Døden af ​​MP3: En kort historie om verdens foretrukne lydformat

Reklame

Det tyske stiftelse, der ejer patentet til ærverdigt “gammelt” musikformat MP3, for nylig annoncerede, at de ville lade deres patent bortfalde. MP3 blæste deling af lydfiler vidt åbent gennem 1990'erne og begyndelsen af ​​2000'erne. Kombinationen af ​​datakomprimering, filstørrelse og bevaret lydkvalitet sikrede lydformatet, der blev optaget til berygtethed på hver side af piratkopieringsargumentet.

Overskrifterne lyder "MP3 Is Dead", men enhver ægte audiofil, der ved en sand død, er meget usandsynlig. Ikke desto mindre er det på tide at se på historien om et verdenskendt lydformat, og hvad der måtte komme i den nærmeste fremtid.

Præcis hvordan fungerer MP3?

Afhængigt af alder og misbrug, som dine ører har opretholdt, ligger dit auditive frekvensområde mellem 20 Hz og 20.000 Hz. Derudover er vores ører mest følsomme over for lydfrekvenser mellem 2 kHz og 5 kHz. Vores hørelse er også begrænset af vores evne til at filtrere og behandle lydsignaler, som de er ankomme.

Frekvensmaskering - nøglen til MP3-komprimering er afhængig af hjernens manglende evne til at skelne mellem visse signaler.

Forestil dig, at vi har to lyde. De har meget ens frekvenser (f.eks. 200 Hz og 210 Hz), men de spilles med forskellige volumener. Den svagere lyd kan høres alene, men den stærkere kan kun skelnes, hvis de spilles samtidigt. Processen med at dække en frekvens med en anden tæt frekvens kaldes "maskering." Frekvensmaskering fungerer effektivt øverst og nederst i lydspektret.

Ripper en cd

Lad os formode, at vi ripper en cd til din computer. Musikken på cd'en er samplet 5 tip til optimering af lydfilstørrelserHvis du nogensinde har ønsket at reducere størrelsen på en lydfil, men ikke var sikker på, hvordan du gør det uden at påvirke optagelsens kvalitet, her er alt hvad du har brug for at vide. Læs mere 44.100 gange i sekundet (44,1 kHz). Prøverne er 2 byte lange (1 byte er 16 bit). MP3 understøtter flere hastigheder, men bruger typisk CD-standarden 44,1 kHz.

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

På dette trin gør to komplekse matematiske algoritmer deres arbejde: the Ændret diskret kosinetransform (MDCT) og Fast Fourier Transforms (FFT). Hver udfører en anden proces på det neddelte kildemateriale.

FFT analyserer hvert frekvensbånd for lyde, der let kan maskeres, og sikrer, at frekvensmaskeringen bevarer vitale lyde i sporet.

Prøverne sorteres derefter og overføres til MDCT. MDCT omdanner 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 den spektrale information og analysen af ​​granulatet er afsluttet, den egentlige komprimeringsproces begynder Hvordan lydkomprimering fungerer, og kan du virkelig fortælle forskellen?I denne artikel skal vi se på, hvordan musikkomprimering fungerer, og om det har nogen reel effekt på, hvordan din musik faktisk lyder. Læs mere .

En kort historie om MP3

Kan du huske din første MP3-afspiller? Jeg var heldig nok med at have en original iPod - indtil en mand med en kniv befriede den fra min besiddelse. MiniDisc var alligevel meget køligere.

Uanset hvor den originale iPod hurtigt eskalerede ønsket om MP3-filer (i 2001), var formatet allerede otte år gammelt. Derudover lagde MP3 allerede bølger på internettet og andre bærbare digitale musikenheder.

Hvor kom MP3 fra?

MP3 var en MOving Pbilled- EXperts Group (MPEG) design som en del af dets originale MPEG-1 lyd- og videokomprimeringsstandard. MP3 er en forkortelse af MPEG-1 Audio Layer III, godkendt til brug i 1991 og endelig offentliggjort i 1993.

Ideen bag MP3 er ret cool.

MP3-algoritmen drager fordel af de perceptuelle begrænsninger af menneskelig hørelse, kaldet auditiv maskering. Auditiv maskering opstår, når opfattelsen af ​​en lyd påvirkes af tilstedeværelsen af ​​en anden. Desuden indeholder hver sang lydelementer, som ikke er synlige for den samlede lytteroplevelse. Manfred R. Schroeder foreslog først en psykoakustisk masking-codec i 1979. Først i dannelsen af ​​MPEG (som et underudvalg for ISO / IEC) i 1988 begyndte der imidlertid et samordnet initiativ til en global standard.

Der er et andet vigtigt navn i MP3-historien: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg begyndte at arbejde på digital musikkomprimering i 1980'erne og afsluttede sin doktorafhandling i 1989. Det forskellige former for komprimering, han havde arbejdet på Hvordan fungerer filkomprimering?Hvordan fungerer filkomprimering? Lær det grundlæggende i filkomprimering og forskellen mellem tabt kontra tabfri komprimering. Læs mere fundet begrænsninger i både tilgængelige teknologier på det tidspunkt samt design af tidlige kodningsprocesser. Han, sammen med andre grundlæggende MPEG-medlemmer, indså, at kun et nyt system ville være tilstrækkeligt.

Fraunhofer-instituttet

I 1990 blev Brandenburg adjunkt ved universitetet i Erlangen-Nuremberg. Han fortsatte sit arbejde med komprimering med Fraunhofer Society (han ville til sidst tilslutte sig Fraunhofer 1993).

”Vi havde lydundergruppen inden for filmgruppen [MPEG],” forklarede Brandenburg i en NPR-interview. ”Til sidst havde vi alle sammen et kompromis, der havde forskellige tilstande, såkaldt lag I, lag II, lag III... Og de fleste af vores ideer gik til komprimeringstilstande i MPEG-lyd... som var den mest komplekse og den, der gav den bedste kvalitet ved lave bitrates - det blev kaldt Lag III. ”

Brandenburg brugte sangen "Tom's Diner" af Suzanne Vega til at forfine komprimeringsalgoritmen, at lytte til det igen og igen for at sikre, at hans tinkering ikke påvirkede optagelsen af Vegas stemme.

MP3 eksploderer

MP3 sad i doldrums i et par år efter den officielle frigivelse, anses codec for "for kompliceret" til udbredt brug.

Men i 1997 ændrede ting sig - hurtigt.

Først købte en "australsk studerende" professionel kodningssoftware l3enc fra et tysk firma. Han vendte konstrueret softwaren, kompilerede den igen og uploadede den til et U.S. universitets FTP med en README fil siger, "Dette er freeware takket være Fraunhofer." Denne lille handling ændrede øjeblikkeligt adgangen til MP3-kodning og -kodning. Pludselig gjorde en cd på din computer lyd i høj kvalitet i små filstørrelser.

For det andet frigav Nullsoft den ærverdige Winamp-lydafspiller. MP3’er, der rippes fra en cd, kunne let afspilles på en computer.

På samme tid spredte internettet sig til millioner af hjem rundt om i verden. Millioner af HDD'er fyldtes med MP3'er 4 fantastiske værktøjer til styring af din enorme MP3-samlingMusikbibliotekshåndtering kan være en helt frustrerende oplevelse, især hvis du har mange års uorganiseret musik, der venter på at blive sorteret og mærket korrekt. Dårlig ledelse af musikbibliotek kommer tilbage og bider dig senere ... Læs mere , og formatet blev det foretrukne deling af lydfilformat til tidlige peer-to-peer fildelingsservices, såsom Napster, Gnutella og eDonkey (Gnutella var et andet Nullsoft-projekt). Musikalsk piratkopiering var levende og florende og hjalp på ingen måde del af fremkomsten af ​​MP3.

MP3-afspillere

I en yderligere velsignelse med den etablerede lydindustri dukkede bærbare MP3-afspillere op. I de tidlige 1990'ere havde Fraunhofer Institute forsøgt og undladt at skabe en salgbar MP3-afspiller. Det var simpelthen for tidligt til udbredt vedtagelse. Det krævede den førnævnte kombination af fildeling, spredning af internet og software til ripping for at give bærbare MP3-afspillere fart.

Det sydkoreanske firma, Elger Labs, introducerede $ 250 MPMAN F10, komplet med en enorm 32 MB hukommelse. Det var ikke den mindblowing gnist til branchen, som vi kender den. Denne anerkendelse hviler på Diamond Rio PMP300, også med 32 MB.

Succesen med Diamond Rio vakte uønsket opmærksomhed. Recording Industry Association of America (RIAA) sagsøgte Diamond Multimedia Systems (producenten) - og tabte. RIAA antog imidlertid korrekt, at dette var begyndelsen på endemisk musikalsk piratkopiering, der fortsætter indtil i dag.

Hvad skete dernæst, spørger du? Udviklingen af ​​musikforbrug: Hvordan vi kom herStigningen af ​​iPod, den musikafspilende mobiltelefon og et antal streaming-medieplatforme peger alle sammen mod en enkelt, enkel idé: musik er vigtig. Men hvordan kom vi her? Læs mere

Nå, en lidt kendt enhed kaldet iPod ramte markederne, legitimerede MP3 fuldstændigt som datidens faktiske lydformat, og RIAA begyndte sit (igangværende) korstog mod pirater over hele kloden.

Resten er, som vi siger, historie.

Hvorfor dør MP3 derefter?

Fraunhofer-instituttet ejede MP3-patentet. Den 23. april 2017 udløb deres resterende patenter. Derfor kan Fraunhofer ikke længere udstede nye MP3-licenser. Vi har forklarede nøjagtigt, hvad der foregår Hvordan vil "MP3's død" påvirke dig?Du har måske set overskrifterne, der antyder, at MP3-en er død. Heldigvis er dette vrøvl. 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 have TL; DR? MP3 er ikke død, og den går ikke noget sted.

En af de vigtigste grunde, som Fraunhofer gav for at give slip på MP3, var alder. Det kan ikke længere konkurrere med dets nyere og lysere codec-fætre. Deres forslag? Brug i stedet avanceret lydkodning (AAC). Tilfældigtvis har Fraunhofer også (den igangværende) patent på AAC, så vi har et par MP3-alternativer, du kan vælge imellem, nedenfor.

MP3-alternativer

Din MP3-samling brændes pludselig ikke, ligesom eksisterende kodere og dekodere fortsætter med at producere MP3-filer. Når det er sagt, MP3 er lidt dateret nu. Der er flere gratis alternative lydformater De 10 mest almindelige lydformater: Hvilken skal du bruge?Du ved om MP3, men hvad med AAC, FLAC, OGG eller WMA? Hvorfor findes der så mange lydfilformater, og er der et bedste lydformat? Læs mere du kan bruge til at gemme din digitale musik nu.

• AAC - Avanceret lydkodning er som nævnt ovenfor efterfølgeren til MP3. Det eneste problem er, at formatet i sig selv nu ser lidt dateret ud. Ikke desto mindre opnår AAC generelt bedre lydfidelitet end MP3 med lignende bitrates og filstørrelser. AAC er også et tabt format.
• Ogg Vorbis - Vorbis-format, der ofte bruges i forbindelse med Ogg-containerformatet. Det er den bedre, lidt yngre open source fætter til MP3. På trods af at Ogg har bedre komprimering, højere bithastigheder og generelt bedre lydkvalitet, startede Ogg aldrig på samme måde som MP3 på grund af manglen på understøttede enheder. Ogg er også et tabt format.
• FLAC - Free Lossless Audio Codec er det mest populære tabsfrie lyd-codec-format. Hvorfor? FLAC tilbyder en nøjagtig lydkopi af kildematerialet i halvdelen af ​​størrelsen på en traditionel CD. De lyde, der er mest påvirket af MP3 (f.eks. Guitarer, cymbaler, reverb osv.) Forbliver skarpe på trods af at de er markant komprimeret. FLAC er et tab uden format.

MP3 er ikke død

Du har intet at bekymre dig om. Du kan fortsætte med at rippe til MP3, og dine enheder vil fortsætte med at afspille din musik. På lang sigt er det mindst værd at undersøge et nyere lydformat til din samling. Komprimeringsteknikker vil gå videre Sådan komprimeres store lydfiler: 5 lette og effektive måderBrug for at reducere størrelsen på dine lydfiler? Her er flere måder at komprimere store lydfiler på. Læs mere og filstørrelser på nøjagtige kopier falder.

Derudover er det værd at overveje lagringskapacitet. Hvornår de første bærbare MP3-afspillere ankom med 32 MB lagerplads 7 teknologier, der kom og gik i de sidste 15 årKan du huske Walkman? Sonys bærbare båndafspiller revolutionerede musikbranchen. Læs mere , det var fedt nok, men åbenbart ikke nok. Den største opbevaring til en iPod Classic var 160 GB. At kunne blive stødt med en brugerdefineret lageropgradering Træk vejret nyt liv i din klassiske gamle iPod med disse top tipVi har alle gjort det. Du køber et skinnende nyt stykke sæt til en ublu pris, og to år senere er det på bagsiden af ​​en skuffe, der samler støv - sammen med din gamle iPod. Læs mere til en enorm 240 GB - godt over 1.000.000 individuelle MP3-spor. Pointen er, at når lagringsstørrelsen øges og den fysiske størrelse mindskes, kan vi gøre mere med mindre.

Endelig fortsætter internettet med at ændre, hvordan vi lytter til musik. Jeg plejede at piratmusik, fordi jeg ikke havde råd til at betale 12–20 $ for hvert nyt album, der kom ud. Nu har jeg fået en Spotify-familieplan-konto Spar på premiumabonnementer med disse 9 delbare kontiPremium-abonnementstjenester er store, men omkostningerne tilføjes hurtigt. Her er 9 tjenester, du kan dele for at få mest muligt for dine penge. Læs mere med adgang til millioner af spor 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 formater af høj kvalitet.

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 uden tab? Eller ekstrem komprimering af et tabt format? Har din musikbrug ændret sig, siden streamingtjenester blev udbredt? Efterlad en linje i kommentarerne, så vender jeg tilbage til dig.

Billedkredit: Ti Santi via Shutterstock.com