The Death of MP3: A Brief History of 's werelds favoriete audioformaat

Advertentie

De Duitse stichting die het patent bezit op het eerbiedwaardige "oude" muziekformaat MP3 heeft onlangs aangekondigd dat ze hun patent zouden laten vervallen. MP3 blies het delen van audiobestanden wijd open in de jaren negentig en begin 2000. De combinatie van gegevenscompressie, bestandsgrootte en behouden audiokwaliteit zorgde ervoor dat het audioformaat aan beide kanten van het piraterijargument bekendheid kreeg.

De koppen luiden "MP3 Is Dead", maar elke echte audiofiel weet dat een echte dood hoogst onwaarschijnlijk is. Desalniettemin is het tijd om de geschiedenis van een wereldberoemd audioformaat te bekijken, en wat er in de nabije toekomst kan komen.

Hoe werkt MP3 precies?

Afhankelijk van de leeftijd en het misbruik dat je oren hebben opgelopen, ligt je auditieve frequentiebereik tussen 20 Hz en 20.000 Hz. Verder zijn onze oren het meest gevoelig voor geluidsfrequenties tussen 2 kHz en 5 kHz. Ons gehoor wordt ook beperkt door ons vermogen om audiosignalen te filteren en te verwerken zoals ze zijn aankomen.

Frequentiemaskering - de sleutel tot MP3-compressie - is afhankelijk van het onvermogen van de hersenen om onderscheid te maken tussen bepaalde signalen.

Stel je voor dat we twee geluiden hebben. Ze hebben zeer vergelijkbare frequenties (bijv. 200 Hz en 210 Hz) maar worden op verschillende volumes gespeeld. Het zwakkere geluid is alleen hoorbaar, maar het sterkere is alleen te onderscheiden als ze tegelijkertijd worden gespeeld. Het proces waarbij de ene frequentie wordt afgedekt met een andere gesloten frequentie, wordt 'maskering' genoemd. Frequentiemaskering werkt efficiënt aan de boven- en onderkant van het audiospectrum.

Een cd rippen

Laten we aannemen dat we een cd naar uw computer rippen. De muziek op de cd wordt gesampled 5 tips voor het optimaliseren van audiobestandsformatenAls je ooit de grootte van een audiobestand wilde verkleinen, maar niet zeker wist hoe je dat moest doen zonder de kwaliteit van de opname te beïnvloeden, dan is hier alles wat je moet weten. Lees verder 44.100 keer per seconde (44,1 kHz). De samples zijn 2 bytes lang (1 byte is 16 bits). MP3 ondersteunt verschillende snelheden, maar gebruikt doorgaans de cd-standaard 44,1 kHz.

Een individueel MP3-bestand bestaat uit MP3-frames met een koptekst en een gegevensblok. Elk frame bevat 1.152 monsters. Technisch gezien zijn het twee 'korrels' van 576 monsters. De samples worden door een filter geleid dat het geluid verder verdeelt in een specifieke set van 32 frequentiebereiken. Het MP3-algoritme deelt die 32 frequentiebanden vervolgens verder met een factor 18, waardoor 576 nog kleinere banden ontstaan. Elke band bevat 1/576 van het frequentiebereik van de originele sample (toen we begonnen met het rippen van de cd naar je computer).

In dit stadium doen twee complexe wiskundige algoritmen hun werk: de Gemodificeerde discrete cosinus-transformatie (MDCT) en Fast Fourier Transforms (FFT). Elk voert een ander proces uit op het afgebroken bronmateriaal.

FFT's analyseren elke frequentieband op geluiden die gemakkelijk kunnen worden gemaskeerd, en zorgen ervoor dat de frequentiemaskering vitale geluiden in de track behoudt.

De monsters worden vervolgens gesorteerd en doorgegeven aan de MDCT. MDCT verandert elke band in een set spectrale waarden. Spectrale waarden geven nauwkeuriger weer hoe ons gehoor audio interpreteert. Daarom gebruiken veel gecomprimeerde audio-encoders spectrale waarden om audiogegevens te verwijderen. Zodra de spectrale informatie en de analyse van de korrel compleet zijn, het daadwerkelijke compressieproces begint Hoe audiocompressie werkt, en kunt u echt het verschil zien?In dit artikel bekijken we hoe muziekcompressie werkt en of dit echt effect heeft op hoe uw muziek daadwerkelijk klinkt. Lees verder .

Een korte geschiedenis van MP3

Herinner je je eerste mp3-speler nog? Ik had het geluk een originele iPod te hebben - totdat een man met een mes hem uit mijn bezit bevrijdde. MiniDiscs waren hoe dan ook veel cooler.

Hoe dan ook, tegen de tijd dat de originele iPod snel de behoefte aan mp3's escaleerde (in 2001), was het formaat al acht jaar oud. Bovendien maakte MP3 al furore op internet en andere draagbare digitale muziekapparaten.

Waar komt MP3 vandaan?

MP3 was een Moving Picture Experts Group (MPEG) ontwerp, als onderdeel van de originele MPEG-1 audio- en videocompressiestandaard. MP3 is een afkorting van MPEG-1 Audio Layer III, goedgekeurd voor gebruik in 1991 en uiteindelijk gepubliceerd in 1993.

Het idee achter MP3 is best gaaf.

Het MP3-algoritme profiteert van de perceptuele beperkingen van het menselijk gehoor, ook wel auditieve maskering genoemd. Auditieve maskering treedt op wanneer de perceptie van het ene geluid wordt beïnvloed door de aanwezigheid van een ander. Bovendien bevat elk nummer audio-elementen die niet waarneembaar zijn voor de algehele luisterervaring. Manfred R. Schroeder stelde in 1979 voor het eerst een psycho-akoestische maskeercodec voor. Het was echter pas bij de oprichting van de MPEG (als subcommissie van de ISO / IEC) in 1988 dat een gezamenlijk initiatief voor een wereldwijde standaard begon.

Er is nog een andere belangrijke naam in de geschiedenis van MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg begon in de jaren tachtig met het werken aan digitale muziekcompressie en voltooide zijn proefschrift in 1989. De verschillende manieren van compressie waaraan hij had gewerkt Hoe werkt bestandscompressie?Hoe werkt bestandscompressie? Leer de basis van bestandscompressie en het verschil tussen lossy versus lossless compressie. Lees verder vond beperkingen in beide beschikbare technologieën op dat moment, evenals het ontwerp van vroege coderingsprocessen. Hij realiseerde zich, samen met andere oprichtende MPEG-leden, dat alleen een nieuw systeem zou volstaan.

Het Fraunhofer Instituut

In 1990 werd Brandenburg assistent-professor aan de universiteit van Erlangen-Neurenberg. Hij zette zijn werk op het gebied van compressie voort met de Fraunhofer Society (hij zou uiteindelijk lid worden van Fraunhofer 1993).

"We hadden de audiosubgroep binnen de filmgroep [MPEG]", verklaarde Brandenburg in een NPR-interview. “Uiteindelijk hebben we allemaal samen een compromis uitgewerkt met verschillende modi, de zogenaamde Layer I, Layer II, Layer III... En de meeste van onze ideeën gingen over de compressiemodi in MPEG-audio... wat de meest complexe was en degene die de beste kwaliteit gaf bij lage bitrates - dat heette Layer III. ”

Brandenburg gebruikte het nummer 'Tom’s Diner' van Suzanne Vega om het compressie-algoritme te verfijnen, er keer op keer naar te luisteren, om er zeker van te zijn dat zijn sleutelen de opname van niet negatief beïnvloedde Vega's stem.

MP3 ontploft

MP3 zat een paar jaar in het slop na de officiële release, de codec werd als "te gecompliceerd" beschouwd voor wijdverbreid gebruik.

In 1997 veranderde het echter - snel.

Eerst kocht een 'Australische student' professionele coderingssoftware l3enc van een Duits bedrijf. Hij heeft de software omgedraaid, opnieuw gecompileerd en met een Leesmij bestand zegt: "Dit is freeware dankzij Fraunhofer." Deze kleine handeling veranderde onmiddellijk de toegang tot MP3-codering en decodering. Plots, als je een cd in je computer steekt, krijg je audio van hoge kwaliteit in kleine bestandsgroottes.

Ten tweede bracht Nullsoft de eerbiedwaardige Winamp-audiospeler uit. MP3's die van een cd zijn geript, kunnen gemakkelijk op een computer worden afgespeeld.

Tegelijkertijd had internet zich verspreid over miljoenen huizen over de hele wereld. Miljoenen harde schijven vulden zich met mp3's 4 fantastische tools om uw enorme MP3-collectie te beherenHet beheer van muziekbibliotheken kan een volledig frustrerende ervaring zijn, vooral als je jarenlang ongeorganiseerde muziek hebt die wacht om op de juiste manier te worden gesorteerd en gelabeld. Het slechte beheer van de muziekbibliotheek zal terugkomen en je later bijten ... Lees verder , en het formaat werd het voorkeursformaat voor het delen van audiobestanden voor vroege peer-to-peer-services voor het delen van bestanden, zoals Napster, Gnutella en eDonkey (Gnutella was een ander Nullsoft-project). Muzikale piraterij was springlevend en werd niet in de laatste plaats geholpen door de opkomst van MP3.

Mp3 spelers

In een verdere zegen voor de gevestigde audio-industrie, verschenen draagbare mp3-spelers. Begin jaren negentig had het Fraunhofer-instituut geprobeerd en het niet gelukt om een ​​verkoopbare mp3-speler te maken. Het was gewoon te vroeg voor een brede acceptatie. Het had de bovengenoemde combinatie van het delen van bestanden, internetproliferatie en ripsoftware nodig om draagbare mp3-spelers vaart te geven.

Het Zuid-Koreaanse bedrijf Elger Labs introduceerde de $ 250 MPMAN F10, compleet met maar liefst 32 MB geheugen. Het was niet de verbluffende vonk voor de industrie zoals we die kennen. Die eer ligt bij de Diamond Rio PMP300, ook met 32 ​​MB.

Het succes van de Diamond Rio trok ongewenste aandacht. De Recording Industry Association of America (RIAA) klaagde Diamond Multimedia Systems (de fabrikant) aan - en verloor. De RIAA ging er echter terecht van uit dat dit het begin was van de endemische muzikale piraterij, die tot op de dag van vandaag voortduurt.

Wat is er daarna gebeurd, vraag je? De evolutie van muziekconsumptie: hoe we hier kwamenDe opkomst van de iPod, de muziek spelende mobiele telefoon en een aantal streaming mediaplatforms wijzen allemaal op één simpel idee: muziek is belangrijk. Maar hoe zijn we hier gekomen? Lees verder

Nou, een weinig bekend apparaat genaamd de iPod op de markt kwam en MP3 volledig legitimeerde als het de facto audioformaat van die tijd, en de RIAA begon haar (voortdurende) kruistocht tegen piraten over de hele wereld.

De rest is, zoals we zeggen, geschiedenis.

Waarom sterft MP3 dan?

Het Fraunhofer-instituut bezat het MP3-patent. Op 23 april 2017 vervielen hun resterende patenten. Daarom kan Fraunhofer geen nieuwe MP3-licenties meer uitgeven. We hebben precies uitgelegd wat er aan de hand is Welke invloed zal de "Death of MP3" op u hebben?Je hebt misschien de krantenkoppen gezien die suggereren dat de MP3 dood is. Gelukkig is dit onzin. Dus wat is de waarheid achter de krantenkoppen en hoe zal het echte verhaal je beïnvloeden? Lees verder met deze "apocalyptische" koppen, en hoe dit u zal beïnvloeden.

Wil je de TL; DR? MP3 is niet dood en het gaat nergens heen.

Een van de belangrijkste redenen die Fraunhofer gaf om MP3 los te laten, was leeftijd. Het kan niet langer concurreren met zijn nieuwere en glanzender codec-neven. Hun suggestie? Gebruik in plaats daarvan Advanced Audio Coding (AAC). Toevallig bezit Fraunhofer ook het (lopende) patent voor AAC, dus we hebben hieronder een paar MP3-alternatieven waaruit je kunt kiezen.

MP3-alternatieven

Je MP3-collectie zal niet plotseling branden, net zoals bestaande encoders en decoders MP3-bestanden blijven produceren. Dat gezegd hebbende, MP3 is nu een beetje gedateerd. Er zijn meerdere gratis alternatieve audioformaten De 10 meest voorkomende audioformaten: welke moet je gebruiken?U kent MP3, maar hoe zit het met AAC, FLAC, OGG of WMA? Waarom zijn er zoveel audiobestandsindelingen en is er een beste audioformaat? Lees verder die u kunt gebruiken om uw digitale muziek nu op te slaan.

• AAC - Advanced Audio Coding, zoals hierboven vermeld, is de opvolger van MP3. Het enige probleem is dat het formaat op zichzelf er nu een beetje gedateerd uitziet. Desalniettemin bereikt AAC over het algemeen een betere geluidskwaliteit dan MP3, met vergelijkbare bitrates en bestandsgroottes. AAC is ook een verlieslatend formaat.
• Ogg Vorbis - Vorbis-indeling, vaak gebruikt in combinatie met de Ogg-containerindeling. Het is de betere, iets jongere, open source neef van MP3. Ondanks dat Ogg betere compressie, hogere bitsnelheden en over het algemeen een betere audiokwaliteit heeft, is Ogg nooit op dezelfde manier van start gegaan als MP3 vanwege een gebrek aan ondersteunde apparaten. Ogg is ook een verlieslatend formaat.
• FLAC - De gratis lossless audiocodec is het populairste lossless audiocodecformaat. Waarom? FLAC biedt een exacte audiokopie van het bronmateriaal, op de helft van een traditionele cd. De geluiden die het meest door MP3 worden beïnvloed (bijv. Gitaren, cimbalen, nagalm, enz.) Blijven helder, ondanks dat ze aanzienlijk zijn gecomprimeerd. FLAC is een verliesvrij formaat.

MP3 is niet dood

Er is niets waar je je zorgen over hoeft te maken. U kunt doorgaan met rippen naar MP3 en uw apparaten blijven uw muziek afspelen. Op de lange termijn is het de moeite waard om in ieder geval een nieuwer audioformaat voor uw verzameling te onderzoeken. Compressietechnieken gaan vooruit Grote audiobestanden comprimeren: 5 eenvoudige en effectieve manierenWilt u de grootte van uw audiobestanden verkleinen? Hier zijn verschillende manieren om grote audiobestanden te comprimeren. Lees verder en de bestandsgrootte van exacte kopieën zal afnemen.

Daarnaast is het de moeite waard om de opslagcapaciteit te overwegen. Wanneer de eerste draagbare mp3-spelers kwamen met 32 ​​MB opslagruimte 7 technologieën die de afgelopen 15 jaar zijn ontstaan ​​en gebruiktHerinner je je de Walkman nog? De draagbare cassettespeler van Sony zorgde voor een revolutie in de muziekindustrie. Lees verder , het was koel, maar blijkbaar niet genoeg. De grootste opslagruimte voor een iPod Classic was 160 GB. Dat kan worden gestoten met een aangepaste opslagupgrade Blaas uw klassieke oude iPod nieuw leven in met deze toptipsWe hebben het allemaal gedaan. Je koopt een glanzend nieuw stuk uitrusting voor een exorbitante prijs, en twee jaar later zit het achterin een la die stof verzamelt - naast je oude iPod. Lees verder maar liefst 240 GB - meer dan 1.000.000 individuele MP3-tracks. Het punt is dat naarmate de opslagcapaciteit toeneemt en de fysieke omvang afneemt, we meer kunnen doen met minder.

Ten slotte blijft internet de manier veranderen waarop we naar muziek luisteren. Ik pirateerde muziek omdat ik het me niet kon veroorloven om $ 12-20 te betalen voor elk nieuw album dat uitkwam. Nu heb ik een Spotify-gezinsabonnement Bespaar op premiumabonnementen met deze 9 deelbare accountsPremium-abonnementsservices zijn geweldig, maar de kosten lopen snel op. Hier zijn 9 services die u kunt delen om het meeste uit uw geld te halen. Lees verder met toegang tot miljoenen nummers en een Amazon Prime-account met miljoenen meer. Het enige dat me beperkt, is mijn internetverbinding, en zelfs dan hebben ze allebei opties voor offline downloads in formaten van hoge kwaliteit.

Het is niet zo belangrijk als het ooit was, maar MP3 is niet dood.

Wat is uw favoriete audioformaat? Heeft u de heldere realiteit van verliesloos nodig? Of extreme compressie van een lossy format? Is uw muziekgebruik veranderd sinds streamingdiensten wijdverspreid zijn geworden? Laat een bericht achter in de opmerkingen en ik neem contact met je op.

Beeldcredits: Ti Santi via Shutterstock.com