset af vores evne til at filtrere og behandle lydsignaler, når de ankommer.

mp3 logo store
Billedkredit: Flatvector via Shutterstock

Frekvensmaskering - nøglen til MP3-komprimering - afhænger af hjernens manglende evne til at skelne mellem bestemte signaler.

Forestil dig, at vi har to lyde. De har meget lignende frekvenser (fx 200 Hz og 210 Hz), men de afspilles i forskellige volumener. Den svagere lyd er hørbar på egen hånd, men den stærkere kan kun skelnes, hvis de spilles samtidigt. Processen med at dække en frekvens med en anden tæt frekvens kaldes "maskering." Frekvensmasker fungerer effektivt øverst og nederst på lydspektret.

Rippe en cd

Lad os antage, at vi ripper en cd til din computer. Musikken på cd'en samples 5 Tips til optimering af lydfilstørrelser 5 Tips til optimering af lydfilstørrelser Hvis du nogensinde har ønsket at reducere størrelsen på en lydfil, men ikke var sikker på, hvordan du gør det uden at påvirke kvaliteten af optagelse, her er alt hvad du behøver at vide. Læs mere 44.100 gange pr. Sekund (44, 1 kHz). Prøverne er 2 bytes lange (1 byte er 16 bits). MP3 understøtter flere satser, men bruger typisk CD-standarden 44, 1 kHz.

En individuel MP3-fil består af MP3-rammer, der indeholder en header og datablok. Hver ramme indeholder 1.152 prøver. Teknisk set er det to "granuler" på 576 prøver. Prøverne løber gennem et filter, der yderligere deler lyden ind i et bestemt sæt af 32 frekvensområder. MP3-algoritmen dividerer derefter de 32 frekvensbånd yderligere med en faktor på 18, hvilket skaber 576 endnu mindre bånd. Hvert bånd indeholder 1/576 af frekvensområdet for den oprindelige prøve (da vi begyndte at rippe cd'en til din computer).

mp3 filformat sammenbrud
Billedkredit: Kim Meyrick via Wikimedia

På dette stadium gør to komplekse matematiske algoritmer deres arbejde: Modified Discrete Cosine Transform (MDCT) og Fast Fourier Transforms (FFT). Hver udfører en anden proces på det nedbrudte kildemateriale.

FFT'er analyserer hvert frekvensbånd for lyde, der let kan maskeres, og sørg for, at frekvensmaskeringen bevarer vigtige lyde i sporet.

Prøverne sorteres derefter og sendes videre til MDCT. MDCT gør hvert bånd til et sæt spektrale værdier. Spektrale værdier repræsenterer mere præcist den måde, vores hørelse fortolker lyd på. Derfor bruger mange komprimerede lydkodere spektrale værdier til at fjerne lyddata. Når spektraloplysningerne og analysen af ​​granulet er færdige, begynder den faktiske komprimeringsproces, hvordan lydkomprimering virker, og kan du virkelig fortælle forskellen? Hvordan lydkomprimering virker, og kan du virkelig fortælle forskellen? I denne artikel tager vi et kig på, hvordan musikkomprimering virker, og om det har nogen reel effekt på, hvordan musikken rent faktisk lyder. Læs mere .

En kort historie af MP3

Kan du huske din første MP3-afspiller? Jeg var heldig nok til at have en original iPod - indtil en mand med en kniv befriede det fra min besiddelse. MiniDiscs var langt køligere, alligevel.

Uanset om den oprindelige iPod hurtigt eskalerede ønsket om MP3'er (i 2001), var formatet allerede otte år gammelt. Derudover lavede MP3 allerede bølger på internettet og andre bærbare digitale musikinstrumenter.

Hvor kom MP3 fra?

MP3 var et M oving P icture E xperts G roup (MPEG) design, som en del af sin oprindelige MPEG-1 lyd- og videokomprimeringsstandard. MP3 er en forkortelse til MPEG-1 Audio Layer III, godkendt til brug i 1991 og endelig udgivet i 1993.

Ideen bag MP3 er ret cool.

MP3-algoritmen udnytter de perceptuelle begrænsninger af menneskelig hørelse, der kaldes auditiv maskering. Auditiv maskering opstår, når opfattelsen af ​​en lyd påvirkes af tilstedeværelsen af ​​en anden. Desuden indeholder hver sang lydelementer, der er umærkelige til den overordnede lytteoplevelse. Manfred R. Schroeder foreslog først en psykoakustisk maskeringskodek i 1979. Det var imidlertid først i 1988, hvor MPEG (som et underudvalg for ISO / IEC) blev dannet, at et samordnet initiativ for en global standard begyndte.

Der er et andet vigtigt navn i historien om MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg begyndte at arbejde på digital musikkompression i 1980'erne og afslutte sin doktorsafhandling i 1989. De forskellige komprimeringsformer, han havde arbejdet på, hvordan virker filkomprimering? Hvordan virker filkomprimering? Filkomprimering er kernen i, hvordan det moderne web fungerer, man kunne argumentere for, fordi det giver os mulighed for at dele filer, der ellers ville tage for lang tid at overføre. Men hvordan virker det? Læs mere fundet begrænsninger i begge tilgængelige teknologier på det tidspunkt, samt design af tidlige kodningsprocesser. Han indså, at kun et nyt system ville være tilstrækkeligt sammen med andre stiftende MPEG-medlemmer.

Fraunhofer-instituttet

I 1990 blev Brandenburg adjungerende professor ved universitetet i Erlangen-Nürnberg. Han fortsatte sit arbejde med kompression med Fraunhofer Society (han sluttede til Fraunhofer 1993).

"Vi havde lydundergruppen inden for bevægelsesbillederne gruppen [MPEG], " forklarede Brandenburg i et interview med NPR. "Til sidst havde vi alle sammen et kompromis udarbejdet, som havde forskellige tilstande, såkaldt Layer I, Layer II, Layer III. . . Og de fleste af vores ideer gik ind i kompressionstyperne i MPEG audio. . . som var den mest komplekse og den ene gav den bedste kvalitet ved lave bithastigheder - det hedder lag III.

Brandenburg brugte sangen "Tom's Diner" af Suzanne Vega til at forfine komprimeringsalgoritmen og lytte til den igen og igen for at sikre, at hans tinkering ikke påvirker optagelsen af ​​Vega's stemme negativt.

MP3 eksploderer

MP3 sad i doldrums i et par år efter sin officielle udgivelse, og codec'en blev anset for kompliceret til udbredt brug.

Men i 1997 blev tingene ændret - hurtigt.

For det første købte en "australsk studerende" professionel kodningssoftware l3enc fra et tysk selskab. Han vendte om til at konstruere softwaren, genkompilere den og overførte den til et US-universitet FTP med en README-fil, der sagde, "Dette er freeware takket være Fraunhofer." Denne lille handling ændrede øjeblikkeligt adgangen til MP3-kodning og afkodning. Pludselig stak en cd i din computer lavet højkvalitets lyd i små filstørrelser.

For det andet udgav Nullsoft den ærværdige Winamp lydafspiller. MP3'er, der er revet fra en cd, kan nemt afspilles på en computer.

På samme tid havde internettet spredt sig i millioner af boliger rundt om i verden. Millioner af HDD'er fylder med MP3s 4 Fantastiske værktøjer til at styre din massive MP3-samling 4 Fantastiske værktøjer til styring af din massive MP3-samling Musikbibliotekshåndtering kan være en helt frustrerende oplevelse, især hvis du har mange år med uorganiseret musik, der venter på at blive sorteret og mærket korrekt . Dårlig musikbibliotekshåndtering vil komme tilbage og bide dig senere ... Læs mere, og formatet blev det foretrukne lydfildelingsformat til tidlige peer-to-peer-fildelingstjenester, som Napster, Gnutella og eDonkey (Gnutella var en anden Nullsoft projekt). Musikalsk piratkopiering var levende og voldsom og var ikke i nogen lille del støttet af fremkomsten af ​​MP3.

MP3-afspillere

I en yderligere velsignelse til den etablerede lydindustri fremkom bærbare MP3-afspillere. Fra begyndelsen af ​​1990'erne havde The Fraunhofer Institute forsøgt og undladt at oprette en markedsførbar MP3-afspiller. Det var simpelthen for tidligt for udbredt vedtagelse. Det havde brug for den ovennævnte kombination af fildeling, internet proliferation og ripping software for at give bærbare MP3-afspillere momentum.

Sydkoreansk firma, Elger Labs, introducerede $ 250 MPMAN F10, komplet med en kæmpestor 32 MB hukommelse. Det var ikke mindblowing gnisten til industrien som vi kender det. Denne anerkendelse hviler på Diamond Rio PMP300, også med 32 MB.

mpman f10 mp3-afspiller

Succesen for Diamond Rio tiltrak uønsket opmærksomhed. Recording Industry Association of America (RIAA) sagsøgte Diamond Multimedia Systems (producenten) - og tabt. Imidlertid antog RIAA korrekt, at dette var starten på endemisk musikalsk piratkopiering, der fortsætter til denne dag.

Hvad skete derpå, spørger du? Udviklingen af ​​musikforbrug: Hvordan vi kom her Udviklingen af ​​musikforbrug: Hvordan vi kom her Stigningen af ​​iPod, musikmusikken og en række streamingmedieplatforme peger alle mod en enkelt, simpel idé: musik er vigtigt. Men hvordan kom vi her? Læs mere

Nå en lille kendt enhed kaldet iPod ramte markederne, helt legitimere MP3 som de facto lydformat af tiden, og RIAA begyndte sin (igangværende) korstog mod pirater over hele kloden.

Resten, som vi siger, er historie.

Hvorfor er MP3 døende så?

Fraunhofer-instituttet ejede MP3-patentet. Den 23. april 2017 udløb deres resterende patenter. Derfor kan Fraunhofer ikke længere udstede nye MP3-licenser. Vi har forklaret præcis, hvad der foregår Hvordan vil "Død af MP3" påvirke dig? Hvordan vil "Død af MP3" påvirke dig? Du har måske set overskrifterne, der tyder på, at MP3'en er død. Heldigvis er det nonsens. Så hvad er sandheden bag overskrifterne og hvordan vil den virkelige historie påvirke dig? Læs mere med disse "apokalyptiske" overskrifter, samt hvordan det vil påvirke dig.

Vil du have TL; DR? MP3 er ikke død, og det går ikke overalt.

En af de vigtigste grunde Fraunhofer gav til at slippe af MP3 var alder. Det kan ikke længere konkurrere med sine nyere og skinnere codec-fætre. Deres forslag? Brug i stedet for avanceret lydkodning (AAC). Tilfældigt holder Fraunhofer også det (igangværende) patent på AAC, så vi har fået et par MP3-alternativer, som du kan vælge imellem.

MP3 alternativer

Din MP3-samling vil ikke pludselig forbrændes, ligesom eksisterende kodere og dekodere fortsat vil producere MP3-filer. Når det er sagt, MP3 er lidt dateret nu. Der er flere gratis alternative lydformater 10 Fælles lydformater sammenlignet: Hvilken skal du bruge? 10 Fælles lydformater Sammenlignet: Hvilken skal du bruge? Vi kan alle være bekendt med MP3, hvad med AAC, FLAC, OGG eller WMA? Hvorfor findes der så mange standarder? Hvilke skal du være interesseret i, og hvilke kan du ignorere? Læs mere, du kan bruge til at gemme din digitale musik nu.

  • AAC - Advanced Audio Coding, som nævnt ovenfor, er efterfølgeren til MP3. Det eneste problem er, at formatet i sig selv nu ser lidt dateret ud. Ikke desto mindre opnår AAC bedre lydfidelitet end MP3, med tilsvarende bithastigheder og filstørrelser. AAC er også et tabsformat.
  • Ogg Vorbis - Vorbis-format, der almindeligvis anvendes i forbindelse med Ogg-containerformatet. Det er den bedre, lidt yngre, open source fætter til MP3. På trods af at Ogg har bedre kompression, højere bithastigheder og generelt bedre lydkvalitet, tog Ogg aldrig af på samme måde som MP3 på grund af manglende understøttede enheder. Ogg er også et lossy format.
  • FLAC - Free Lossless Audio Codec er det mest populære lossless audio codec format. Hvorfor? FLAC tilbyder en nøjagtig lydkopi af kildematerialet, halvdelen af ​​størrelsen af ​​en traditionel cd. De lyde, der er mest påvirket af MP3 (f.eks. Guitarer, cymbaler, reverb osv.) Forbliver skarpe, selv om de er væsentligt komprimerede. FLAC er et tabsløst format.

MP3 er ikke død

Du har intet at bekymre sig om. Du kan fortsætte med at rippe til MP3, og dine enheder fortsætter med at afspille din musik. På længere sigt vil det være mindst at undersøge et nyere lydformat til din samling. Komprimeringsteknikker fremmer 4 nemme og effektive måder at komprimere store lydfiler 4 Nemmeffektive måder at komprimere store lydfiler Komprimering af lydfiler for at reducere deres størrelse er en vigtig færdighed. Her er fire værktøjer, der kan hjælpe dig med at reducere store filer ned til en mere overskuelig størrelse. Læs mere og filstørrelser af nøjagtige kopier vil falde.

Derudover er det værd at overveje lagerkapacitet. Da de første bærbare MP3-afspillere ankom med 32 MB opbevaring 7 Technologies, der kom og gik i de sidste 15 år 7 Technologies, der kom og gik i de sidste 15 år Husk Walkman? Sonys bærbare båndspiller revolutionerede musikindustrien. Læs mere, det var køligt, men åbenbart ikke nok. Den største opbevaring til en iPod Classic var 160 GB. Det kunne blive bumpet med en opgradering af brugerdefineret opbevaring Breathe New Life til din klassiske gamle iPod med disse toptips Ånd nyt liv i din klassiske gamle iPod med disse toptips Vi har alle gjort det. Du køber et blankt nyt stykke kit til en ublu pris, og to år senere er det bagved en skuffe, der samler støv - sammen med din gamle iPod. Læs mere til et stort 240 GB - godt over 1.000.000 individuelle MP3-spor. Pointen er, at når lagerstørrelsen stiger og den fysiske størrelse falder, kan vi gøre mere med mindre.

Endelig fortsætter internettet med at ændre, hvordan vi lytter til musik. Jeg plejede at piratere musik, fordi jeg ikke havde råd til at betale $ 12-20 for hvert nyt album, der kom ud. Nu har jeg en Spotify-familieplankonto Gem på præmieabonnementer med disse 9 aktiekonti Gem på premiumabonnementer med disse 9 delkonti Premium-abonnementstjenester er gode, men omkostningerne går hurtigt op. Her er 9 tjenester, du kan dele for at få mest muligt ud af dine penge. Læs mere med adgang til millioner af numre og en Amazon Prime-konto med millioner mere. Det eneste der begrænser mig, er min internetforbindelse, og selv da har de begge muligheder for offline downloads i højkvalitetsformater.

Det er ikke så vigtigt som det engang var, men MP3 er ikke død.

Hvad er dit foretrukne lydformat? Har du brug for den skarpe virkelighed af tabløs? Eller ekstrem komprimering af et lossy format? Har din musikbrug ændret, da streamingtjenester blev udbredt? Forlad mig en linje i kommentarerne, og jeg kommer tilbage til dig.

Billedkredit: Ti Santi via Shutterstock.com

In this article