Tag: MP3-Codierungsbibliothek

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Mp3 (ein Audiokodierungsverfahren) Teil 3

Um Bit-konforme (Layer 1.Layer 2.Layer 3) MPEGAudio-Dateien zu generieren, haben die Mitglieder des ISO MPEG Audio-Komitees eine Referenzsimulationssoftware in C namens ISO 11172-5 entwickelt.

Es kann die erste Echtzeit-DSP-basierte Hardware-Decodierung von komprimiertem Audio auf einigen Nicht-Echtzeit-Betriebssystemen demonstrieren. Verschiedenes anderes MPEG-Audio wurde in Echtzeit für den digitalen Rundfunk (DAB-Radio und DVB-TV) für Verbraucherempfänger und Set-Top-Boxen entwickelt.
Später, am 7. Juli 1994, veröffentlichte die Fraunhofer-Gesellschaft den ersten MP3-Encoder namens l3enc.
Das Fraunhofer-Entwicklungsteam wählte am 14. Juli 1995 die Erweiterung .mp3 (zuvor war die Erweiterung .bit). Mit Winplay3 (veröffentlicht am 9. September 1995), dem ersten Echtzeit-Software-MP3-Player, konnten viele Menschen MP3-Dateien auf ihren eigenen PCs codieren und abspielen. Da Festplatten zu dieser Zeit relativ klein waren (z. B. 500 MB), war diese Technologie für die Speicherung von Unterhaltungsmusik auf Computern unerlässlich.
MP2, MP3 und Internet
Im Oktober 1993 tauchten MP2-Dateien (MPEG-1 Audio Layer 2) im Internet auf und wurden häufig von Xing MPEG Audio Player und später MAPlay abgespielt, das von Tobias Bading für Unix entwickelt wurde. MAPplay wurde erstmals am 22. Februar 1994 veröffentlicht und auf die Microsoft Windows-Plattform portiert.
Die einzigen MP2-Encoder-Produkte waren zunächst Xing Encoder und CDDA2WAV, ein CD-Ripper, der Audiotracks von CDs in das WAV-Format konvertiert.
Das Internet Underground Music Archive (IUMA), das oft als der Vater der Online-Musikrevolution angesehen wird, war die erste HiFi-Musikseite im Internet mit Tausenden von lizenzierten MP2-Aufnahmen, bevor MP3 und das Internet populär wurden. .
Von der ersten Hälfte des Jahres 1995 bis Ende der 1990er Jahre begann MP3 im Internet zu florieren. Die Popularität von MP3 ist größtenteils auf den Erfolg von Unternehmen und Softwarepaketen wie Winamp, das 1997 von Nullsoft veröffentlicht wurde, und Napster, das 1999 von Napster veröffentlicht wurde, zurückzuführen, und sie verstärken sich gegenseitig. Diese Programme machen es normalen Benutzern leicht, MP3-Dateien abzuspielen, zu erstellen, zu teilen und zu sammeln.
Die Debatte über das Teilen von MP3-Dateien zwischen Peers hat sich in den letzten Jahren schnell verbreitet, hauptsächlich weil die Komprimierung das Teilen von Dateien ermöglicht, unkomprimierte Dateien sind zu groß, um sie zu teilen. Da MP3-Dateien im Internet weit verbreitet sind, wurde Napster von einigen der großen Plattenlabels verklagt, um ihr Urheberrecht zu schützen (siehe Urheberrecht).
Kommerzielle Online-Musikvertriebsdienste wie der iTunes Music Store wählen häufig andere proprietäre oder DRM-fähige Musikdateiformate, um die Verwendung digitaler Musik zu kontrollieren und einzuschränken. Formate, die DRM unterstützen, werden verwendet, um urheberrechtlich geschütztes Material vor Urheberrechtsverletzungen zu schützen, aber die meisten Schutzmechanismen können auf irgendeine Weise gebrochen werden. Computerexperten können diese Methoden verwenden, um entsperrte Dateien zu generieren, die frei kopiert werden können. Eine bemerkenswerte Ausnahme ist das Windows Media Audio 10-Format von Microsoft, das noch geknackt werden muss. Wenn eine komprimierte Audiodatei gewünscht wird, muss der aufgezeichnete Audiostream komprimiert werden, und die Tonqualität wird verschlechtert.
Streaming-Audioqualität
Da MP3 ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat ist, bietet es eine Vielzahl von Optionen für unterschiedliche “Bitraten”, dh die Anzahl der codierten Datenbits, die zur Darstellung des Audios pro Sekunde erforderlich sind. Typische Geschwindigkeiten liegen zwischen 128 kbps und 320 kbps (kbit/s). Im Gegensatz dazu beträgt die unkomprimierte Audio-Bitrate auf einer CD 1411,2 kbps (16 Bit/Sample × 44100 Samples/Sek. × 2 Kanäle).
MP3-Dateien, die mit niedrigeren Bitraten kodiert sind, werden im Allgemeinen in geringerer Qualität abgespielt. Wenn Sie eine zu niedrige Bitrate verwenden, treten während der Wiedergabe “Kompressionsartefakte” (Klänge, die in der Originalaufnahme nicht vorhanden sind) auf. Ein gutes Beispiel für Kompressionsgeräusche ist das Geräusch von komprimiertem Jubel; Aufgrund seiner Zufälligkeit und scharfen Änderungen sind Encoderfehler ausgeprägter und klingen wie Echos.

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Mp3 (ein Audiokodierungsverfahren) Teil 2

Die MPEG-1 Audio Layer 2-Codierung begann als Digital Audio Broadcast (DAB), das von Egon Meier-Engelen an der Deutschen Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt (später bekannt als Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, German Space Center) verwaltet wurde ). )Luftzug.

Dieses Projekt wird von der Europäischen Union als EUREKA-Forschungsprojekt finanziert und sein Name ist allgemein als EU-147 bekannt. Der Studienzeitraum für EU-147 war von 1987 bis 1994.
2. Bis 1991 waren zwei Vorschläge aufgetaucht: Musicam (genannt Layer 2) und ASPEC (Adaptive Spectrum Sensing Entropy Coding). Das von Philips aus den Niederlanden, CCETT aus Frankreich und dem Institut für Rundfunktechnik aus Deutschland vorgeschlagene Musicam-Verfahren wurde aufgrund seiner Einfachheit, Fehlerrobustheit und des geringeren Rechenaufwands bei der Komprimierung hoher Qualität ausgewählt. Das auf Subband-Codierung basierende Musicam-Format ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung des MPEG-Audiokomprimierungsformats (Abtastrate, Rahmenstruktur, Header, Abtastpunkte pro Rahmen). Diese Technologie und ihre Designphilosophie sind vollständig in die Definition der Formate ISO MPEG Audio Layer I, II und später Layer III (MP3) integriert. Der Standard wurde von Leon van de Kerkhof (Schicht I) und Gerhard Stoll (Schicht II) unter der Federführung von Prof. Mussmann (Universität Hannover) entwickelt.
3. Eine Arbeitsgruppe bestehend aus Leon Van de Kerkhof aus den Niederlanden, Gerhard Stoll aus Deutschland, Yves-François Dehery aus Frankreich und Karlheinz Brandenburg aus Deutschland nahm Designideen von Musicam und ASPEC auf und fügte ihre eigenen Designideen hinzu, um ein MP3 zu entwickeln. MP3 kann eine MP2-Klangqualität von 192 kbit/s bis 128 kbit/s erreichen.
4. Alle diese Algorithmen wurden schließlich 1992 Teil der ersten Gruppe von MPEG-Standards, MPEG-1, was zu dem internationalen Standard ISO/IEC 11172-3 führte, der 1993 veröffentlicht wurde. Weitere Arbeiten zu MPEG-Audio wurden schließlich Teil des MPEG-2-Standard, eine zweite Gruppe von MPEG-Standards, die 1994 entwickelt wurde und offiziell als ISO/IEC 13818-3 bekannt ist und erstmals 1995 veröffentlicht wurde.
5. Die Kompressionseffizienz des Encoders wird im Allgemeinen durch die Bitrate bestimmt, da die Kompressionsrate von der Anzahl der Bits (: in: Bittiefe) und der Abtastrate des Eingangssignals abhängt. Es gibt jedoch häufig Produkte, die CD-Parameter (44,1 kHz, zwei Kanäle, 16 Bit pro Kanal oder 2 x 16 Bit) als Referenz für das Komprimierungsverhältnis verwenden, und das Komprimierungsverhältnis mit dieser Referenz ist normalerweise höher, was auch zeigt, dass die Komprimierung Ratio ist sehr wichtig für verlustbehaftete Komprimierungsprobleme.
6. Karlheinz Brandenburg verwendete Suzanne Vegas Song Tom’s Diner auf CD, um MP3-Komprimierungsalgorithmen zu testen. Dieses Lied wird verwendet, weil die sanfte und einfache Melodie des Lieds es einfacher macht, Störungen im komprimierten Format während der Wiedergabe zu hören. Manche bezeichnen Suzanne Vega scherzhaft als „die Mutter von MP3“. Einige ernsthaftere und kritischere Audioauszüge (Glockenspiel, Triangel, Akkordeon…) von der EBU V3/SQAM-Referenz-CD werden von professionellen Audioingenieuren verwendet, um die subjektiv wahrgenommene Qualität des MPEG-Audioformats zu beurteilen.

Mp3 (ein Audiocodierungsverfahren)

MP3 ist eine Audiokomprimierungstechnologie, ihr vollständiger Name lautet Moving Picture Experts Group Audio Layer III, genannt MP3.

Es wurde entwickelt, um die Menge an Audiodaten drastisch zu reduzieren. Mithilfe der MPEG Audio Layer 3-Technologie wird Musik in eine Datei mit geringerer Kapazität mit einem Komprimierungsverhältnis von 1:10 oder sogar 1:12 komprimiert, und für die meisten Benutzer ist die Wiedergabequalität nicht so gut wie das unkomprimierte Original. audio Signifikanter Rückgang. Es wurde 1991 von einer Gruppe von Ingenieuren der Forschungsorganisation der Fraunhofer-Gesellschaft in Erlangen, Deutschland, erfunden und standardisiert. Musik, die in Form von MP3 gespeichert ist, wird als MP3-Musik bezeichnet, und ein Gerät, das MP3-Musik abspielen kann, wird als MP3-Player bezeichnet.

Motion Picture Expert Compression Standard Audio Layer 3 ausländischer Name Moving Picture Expert Group Audio Layer III Forschungsorganisation Fraunhofer-Gesellschaft Typ Audiocodierung Vorteil Reduzieren Sie drastisch die Menge an Audiodatendefekten Tonqualitätsverlust
Inhalt
1 Funktionen
2 Geschichte
▪ Herkunft
▪ zu den Massen gehen
3 Audioqualität
4 Patentfragen
Übertragungseigenschaften
MP3 wandelt das Zeitbereichs-Wellenformsignal in ein Frequenzbereichssignal um, indem es sich die Unempfindlichkeit des menschlichen Ohrs gegenüber hochfrequenten Tonsignalen zunutze macht, und teilt es in mehrere Frequenzbänder auf, wobei unterschiedliche Komprimierungsraten für verschiedene Frequenzbänder verwendet und das Komprimierungsverhältnis erhöht werden für hohe Frequenzen (auch wenn das Signal ignoriert wird) Verwenden Sie ein kleines Kompressionsverhältnis für niedrige Frequenzsignale, um sicherzustellen, dass das Signal nicht verzerrt wird. Auf diese Weise ist es gleichbedeutend damit, den für das menschliche Ohr praktisch nicht hörbaren Hochfrequenzton zu verwerfen [1], nur den hörbaren niederfrequenten Teil beizubehalten und den Ton mit einem Kompressionsverhältnis von 1:10 oder sogar 1 zu komprimieren : 12. Da der vollständige Name dieses Komprimierungsverfahrens MPEG Audio Player3 lautet, nennen die Leute es kurz MP3.
Laut MPEG-Spezifikation wird AAC (Advanced Audio Coding) in MPEG-4 die nächste Generation des MP3-Formats sein.
Im Vergleich zu den verlustfreien Komprimierungsformaten CD, FLAC und APE unterscheidet sich die Klangqualität von MP3 mit dem höchsten Parameter (320 Kbps) nicht wesentlich.
MP3-Player sterben
Als sie zum ersten Mal auf den Markt kamen, standen MP3-Player an der Spitze der digitalen Revolution. Allerdings gingen die Verkäufe von iPods und anderen MP3-Playern in Großbritannien im Jahr 2012 stark zurück, da die Verbraucher sich anderen digitalen Produkten wie Smartphones zuwandten.
Laut dem Marktforschungsunternehmen Mintel beliefen sich die Verkäufe von MP3-Playern auf dem britischen Markt im Jahr 2012 auf 110 Mio. £ (178 Mio. $), nur 29 % der 381 Mio. £ im Jahr 2011. Mintel geht davon aus, dass sich die Gesamtverkäufe von MP3-Playern auf dem britischen Markt bis 2017 halbieren werden. Im schlimmsten Fall werden die Gesamtverkäufe von MP3-Playern auf dem britischen Markt fünf Jahre später nur noch 25 Millionen Dollar betragen. [23]
1. MP3 ist ein Datenkompressionsformat;
2. Verwirft Audiodaten der Pulscodemodulation (PCM), die für das menschliche Ohr nicht wichtig sind (ähnlich wie JPEG ist eine verlustbehaftete Bildkomprimierung), was zu einer viel kleineren Dateigröße führt;
3. MP3-Audio kann mit unterschiedlichen Bitraten komprimiert werden, was eine Vielzahl von Kompromissen zwischen Datengröße und Klangqualität bietet.Das MP3-Format verwendet einen gemischten Konvertierungsmechanismus, um Audiobereichssignale umzuwandeln.Zeit in Frequenzbereichssignale;
4. 32-Band-Polyphasen-Integralfilter (PQF);
Modifizierter diskreter Kosinusfilter (MDCT) mit 5, 36 oder 12 Abgriffen; jede Teilbandgröße kann unabhängig zwischen 0…1 und 2…31 gewählt werden;
6. MP3 verfügt nicht nur über umfangreiche Client-Software-Unterstützung, sondern auch über eine Menge Hardware-Unterstützung, wie z. B. tragbare Mediaplayer (bezieht sich auf MP3-Player), DVD- und CD-Player, ausgehende Anrufe