Kematian MP3: Sejarah Ringkas Format Audio Kegemaran Dunia

Kematian MP3: Sejarah Ringkas Format Audio Kegemaran Dunia

Yayasan Jerman yang memiliki hak paten untuk format muzik lama yang dihormati MP3 baru-baru ini mengumumkan bahawa mereka akan membiarkan paten mereka hilang. MP3 melancarkan perkongsian fail audio yang terbuka sepanjang tahun 1990-an dan awal 2000-an. Kombinasi pemampatan data, ukuran file, dan kualiti audio yang dipertahankan memastikan format audio ditembak menjadi terkenal di kedua-dua sisi argumen cetak rompak.





Tajuk utama bertuliskan 'MP3 Is Dead,' tetapi mana-mana audiophile yang sebenar tahu bahawa kematian yang sebenarnya sangat tidak mungkin. Walaupun begitu, sudah waktunya untuk melihat sejarah format audio terkenal di dunia, dan apa yang mungkin akan datang dalam waktu terdekat.



Bagaimana MP3 berfungsi?

Bergantung pada usia dan penderaan telinga anda, julat frekuensi pendengaran anda adalah antara 20 Hz dan 20,000 Hz. Selanjutnya, telinga kita paling sensitif terhadap frekuensi bunyi antara 2 kHz dan 5 kHz. Pendengaran kami juga dibatasi oleh kemampuan kami untuk menapis dan memproses isyarat audio semasa mereka tiba.





Kredit Imej: flatvector melalui Shutterstock

Penyamaran frekuensi - kunci untuk pemampatan MP3 - bergantung pada ketidakupayaan otak untuk membezakan antara isyarat tertentu.



Bayangkan kita mempunyai dua bunyi. Mereka mempunyai frekuensi yang hampir sama (mis. 200 Hz dan 210 Hz) tetapi dimainkan pada kelantangan yang berbeza. Suara yang lebih lemah dapat didengar sendiri, tetapi yang lebih kuat dapat dibezakan hanya jika ia dimainkan secara serentak. Proses meliputi satu frekuensi dengan frekuensi dekat yang lain disebut 'masking.' Penyamaran frekuensi berfungsi dengan cekap di bahagian atas dan bawah spektrum audio.

Merobek CD

Anggaplah kita merobek CD ke komputer anda. Muzik pada CD disampel 44.100 kali sesaat (44.1 kHz). Sampel panjang 2 bait (1 bait adalah 16 bit). MP3 menyokong beberapa kadar, tetapi biasanya menggunakan standard CD 44.1 kHz.



pakej amazon mengatakan dihantar tetapi tidak

Fail MP3 individu terdiri daripada bingkai MP3, yang menampilkan tajuk dan blok data. Setiap bingkai mengandungi 1,152 sampel. Secara teknikal, ia adalah dua 'butiran' dari 576 sampel. Sampel dijalankan melalui penapis yang selanjutnya membahagi suara menjadi satu set spesifik 32 rentang frekuensi. Algoritma MP3 kemudian membahagikan 32 jalur frekuensi dengan faktor 18, mewujudkan 576 jalur yang lebih kecil. Setiap jalur mengandungi 1/576 dari julat frekuensi sampel asal (ketika kami mula merobek CD ke komputer anda).

Kredit Gambar: Kim Meyrick melalui Wikimedia



Pada peringkat ini, dua algoritma matematik kompleks berfungsi: Transformasi Cosine Discrete yang diubah suai (MDCT) dan Transformasi Fourier Cepat (FFT). Masing-masing melakukan proses yang berbeza pada bahan sumber yang dipecah.

FFT menganalisis setiap jalur frekuensi untuk bunyi yang dapat disamarkan dengan mudah, memastikan bahawa penyamaran frekuensi mengekalkan bunyi penting di trek.

Sampel kemudian disusun, dan diteruskan ke MDCT. MDCT mengubah setiap band menjadi satu set nilai spektrum. Nilai spektral lebih tepat menggambarkan cara pendengaran kita menafsirkan audio. Oleh itu, banyak pengekod audio termampat menggunakan nilai spektrum untuk membuang data audio. Setelah maklumat spektral dan analisis butiran selesai, proses pemampatan sebenar akan bermula.

Sejarah Ringkas MP3

Adakah anda masih ingat pemain MP3 pertama anda? Saya bernasib baik kerana memiliki iPod asli - sehingga seorang lelaki dengan pisau melepaskannya dari simpanan saya. MiniDisk bagaimanapun, lebih sejuk.

Apapun, pada saat iPod asli dengan cepat meningkatkan keinginan untuk MP3 (pada tahun 2001), formatnya sudah berusia lapan tahun. Selain itu, MP3 telah membuat gelombang di internet dan peranti muzik digital mudah alih yang lain.

Dari mana datangnya MP3?

MP3 adalah M oving P gambar DAN xperts G reka bentuk roup (MPEG), sebagai sebahagian daripada standard pemampatan audio dan video MPEG-1 asalnya. MP3 adalah singkatan MPEG-1 Audio Layer III, diluluskan untuk digunakan pada tahun 1991 dan akhirnya diterbitkan pada tahun 1993.

Idea di sebalik MP3 cukup hebat.

Algoritma MP3 memanfaatkan had persepsi pendengaran manusia, yang disebut sebagai pendengaran pendengaran. Penutupan pendengaran berlaku apabila persepsi satu suara dipengaruhi oleh kehadiran suara yang lain. Tambahan pula, setiap lagu mengandungi elemen audio yang tidak dapat dilihat pada keseluruhan pengalaman mendengar. Manfred R. Schroeder pertama kali mencadangkan codec masking psikoakustik pada tahun 1979. Namun, tidak sampai pembentukan MPEG (sebagai jawatankuasa kecil ISO / IEC) pada tahun 1988, dimulakan inisiatif bersama untuk standard global.

Terdapat satu lagi nama penting dalam sejarah MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg mula mengerjakan pemampatan muzik digital pada tahun 1980-an, menyelesaikan tesis kedoktorannya pada tahun 1989. The pelbagai mod pemampatan yang diusahakannya terdapat batasan dalam kedua-dua teknologi yang ada pada masa itu, serta reka bentuk proses pengekodan awal. Dia, bersama dengan anggota MPEG pengasas lain, menyedari bahawa hanya sistem baru yang mencukupi.

Institut Fraunhofer

Pada tahun 1990, Brandenburg menjadi penolong profesor di Universiti Erlangen-Nuremberg. Dia meneruskan kerjanya dengan kompresi dengan Fraunhofer Society (dia akhirnya akan bergabung dengan Fraunhofer 1993).

'Kami memiliki subkumpulan audio dalam kumpulan gambar bergerak [MPEG],' Brandenburg menjelaskan dalam sebuah Temu ramah NPR . 'Pada akhirnya kita semua bersama-sama melakukan kompromi yang mempunyai mod yang berbeza, yang disebut Layer I, Layer II, Layer III. . . Sebilangan besar idea kami menggunakan mod pemampatan dalam audio MPEG. . . yang paling kompleks dan yang memberikan kualiti terbaik pada bitrate rendah - yang dipanggil Layer III. '

Brandenburg menggunakan lagu 'Tom's Diner' oleh Suzanne Vega untuk menyempurnakan algoritma pemampatan, mendengarkannya berulang kali, untuk memastikan permainannya tidak mempengaruhi rakaman suara Vega.

MP3 Meletup

MP3 duduk dalam kegelapan selama beberapa tahun selepas pelancaran rasminya, codec yang dianggap 'terlalu rumit' untuk digunakan secara meluas.

Namun, pada tahun 1997, keadaan berubah - cepat.

Pertama, seorang 'pelajar Australia' membeli perisian pengekodan profesional l3enc dari syarikat Jerman. Dia membalikkan rekayasa perisian, mengkompilasi semula, dan memuat naiknya ke FTP universiti A.S. dengan BACA SAYA fail yang mengatakan, 'Ini adalah perisian percuma terima kasih kepada Fraunhofer.' Tindakan kecil ini langsung mengubah akses ke pengekodan dan penyahkodan MP3. Tiba-tiba, memasukkan CD ke dalam komputer anda menghasilkan audio berkualiti tinggi dalam ukuran fail kecil.

Kedua, Nullsoft mengeluarkan pemain audio Winamp yang dihormati. MP3 yang dirakam dari CD dapat dimainkan dengan mudah di komputer.

Pada masa yang sama, internet telah menyebar ke jutaan rumah di seluruh dunia. Berjuta-juta HDD memenuhi MP3 , dan format tersebut menjadi format perkongsian fail audio pilihan untuk perkhidmatan perkongsian fail peer-to-peer awal, seperti Napster, Gnutella, dan eDonkey (Gnutella adalah projek Nullsoft yang lain). Pembajakan muzik masih hidup dan berleluasa dan tidak banyak dibantu oleh kebangkitan MP3.

Pemain MP3

Sebagai tambahan kepada industri audio yang mapan, pemain MP3 mudah alih muncul. Pada awal 1990-an, Institut Fraunhofer telah mencuba dan gagal membuat pemain MP3 yang boleh dipasarkan. Terlalu awal untuk penggunaan secara meluas. Ia memerlukan kombinasi perkongsian fail, penyebaran internet, dan perisian ripping yang disebutkan di atas untuk memberi momentum kepada pemain MP3 mudah alih.

Syarikat Korea Selatan, Elger Labs, memperkenalkan $ 250 MPMAN F10, lengkap dengan memori 32 MB yang hebat. Itu bukan percikan minda bagi industri seperti yang kita ketahui. Penghargaan itu terletak pada Diamond Rio PMP300, juga menampilkan 32 MB.

Kejayaan Diamond Rio menarik perhatian yang tidak diingini. Persatuan Industri Rakaman Amerika (RIAA) menyaman Diamond Multimedia Systems (pengeluarnya) - dan kalah. Namun, RIAA dengan betul menganggap bahawa ini adalah permulaan pembajakan muzik endemik, yang berterusan hingga ke hari ini.

Apa yang berlaku seterusnya, anda bertanya?

Nah, peranti yang kurang dikenali bernama iPod melanda pasaran, mengesahkan sepenuhnya MP3 sebagai format audio de facto pada masa itu, dan RIAA memulakan perang salib (berterusan) terhadap lanun di seluruh dunia.

Selebihnya, seperti yang kita katakan, adalah sejarah.

Mengapa MP3 Meninggal Kemudian?

Institut Fraunhofer memiliki paten MP3. Pada 23 April 2017, baki paten mereka telah tamat. Oleh itu, Fraunhofer tidak lagi dapat mengeluarkan lesen MP3 baru. Kami telah menjelaskan dengan tepat apa yang sedang berlaku dengan tajuk utama 'apokaliptik' ini, dan juga bagaimana kesannya terhadap anda.

Mahukan TL; DR? MP3 tidak mati dan tidak akan ke mana-mana.

Salah satu sebab utama yang Fraunhofer berikan untuk melepaskan MP3 adalah usia. Ia tidak lagi dapat bersaing dengan sepupu codec yang lebih baru dan lebih bersinar. Cadangan mereka? Sebagai gantinya, gunakan Pengekodan Audio Lanjutan (AAC). Secara kebetulan, Fraunhofer juga memegang paten (berterusan) untuk AAC, jadi kami mempunyai beberapa alternatif MP3 yang dapat anda pilih, di bawah.

Alternatif MP3

Koleksi MP3 anda tidak akan terbakar secara tiba-tiba, sama seperti pengekod dan penyahkod yang ada akan terus menghasilkan fail MP3. Yang dikatakan, MP3 agak bertarikh sekarang. Terdapat beberapa format audio alternatif percuma anda boleh gunakan untuk menyimpan muzik digital anda sekarang.

  • AAC - Pengekodan Audio Lanjutan, seperti yang disebutkan di atas, adalah penerus MP3. Satu-satunya masalah adalah bahawa format itu sendiri kelihatan sedikit tarikh. Walaupun begitu, AAC pada umumnya mencapai kesetiaan audio yang lebih baik daripada MP3, dengan bitrate dan ukuran fail yang serupa. AAC juga format yang rugi.
  • Ogg Vorbis - Format Vorbis, biasanya digunakan bersamaan dengan format bekas Ogg. Ini adalah sepupu sumber terbuka yang lebih baik, sedikit lebih muda, kepada MP3. Walaupun Ogg menampilkan pemampatan yang lebih baik, kadar bit yang lebih tinggi, dan kualiti audio yang umumnya lebih baik, Ogg tidak pernah beraksi dengan cara yang sama seperti MP3 kerana kekurangan peranti yang disokong. Ogg juga format yang rugi.
  • FLAC - Codec Audio Lossless Percuma adalah format codec audio lossless yang paling popular. Kenapa? FLAC menawarkan salinan audio yang tepat dari bahan sumber, pada separuh ukuran CD tradisional. Bunyi yang paling dipengaruhi oleh MP3 (mis. Gitar, simbal, reverb, dll.) Tetap tajam walaupun dimampatkan dengan ketara. FLAC adalah format tanpa kerugian.

MP3 Tidak Mati

Anda tidak perlu risau. Anda boleh terus merobek MP3, dan peranti anda akan terus memainkan muzik anda. Dalam jangka masa panjang, sekurang-kurangnya perlu meneliti format audio yang lebih baru untuk koleksi anda. Teknik pemampatan akan maju dan saiz fail salinan tepat akan berkurang.

Di samping itu, perlu dipertimbangkan kapasiti penyimpanan. Ketika pemain MP3 mudah alih pertama tiba dengan penyimpanan 32 MB, itu adalah sejuk , tetapi jelas tidak mencukupi. Storan terbesar untuk iPod Classic ialah 160 GB. Itu boleh disatukan dengan peningkatan storan tersuai hingga 240 GB - lebih daripada 1,000,000 trek MP3 individu. Maksudnya ialah seiring bertambahnya saiz penyimpanan dan ukuran fizikal berkurang, kita dapat melakukan lebih banyak dengan lebih sedikit.

Akhirnya, internet terus mengubah cara kita mendengar muzik. Saya biasa merompak muzik kerana saya tidak mampu membayar $ 12-20 untuk setiap album baru yang keluar. Sekarang saya mempunyai akaun rancangan keluarga Spotify dengan akses ke berjuta-juta trek dan akaun Amazon Prime dengan berjuta-juta lagi. Satu-satunya perkara yang membataskan saya ialah sambungan internet saya, dan walaupun begitu, mereka berdua mempunyai pilihan untuk muat turun luar talian dalam format berkualiti tinggi.

Ia tidak begitu penting seperti dulu, tetapi MP3 tidak mati.

Apakah format audio pilihan anda? Adakah anda memerlukan kenyataan tanpa kerugian? Atau pemampatan yang melampau dari format lossy? Adakah penggunaan muzik anda telah berubah sejak perkhidmatan streaming semakin meluas? Tinggalkan saya baris dalam komen, dan saya akan menghubungi anda.

Kredit Gambar: Ti Santi melalui Shutterstock.com

Berkongsi Berkongsi Tweet E-mel Panduan Pemula untuk Animasi Ucapan

Animasi ucapan boleh menjadi cabaran. Sekiranya anda sudah bersedia untuk mula menambahkan dialog ke projek anda, kami akan menguraikan proses untuk anda.

Baca Seterusnya Topik-topik yang berkaitan
  • Teknologi Dijelaskan
  • Hiburan
  • MP3
  • Pemampatan Fail
  • Penukar Audio
Mengenai Pengarang Gavin Phillips(945 Artikel Diterbitkan)

Gavin adalah Editor Junior untuk Windows dan Teknologi yang Dijelaskan, penyumbang tetap Podcast yang Sangat Berguna, dan pengulas produk biasa. Dia memiliki Penulisan Kontemporari BA (Kepujian) dengan Amalan Seni Digital yang dijarah dari bukit Devon, serta lebih dari satu dekad pengalaman menulis profesional. Dia menikmati banyak teh, permainan papan dan bola sepak.

Lagi Dari Gavin Phillips

Langgan buletin kami

Sertailah buletin kami untuk mendapatkan petua, ulasan, ebook percuma, dan tawaran eksklusif!

Klik di sini untuk melanggan