Was sind MP3-Dateien?


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Was sind MP3-Dateien?

What are MP3 files?

Das Audioformat steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität und dem Zweck der Audiospur, d.h. wo und auf welchem ​​Gerät sie abgespielt wird und wozu sie dient.

What are MP3 files?

Aber bevor Sie den Unterschied zwischen ihnen herausfinden und das beste Audioformat für Ihre Musik auswählen können, müssen Sie wissen, in welche Kategorien sie fallen. Lasst uns weitergehen!

Unkomprimiertes Audio ist wie ein Bild, und unkomprimiertes Audio ist von besserer Qualität, größerer Dateigröße, sicherer zu kopieren und nahezu identisch im Detail mit dem Originalton.

WAV ist das am weitesten verbreitete dieser Audioformate und spielt Musik genauso genau ab, wie es sie aufnimmt.

komprimiertes Audio
Wenn Musik komprimiert wird, werden die Dateien kleiner und können problemlos auf einem Gerät gespeichert werden. Aufgrund dieses Vorteils entscheiden sich Benutzer eher für komprimiertes Audio.

Es muss jedoch beachtet werden, dass einige Audioformate in dieser Kategorie je nach gewählter Option an Qualität verlieren können, genau wie MP3 und AAC.

Was ist das beste Audioformat?
Wie wir bereits gesagt haben, besteht der erste Schritt bei der Entscheidung für ein Audioformat darin, das endgültige Ziel des Tracks zu kennen. Ob für Musikunterricht, Aufführungen, Karaoke, Vorsprechen oder Aufnahmeversionen, Sie müssen die Vor- und Nachteile jeder Option verstehen.

WAV
WAV (Waveform Audio File Format) ist ein unkomprimiertes Format und benötigt daher viel Speicherplatz. Dies ist für diejenigen geeignet, die bereits mit Musik arbeiten, wie z. B. Fachexperten, oder Benutzer, die Audio bearbeiten möchten.

Bei hoher Wiedergabetreue gibt WAV die Elemente und Eigenschaften des Original-Soundtracks originalgetreu wieder. Außerdem können Sie bei diesem Format zwischen verschiedenen Abtastraten und Bitraten wählen und es kann auf mehreren Plattformen verwendet werden.

FLAC
FLAC (Free Lossless Audio Codec) ist heutzutage eines der am häufigsten verwendeten Komprimierungsformate von Musikliebhabern.

Die digitale Audiocodierung ermöglicht es Ihnen, die Qualität beizubehalten, aber die resultierende Datei wird kleiner. Im Laufe der Jahre wurde dieses Format immer häufiger verwendet und ist mit verschiedenen Geräten und Plattformen kompatibel.

FLAC ist kostenlos und Open Source, sofort einsatzbereit und kann problemlos auf Smartphones und anderen Geräten abgespielt werden.

MP3
Bevor Sie sich für das beste Audioformat entscheiden, lohnt sich ein Blick auf das bekannteste Format der Musikwelt: MP3.

MP3 ist eines der führenden Audiokomprimierungsformate und ist zum Synonym für die Bequemlichkeit und Effizienz geworden, Dateien schnell, mit kleineren Dateien und auf einem bestimmten Qualitätsniveau zu produzieren.

Viele Geräte und Programme können dieses Format wiedergeben. Aber MP3 ist in der professionellen Audioverarbeitung und fortgeschrittenen Audiobearbeitung schwierig zu verwenden.

Dieses Format existiert bekanntlich auf fast allen Plattformen und ist ideal zum Teilen von Audio.

Ein weiterer interessanter Faktor ist die Bitrate, obwohl sie in einem komprimierten Format je nach den Zielen und Qualitätsverbesserungen des Benutzers variieren kann.

AAC Wie MP3 ist Advanced Audio Coding (AAC) ein effizienteres Audioformat als sein Vorgänger.

Wenn Sie kleinere Dateien mit weniger Speicherplatz erstellen müssen, ist AAC eine gute Wahl, da es die Dateigröße für den Benutzer reduziert und gleichzeitig eine qualitativ hochwertige Audiospur beibehält.

Kompatibel mit verschiedenen Plattformen und Geräten, ist es bequem in verschiedenen Situationen anzuwenden.

Die Analyse der oben genannten Audioformate führt zu dem Schluss, dass es unmöglich ist zu sagen, welches Format besser ist als das andere, nur dass jedes Ziel sein eigenes ideales Format hat. Überprüfen Sie also vor dem Herunterladen oder Hochladen einer Datei, auf welcher Plattform die Musik abgespielt wird und wofür sie bestimmt ist.


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Was sind MP3-Dateien?

Was sind MP3-Dateien?

What are MP3 files?

Eine Datei mit der Erweiterung .mp3 ist ein digital codiertes Dateiformat für Audiodateien, das offiziell auf MPEG-1 Audio Layer III oder MPEG-2 Audio Layer III basiert.

What are MP3 files?

Es wurde von der Moving Picture Experts Group (MPEG) entwickelt und verwendet die Audiokomprimierung Layer 3. Die durch das MP3-Dateiformat erreichte Komprimierung beträgt 1/10 der Größe einer .WAV- oder .AIF-Datei. Dieses Format bietet den Vorteil, solche Audiodateien zum Online-Hören über das Internet zu streamen, was bisher aufgrund der großen Größe von Audiodateien nicht möglich war. Die Klangqualität von MP3-Audiodateien kann durch die Einstellung von Parametern wie Bitrate, Abtastrate, gemeinsames oder normales Stereo gesteuert werden.

Eine kurze Geschichte von MP3

Das MP3-Format wurde von der deutschen Firma Fraunhofer-Gesellshart erfunden und entwickelt. Der Algorithmus verfügt über lizenzierte Patente für die von ihm verwendeten Komprimierungstechniken. Hier ist ein hilfreicher MP3-Zeitplan:

• 1987: Das Fraunhofer-Institut in Deutschland beginnt mit der Forschung an qualitativ hochwertiger Audiocodierung mit niedriger Bitrate. Es heißt EUREKA-Projekt EU147, Digital Audio Broadcasting.

• Januar 1988: Die Moving Picture Experts Group (MPEG) wird gegründet.

• **April 1989**: Fraunhofer patentierte den MP3 in Deutschland.

• 1992 – Dieter Seitzer, der Fraunhofer bei seiner Forschung half, integrierte seine Audiokodierung mit MPEG-1.

• 1993 – Veröffentlichung des MPEG-1-Standards.

• 1994 – Der MPEG-2-Standard wurde entwickelt und ein Jahr später veröffentlicht.

• 26. November 1996: US-Patent für MP3 wird veröffentlicht.

• September 1998 – Fraunhofer beginnt mit der Durchsetzung des Patents. Personen, die den MP3-Audiocodec nutzten, zahlten Fraunhofer eine Lizenzgebühr.

• Februar 1999 – SubPop, ein Plattenlabel, veröffentlicht als erstes Musik im MP3-Format.

• 1999 – Der erste tragbare MP3-Player erscheint.

Dateiformat MP3##
MP3-Dateien bestehen aus MP3-Frames, wobei jeder Frame aus einem Header und einem Datenblock besteht. Frames sind nicht unabhängig und können im Allgemeinen nicht an beliebigen Frame-Grenzen abgebaut werden. Die Datenblöcke einer Datei enthalten Frequenz- und Amplitudeninformationen über das Audio. Das Synchronisationswort im Header identifiziert den Beginn eines gültigen Rahmens. Darauf folgen 3 Bits, wobei das erste Bit anzeigt, dass es sich um einen MPEG-Standard handelt, und die verbleibenden 2 Bits anzeigen, dass Schicht 3 verwendet wird; daher MPEG-1 Audio Layer 3 oder MP3. Danach variiert der Wert je nach MP3-Datei. ISO/IEC 11172-3 definiert den Wertebereich für jeden Teil des Headers und die Header-Spezifikation. Die meisten aktuellen MP3-Dateien enthalten ID3-Metadaten, die wie gezeigt vor oder nach dem MP3-Frame stehen. Datenströme können eine optionale Prüfsumme enthalten.

mp3-Audioformat, das beliebteste

mp3-Audioformat, das beliebteste

mp3 audio format, the most popular

Mit der rasanten Entwicklung der Dateikomprimierungstechnologie ist MP3 heute zum beliebtesten Musikformat geworden.

mp3 audio format, the most popular

MP3-Dateiformatanalyse MP3-Dateidaten bestehen aus mehreren Frames, und der Frame ist die kleinste Einheit der MP3-Datei. Jeder Frame besteht aus einem Frame-Header, zusätzlichen Informationen und Tondaten. Die Wiedergabezeit jedes Frames beträgt 0,026 Sekunden, und seine Dauer variiert mit der Bitrate. Einige MP3-Dateien haben zusätzliche Bytes am Ende, um Beschreibungsinformationen für Nicht-Audiodaten zu speichern. Die Struktur der MP3-Datei ist in Abbildung 2 dargestellt. 3.1 Frame-Header-Format Der Frame-Header ist 4 Byte lang. Bei MP3-Dateien mit fester Bitrate ist das Frame-Header-Format aller Frames gleich. Die Datenstruktur ist wie folgt: typedef FrameHeader{ unsigned int sync:11;//Sync information unsigned int version:2 ;//version unsigned int layer:2;//layer unsigned int protection:1;//CRC check unsigned int bitrate:4;//unsigned bitrate int frequency:2;//unsigned frequency int padding:1;//unsigned frame length setting int private:1;//unsigned reserviertes Wort int mode:2; //unsigned channel mode int mode Erweiterung:2;//Erweiterter Modus ohne Vorzeichen int copyright:1;//Urheberrecht ohne Vorzeichen int original:1 ;//Originallogo ohne Vorzeichen int Hervorhebung:2;//Hervorhebungsmodus }HEADER, *LPHEADER; Siehe Tabelle 1 für eine Beschreibung des 4-Byte-Frame-Headers. Tabelle 1 Erläuterung der Verwendung von MP3-Frame-Header-Bytes Name Länge (Bits) Beschreibung Synchronisationsinformationen 11 Alle Bits im 1. und 2. Byte sind 1, und das 1. Byte ist immer FF. Version 200-MPEG 2. 5 01-undefiniert 10-MPEG 2 11-MPEG 1 Schicht 2 00-undefiniert 01-Schicht 3 10-Schicht 2 11-Schicht 1 CRC-Prüfung 1 0-Prüfung 1-keine Prüfung Bitrate 4 Die dritte bit Tupel-Abtastrate, die Einheit ist kbps, z. B. MPEG-1 Layer 3, 64 kbps, der Wert ist 0101. Frequenz 2 Abtastfrequenz, für MPEG-1: 00-44,1 kHz 01-48 kHz 10 -32 kHz 11- Einstellung Rahmenlänge undefiniert 1 wird verwendet, um die Länge des Dateikopfs einzustellen, 0-keine Einstellung, 1-Einstellung, die spezifische Einstellung Berechnungsmethode siehe unten. Das reservierte Wort 1 wird nicht verwendet. Kanalmodus 2 Das vierte Byte gibt den Kanal an, 00-Stereo 01-Joint Stereo 10-Dual Channel 11-Mono Expansion Mode 2 Wird nur verwendet, wenn der Kanalmodus 01 ist. Copyright 1 Ob die Datei legal ist oder nicht, 0-Illegal 1 – Originallogo legal 1 Wenn Original, 0 – Nicht Original 1 – Ursprüngliche Hervorhebungsmethode 2 Wird zur Klassifizierung der Tonkompensation nach der Rauschunterdrückung und -komprimierung verwendet, die selten verwendet wird und möglicherweise in Zukunft nicht mehr funktioniert. 00-Undefiniert 01-50/15ms 10-Reserviert 11-CCITT J.17 MP3-Framelänge hängt von Bitrate und Frequenz ab, die Berechnungsformel lautet: Framelänge = 144×Bitrate∕Frequenz+Padding Zum Beispiel: Die Bitrate beträgt 64kbps , die Frequenz beträgt 44,1 kHz, wenn die Auffüllung 1 ist, beträgt die Framelänge 210 Bytes. Nach dem Tabellenkopf folgen Zusatzinformationen variabler Länge. Bei Standard-MP3-Dateien beträgt ihre Länge 32 Bytes, gefolgt von komprimierten Audiodaten, die decodiert werden, wenn der Decoder hier liest. Bei MP3-Dateien mit konstanter Bitrate (CBR) sind nicht alle Frames gleich lang, und einige Frames können ein oder mehrere Bytes länger sein. Es gibt auch MP3 mit variabler Bitrate (VBR), um die Länge der MP3-Datei zu minimieren und die Klangqualität im Vergleich zur CBR-Datei zu gewährleisten, mit Ausnahme des ersten Frames, der Rest ist gleich. Der erste Frame von VBR enthält keine Audiodaten und hat eine Länge von 156 Byte, die verwendet werden, um Informationen wie Standard-Audio-Frame-Header (4 Byte), VBR-Dateikennung, Frame-Nummer, Anzahl Dateibyte usw. zu speichern. Siehe Tabelle 2 für die Beschreibung der Struktur. Tabelle 2 Beschreibung des ersten Bytes der Frame-Struktur der VBR 1-4-Datei Derselbe Standard-Sound-Frame-Header wie CBR 5-40 Speichern Sie das Logo der VBR-Datei “Xing” (58 69 6E 67), die spezifische Position von Dieses Logo hängt vom angenommenen MPEG-Standard ab und der Ton hängt vom Kanalmodus ab.

mp3-Audioformat, das beliebteste

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Mit der rasanten Entwicklung der Dateikomprimierungstechnologie ist MP3 heute zum beliebtesten Musikformat geworden.

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Der Encoder transformiert den Originalton durch eine hybride Filterbank in den Frequenzbereich. Unter Verwendung eines psychoakustischen Modells wird geschätzt, dass es ausreichen kann, um zu sein. Der wahrgenommene Geräuschpegel wird dann quantisiert und in Huffman-Codierung umgewandelt, um einen MP3-Bitstrom zu bilden. Der Decoder ist viel einfacher und seine Aufgabe besteht darin, das Tonsignal aus den codierten Spektrallinienkomponenten durch inverse Quantisierung und inverse Transformation zu extrahieren.
2.4 Modifizierte diskrete Kosinustransformation Die modifizierte diskrete Kosinustransformation (MDCT) bezieht sich auf das Umwandeln eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten für eine Zeitbereichsvariation. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1,…, N/2-1 wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N=8, 16,…. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich. Wenn N 1024 Punkte annimmt, werden es 512 Frequenzbereichswerte. Die IMDCT-Transformationsformel lautet: 4 Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation (MDCT) bezieht sich auf die Umwandlung eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten, um die Änderungen im Bereich Wetter zu erfahren. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1,…, N/2-1 wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N=8, 16,…. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich. Wenn N 1024 Punkte annimmt, werden es 512 Frequenzbereichswerte. Die IMDCT-Transformationsformel lautet: 4 Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation Modifizierte diskrete Cosinus-Transformation (MDCT) bezieht sich auf die Umwandlung eines Satzes von Zeitbereichsdaten in Frequenzbereichsdaten, um die Änderungen im Bereich Wetter zu erfahren. MDCT ist eine Erweiterung des DCT-Algorithmus. Der erste schnelle Algorithmus ist die schnelle Fourier-Transformation (FFT), aber FFT hat Operationen mit komplexen Zahlen und MDCT sind alle Operationen mit reellen Zahlen, was für die Programmierung praktisch ist. Teilen Sie beim Komprimieren von Audiodaten zuerst die ursprünglichen Audiodaten in feste Blöcke auf und führen Sie dann eine Vorwärts-MDCT (Forward MDCT) durch, um den Wert jedes Blocks in Koeffizienten der MDCT 512 umzuwandeln auf die ursprünglichen Tondaten wiederhergestellt, und die ursprünglichen Tondaten davor und danach sind inkonsistent, da redundante und irrelevante Daten während des Komprimierungsprozesses entfernt werden. Die FMDCT-Transformationsformel lautet: k=0, 1, …, N/2-1, wobei N die Länge des Transformationsfensters ist, d. h. die Anzahl der Abtastpunkte pro Block, N = 8, 16 , …. …, 1024, 2048. n0 = (N/2 + 1)/2, X(n) ist der Wert im Zeitbereich, X(k) ist der Wert im Frequenzbereich.