Døden av MP3: En kort historie om verdens favorittlydformat

Annonse

Den tyske stiftelsen som eier patentet til det ærverdige “gamle” musikkformatet MP3 kunngjorde nylig at de ville la patentet bortfalle. MP3 blåste deling av lydfiler på vidt gap gjennom 1990-tallet og begynnelsen av 2000-tallet. Kombinasjonen av datakomprimering, filstørrelse og beholdt lydkvalitet sørget for at lydformatet ble skutt til beryktethet på hver side av piratkopieringsargumentet.

Overskriftene lyder “MP3 Is Dead”, men enhver ekte lydfil som vet en ekte død, er høyst usannsynlig. Ikke desto mindre er det på tide å se på historien til et verdenskjent lydformat, og hva som kan komme i løpet av en nær fremtid.

Nøyaktig hvordan fungerer MP3?

Avhengig av alder og misbruk ørene dine har opprettholdt, ligger ditt auditive frekvensområde mellom 20 Hz og 20.000 Hz. Videre er ørene våre mest følsom for lydfrekvenser mellom 2 kHz og 5 kHz. Vår hørsel er også begrenset av vår evne til å filtrere og behandle lydsignaler som de ankomme.

Frekvensmaskering - nøkkelen til MP3-komprimering - er avhengig av hjernens manglende evne til å skille mellom visse signaler.

Tenk at vi har to lyder. De har veldig like frekvenser (f.eks. 200 Hz og 210 Hz), men de er spilt med forskjellige volumer. Den svakere lyden er hørbar på egen hånd, men den sterkere kan skilles bare hvis de blir spilt samtidig. Prosessen med å dekke en frekvens med en annen nær frekvens kalles "maskering." Frekvensmaskering fungerer effektivt øverst og nederst i lydspekteret.

Å rippe en CD

La oss anta at vi kopierer en CD til datamaskinen din. Musikken på CD-en er samplet 5 tips for optimalisering av lydfilstørrelserHvis du noen gang har ønsket å redusere størrelsen på en lydfil, men ikke var sikker på hvordan du gjør det uten å ha innvirkning på kvaliteten på innspillingen, her er alt du trenger å vite. Les mer 44,100 ganger i sekundet (44,1 kHz). Prøvene er 2 byte lange (1 byte er 16 biter). MP3 støtter flere hastigheter, men bruker vanligvis CD-standarden 44,1 kHz.

En individuell MP3-fil består av MP3-rammer, med en topptekst og datablokk. Hver ramme inneholder 1.152 prøver. Teknisk sett er det to “granuler” av 576 prøver. Prøvene kjøres gjennom et filter som videre deler opp lyden i et spesifikt sett med 32 frekvensområder. MP3-algoritmen deler deretter videre de 32 frekvensbåndene med en faktor 18, og skaper 576 enda mindre bånd. Hvert band inneholder 1 / 576th av frekvensområdet for den opprinnelige prøven (da vi begynte å rippe CD-en til datamaskinen din).

På dette stadiet gjør to komplekse matematiske algoritmer arbeidet sitt: the Endret diskret kosinetransform (MDCT) og Fast Fourier Transforms (FFT). Hver utfører en annen prosess på det neddelte kildematerialet.

FFT analyserer hvert frekvensbånd for lyder som lett kan maskeres, og sørger for at frekvensmaskeringen bevarer viktige lyder i sporet.

Prøvene blir deretter sortert og gitt videre til MDCT. MDCT gjør hvert bånd om til et sett med spektrale verdier. Spektrale verdier representerer mer nøyaktig hvordan hørselen vår tolker lyd. Derfor bruker mange komprimerte lydkodere spektrale verdier for å fjerne lyddata. Når den spektrale informasjonen og analysen av granulatet er fullført, selve komprimeringsprosessen begynner Hvordan lydkomprimering fungerer, og kan du virkelig forstå forskjellen?I denne artikkelen skal vi se på hvordan musikkkomprimering fungerer, og om det har noen reell effekt på hvordan musikken din faktisk høres ut. Les mer .

En kort historie om MP3

Husker du din første MP3-spiller? Jeg var heldig nok med å ha en original iPod - helt til en mann med kniv frigjorde den fra min besittelse. Minidisc var uansett kjøligere.

Uansett, da den originale iPod raskt eskalerte ønsket om MP3-er (i 2001), var formatet allerede åtte år gammelt. Videre lagde MP3 allerede bølger på internett og andre bærbare digitale musikkenheter.

Hvor kom MP3 fra?

MP3 var en MOving Picture EXperts Group (MPEG) -design, som en del av den originale MPEG-1 lyd- og videokomprimeringsstandarden. MP3 er en forkortelse av MPEG-1 Audio Layer III, godkjent for bruk i 1991 og endelig utgitt i 1993.

Ideen bak MP3 er ganske kul.

MP3-algoritmen drar fordel av de perseptuelle begrensningene ved menneskelig hørsel, referert til som auditiv maskering. Auditiv maskering skjer når oppfatningen av en lyd påvirkes av tilstedeværelsen av en annen. Videre inneholder hver sang lydelementer som ikke er synlige for den samlede lytteropplevelsen. Manfred R. Schroeder foreslo først en psykoakustisk maskeringskodek i 1979. Imidlertid var det først før dannelsen av MPEG (som et underutvalg for ISO / IEC) i 1988 at et samlet initiativ for en global standard begynte.

Det er et annet viktig navn i MP3-historien: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg begynte å jobbe med komprimering av digital musikk på 1980-tallet, og fullførte sin doktorgradsavhandling i 1989. De forskjellige kompresjonsmåter han hadde arbeidet med Hvordan fungerer komprimering?Hvordan fungerer komprimering av filer? Lær det grunnleggende om filkomprimering og forskjellen mellom tapet kontra tapsfri komprimering. Les mer fant begrensninger i både tilgjengelige teknologier på det tidspunktet, så vel som utformingen av tidlige kodingsprosesser. Han, sammen med andre grunnleggende MPEG-medlemmer, innså at bare et nytt system ville være tilstrekkelig.

Fraunhofer Institute

I 1990 ble Brandenburg adjunkt ved universitetet i Erlangen-Nuremberg. Han fortsatte sitt arbeid med komprimering med Fraunhofer Society (han ville til slutt bli medlem av Fraunhofer 1993).

"Vi hadde lydundergruppen innen filmgruppen [MPEG]," forklarte Brandenburg i en NPR-intervju. "Til slutt hadde vi alle sammen et kompromiss som hadde forskjellige måter, såkalt lag I, lag II, lag III... Og de fleste av ideene våre gikk inn på komprimeringsmåtene i MPEG-lyd... som var den mest sammensatte og den som ga best kvalitet ved lave bithastigheter - det ble kalt Lag III. ”

Brandenburg brukte sangen "Tom's Diner" av Suzanne Vega for å avgrense kompresjonsalgoritmen, å høre på det igjen og igjen, for å sikre at klingingen hans ikke påvirket innspillingen av Vegas stemme.

MP3 eksploderer

MP3 satt i doldrums i et par år etter den offisielle utgivelsen, ansett codec "for komplisert" for utbredt bruk.

Imidlertid forandret ting seg i 1997 - raskt.

Først kjøpte en "australsk student" profesjonell kodingsprogramvare l3enc fra et tysk selskap. Han reverserte programvaren, kompilerte den på nytt og lastet den opp til et amerikansk universitets FTP med en README filen sier: "Dette er freeware takket være Fraunhofer." Denne lille handlingen endret øyeblikkelig tilgang til MP3-koding og dekoding. Plutselig, ved å sette en CD inn i datamaskinen din, gjengikk lyd av høy kvalitet i små filstørrelser.

For det andre ga Nullsoft ut den ærverdige Winamp-lydspilleren. MP3-er som er dratt fra en CD, kan enkelt spilles av på en datamaskin.

På samme tid hadde internett spredd seg til millioner av hjem rundt om i verden. Millioner av harddisker fylte MP3 4 fantastiske verktøy for å administrere din enorme MP3-samlingMusikkbibliotekstyring kan være en helt frustrerende opplevelse, spesielt hvis du har mange års uorganisert musikk som venter på å bli sortert og merket riktig. Dårlig ledelse av musikkbibliotek vil komme tilbake og bite deg senere ... Les mer , og formatet ble det foretrukne delingsformatet for lydfiler for tidlige peer-to-peer fildelingstjenester, som Napster, Gnutella og eDonkey (Gnutella var et annet Nullsoft-prosjekt). Musikalsk piratkopiering var levende og florende og hjalp på ingen måte del av fremveksten av MP3.

MP3-spillere

I en ytterligere velsignelse med den etablerte lydindustrien dukket bærbare MP3-spillere opp. På begynnelsen av 1990-tallet hadde Fraunhofer Institute forsøkt og ikke klart å lage en salgbar MP3-spiller. Det var rett og slett for tidlig for utbredt adopsjon. Det trengte den nevnte kombinasjonen av fildeling, spredning av internett og programvare for ripping for å gi bærbare MP3-spillere fart.

Det sørkoreanske selskapet Elger Labs introduserte $ 250 MPMAN F10, komplett med hele 32 MB minne. Det var ikke den tankeløs gnisten for bransjen slik vi kjenner den. Denne utmerkelsen hviler på Diamond Rio PMP300, også med 32 MB.

Suksessen med Diamond Rio vakte uønsket oppmerksomhet. Recording Industry Association of America (RIAA) saksøkte Diamond Multimedia Systems (produsenten) - og tapte. Imidlertid antok RIAA riktig at dette var begynnelsen på endemisk musikalsk piratkopiering, som fortsetter til i dag.

Hva skjedde videre, spør du? Evolution of Music Consumption: How We Got HereFremveksten av iPod, den musikkspillende mobiltelefonen og en rekke streamingmedieplattformer peker alle mot en enkelt, enkel ide: musikk er viktig. Men hvordan kom vi hit? Les mer

Vel, et lite kjent apparat som heter iPod traff markedene, fullstendig legitimering av MP3 som datidens faktiske lydformat, og RIAA begynte sitt (pågående) korstog mot pirater over hele kloden.

Resten er som sagt historie.

Hvorfor dør MP3 da?

Fraunhofer Institute eide MP3-patentet. 23. april 2017 utløp deres gjenværende patenter. Derfor kan Fraunhofer ikke lenger utstede nye MP3-lisenser. Vi har forklarte nøyaktig hva som skjer Hvordan vil "Death of MP3" påvirke deg?Du har kanskje sett overskriftene som tyder på at MP3 er død. Heldigvis er dette tull. Så hva er sannheten bak overskriftene, og hvordan vil den virkelige historien påvirke deg? Les mer med disse "apokalyptiske" overskriftene, samt hvordan det vil påvirke deg.

Vil ha TL; DR? MP3 er ikke død, og den går ikke noe sted.

En av hovedårsakene til at Fraunhofer ga for å gi slipp på MP3 var alder. Den kan ikke lenger konkurrere med de nyere og blankere codec-søskenbarnene. Forslaget deres? Bruk avansert lydkoding (AAC) i stedet. Tilfeldigvis har Fraunhofer også det (pågående) patentet for AAC, så vi har noen få MP3-alternativer du kan velge mellom, nedenfor.

MP3-alternativer

MP3-samlingen din brennes ikke plutselig, akkurat som eksisterende kodere og dekodere vil fortsette å produsere MP3-filer. Når det er sagt, er MP3 litt datert nå. Det er flere gratis alternative lydformater De 10 vanligste lydformatene: Hvilken bør du bruke?Du vet om MP3, men hva med AAC, FLAC, OGG eller WMA? Hvorfor finnes så mange lydfilformater, og er det et best lydformat? Les mer du kan bruke til å lagre din digitale musikk nå.

• AAC - Avansert lydkoding, som nevnt ovenfor, er etterfølgeren til MP3. Det eneste problemet er at formatet i seg selv nå ser litt datert ut. Ikke desto mindre oppnår AAC generelt bedre lydsikkerhet enn MP3, med lignende bitrates og filstørrelser. AAC er også et tapt format.
• Ogg Vorbis - Vorbis-format, ofte brukt i forbindelse med Ogg-beholderformatet. Det er den bedre, litt yngre, open source fetteren til MP3. Til tross for at Ogg hadde bedre komprimering, høyere bithastigheter og generelt bedre lydkvalitet, tok Ogg aldri av på samme måte som MP3 på grunn av mangel på støttede enheter. Ogg er også et tapt format.
• FLAC - Free Lossless Audio Codec er det mest populære tapsfrie lydkodekformatet. Hvorfor? FLAC tilbyr en nøyaktig lydkopi av kildematerialet, til halve størrelsen på en tradisjonell CD. Lydene som er mest påvirket av MP3 (f.eks. Gitarer, cymbaler, reverb osv.) Forblir skarpe til tross for at de er betydelig komprimert. FLAC er et tapsfritt format.

MP3 er ikke død

Du har ingenting å bekymre deg for. Du kan fortsette å rippe til MP3, og enhetene dine vil fortsette å spille av musikken din. På lang sikt vil det i det minste være verdt å undersøke et nyere lydformat for samlingen din. Komprimeringsteknikker vil avansere Slik komprimerer du store lydfiler: 5 enkle og effektive måterTrenger du å redusere størrelsen på lydfilene? Her er flere måter å komprimere store lydfiler på. Les mer og filstørrelser på eksakte kopier vil avta.

I tillegg er det verdt å vurdere lagringskapasitet. Når de første bærbare MP3-spillerne kom med 32 MB lagring 7 teknologier som kom og gikk de siste 15 åreneHusker du Walkman? Sonys bærbare båndspiller revolusjonerte musikkbransjen. Les mer , det var kul, men tydeligvis ikke nok. Den største lagringsplassen for en iPod Classic var 160 GB. At kan støtes med en tilpasset lagringsoppgradering Pust nytt liv i din klassiske gamle iPod med disse topp tipseneVi har alle gjort det. Du kjøper et skinnende nytt stykke sett til en ublu pris, og to år senere er det på baksiden av en skuff som samler støv - sammen med din gamle iPod. Les mer til hele 240 GB - godt over 1 000 000 individuelle MP3-spor. Poenget er at når lagringsstørrelsen øker og den fysiske størrelsen synker, kan vi gjøre mer med mindre.

Endelig fortsetter internett å endre hvordan vi lytter til musikk. Jeg pleide å piratmusikk fordi jeg ikke hadde råd til å betale 12–20 dollar for hvert nye album som kom ut. Nå har jeg fått en Spotify-familieplankonto Spar på premiumabonnement med disse 9 delbare kontoerPremium abonnementstjenester er gode, men kostnadene legger seg raskt opp. Her er 9 tjenester du kan dele for å få mest mulig ut for pengene. Les mer med tilgang til millioner av spor og en Amazon Prime-konto med flere millioner. Det eneste som begrenser meg er internettforbindelsen min, og selv da har de begge muligheter for nedlastinger uten nett i formater av høy kvalitet.

Det er ikke så viktig som det en gang var, men MP3 er ikke død.

Hva er ditt foretrukne lydformat? Trenger du den skarpe virkeligheten uten taps? Eller ekstrem komprimering av et tapt format? Har musikkbruken din endret seg siden strømmetjenester ble utbredt? Legg igjen en linje i kommentarene, så kommer jeg tilbake til deg.

Bildekreditt: Ti Santi via Shutterstock.com