Dark Mode

Preskocit na obsah

MP3

z Wikipedie, slobodnej encyklopedie
MPEG-1 alebo MPEG-2 Audio Layer III
Pripona suboru.mp3[1]
Typ internetoveho mediaaudio/mpeg,[2] audio/MPA,[3] audio/mpa-robust[4]
TvorcaMoving Picture Experts Group
Prva verzia1993[5]
Typ formatuKompresny zvukovy format, zvukovy suborovy format
Standard(y)ISO/IEC 11172-3,[5]
ISO/IEC 13818-3[6]

MPEG-1 alebo MPEG-2 Audio Layer III,[4] najviac znamy ako MP3 je patentovany dekodovaci format stratovej kompresie digitalneho zvuku, zalozeny na kompresnom algoritme definovanom skupinou MPEG (Motion Picture Experts Group). Je beznym zvukovym formatom pre streaming alebo ukladanie zvuku a takisto je de facto standardom digitalnej zvukovej kompresie na prenos a prehravanie hudby vo vacsine digitalnych hudobnych prehravacov.

MP3 subor, ktory je vytvoreny s konstantnou bitovou rychlostou 128 kbit/s zabera priblizne len jedenastinu toho, ako subor rovnakeho zvuku ulozeny v bezstratovom zvukovom formate (zvycajne pre CD vo formate Waveform Audio File Format (WAV)). MP3 subor je mozne vytvorit s vyssou alebo nizsou bitovou rychlostou, z coho vyplyva aj vyssia alebo horsia kvalita. 128 kbit/s predstavuje stupen kompresie, pri ktorej laik zvycajne nerozpozna rozdiel ci ide o komprimovany format mp3 alebo subor ulozeny bez strat.

Jednym z najoblubenejsich a najpouzivanejsich kodekov mp3 je LAME, ktory je dostupny bezplatne.

Po uplynuti poslednych ochrannych patentov v Spojenych statoch v maji 2017 vyvojari (Fraunhofer a Technicolor (predtym Thomson) ukoncili licencovanie mp3[7] (v Europe bol MP3 od roku 2012 bez ochrannych patentov). Teraz je ciastocne volnym standardom. [8]

Bol vyvinuty v roku 1991 a vydany ako sucast standardu ISO/IEC 11172-3 (MPEG-1 Part 3) v roku 1993. Rozsirenia o nizsie datove toky a vzorkovacie frekvencie boli vydane ako sucast standardu ISO/IEC 13818-3 (MPEG-2 Part 3) v roku 1995.

O vyvoj formatu MP3 sa zasluzil nemecky vedec Karlheinz Brandenburg, riaditel pobocky Frauenhoferovho ustavu pre medialnu komunikaciu v Erlangene, a jeho vedecky tim v snahe vytvorit datovo menej narocny standard vhodny pre pouzitie pre digitalne rozhlasove vysielanie DAB.

Bitova rychlost

[upravit | upravit zdroj]

Ako standard pre MPEG-1 Audio Layer III su specifikovane tieto bitove rychlosti (ang. bitrate): 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 a 320 kbit/s, s dostupnymi vzorkovacimi frekvenciami 32, 44,1 a 48 kHz.[9]

MPEG-2 Audio Layer III ma pripustne bitove rychlosti 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160 kbit/s pri vzorkovacich frekvenciach 16, 22,05 a 24 kHz.

MPEG-2.5 Audio Layer III ma obmedzene bitove rychlosti 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 a 64 kbit/s pri vzorkovacich frekvenciach 8, 11,025, a 12 kHz.

Nestandardne bitove rychlosti az do 640 kbit/s je mozne dosiahnut kodekom LAME, avsak viacero MP3 prehravacov nedokazu tieto subory prehrat. Podla standardu ISO su dekodery schopne prehrat subory s bitovou rychlostou do 320 kbit/s.[10]

MPEG Audio Layer III
dostupne bitove rychlosti (kbit/s)[11][12][9][13][14]
MPEG-1
Audio Layer III		 MPEG-2
Audio Layer III		 MPEG-2.5
Audio Layer III
- 8 8
- 16 16
- 24 24
32 32 32
40 40 40
48 48 48
56 56 56
64 64 64
80 80
96 96
112 112
128 128
144 144
160 160
192 - -
224 - -
256 - -
320 - -
Podporovane vzorkovacie frekvencie
zvukoveho formatu MPEG[11][12][9][13]
MPEG-1
Audio Layer III		 MPEG-2
Audio Layer III		 MPEG-2.5
Audio Layer III
- - 8000 Hz
- - 11025 Hz
- - 12000 Hz
- 16000 Hz -
- 22050 Hz -
- 24000 Hz -
32000 Hz - -
44100 Hz - -
48000 Hz - -

CBR a VBR

[upravit | upravit zdroj]

CBR - konstantna (constant) bitova rychlost - nech uz je signal akykolvek, stale bude zakodovany pomocou konstantneho poctu bitov: Povodne vyjadrenia o kvalite zrovnatelnej s audio CD uz pri 128 kbps sa ukazali ako mierne prehnane a casto je pouzivany vyssia rychlost.[15]

VBR - premenliva (variable) bitova rychlost umoznuje podla potreby menit bitovy tok v zavislosti na kodovanom signale. Pokial je napriklad na zaciatku alebo na konci skladby ticho, bitova rychlost sa automaticky znizi podla vopred danych kriterii a to umozni mierne zmensenie vyslednej velkosti zakodovaneho suboru. Nevyhodou vsak je, ze VBR nie je podporovany niektorymi prenosnymi prehravacmi.[15]

Pocet kvantizacnych urovni

[upravit | upravit zdroj]

Pretoze sa digitalny signal zvycajne spracovava na zariadeniach (obsahujucich analogovo-digitalny prevodnik alebo digitalno-analogovy prevodnik) pracujucich v dvojkovej ciselnej sustave, byvaju pocty kvantizacnych urovni rovne N-tej mocnine cisla 2, pricom povodny signal potom mozno vyjadrit v N bitoch.

N = 16 bitov (2 byty) alebo tzv. CD kvalita pouziva zvycajna spotrebna audio elektroniku (vratane MP3 prehravacov) a umoznuje rozlisit 216 teda 65 536 urovni a teoreticky je odstup signalu od kvantizacneho sumu 96 dB. Davnejsie sa este pri zazname zvuku na pocitacoch z dovodov malej kapacity zaznamovych zariadeni pouzivala 8 bitova kvantizacia (telefonna kvalita),. Naopak, v studiovom spracovani sa dnes pouziva 20 alebo 24 bitov (16 777 216 urovni) kvantizacia (DVD - 5.1 kanal).

Stereo mod[15]

[upravit | upravit zdroj]
  • Joint stereo - pri tomto mode sa vychadza z predpokladu, ze vacsinou je i pri stereo zazname obsah laveho L a praveho R kanalu velmi podobny a preto sa L a R kanaly prevedu na stredovy M=L+R a postranny S=L-R. Pri enkodovani sa potom viac bitov prideli tomu stredovemu, ktory obsahuje dolezitejsie informacie. To umoznuje efektivne vylepsit kvalitu kompresie. Pri prehravani su potom spatne dopocitane povodne obsahy laveho a praveho kanala. Vseobecne plati zasada, ze joint stereo je vhodne pouzit pri nizkych bitovych rychlostiach .
  • Stereo - enkoder pracujuci v tomto mode nevyuziva moznych podobnosti medzi lavym a pravym kanalom. Moze vsak pridelit jednemu z kanalov viac bitov z celkoveho bitoveho toku a to v pripade, ze druhy kanal obsahuje napriklad ticho alebo menej narocny signal z hladiska kodovania.
  • Dual - kazdy kanal je kodovany uplne samostatne a kazdemu je pridelena presne polovina bitov. Pouzitie nachadza napriklad v jazykovych aplikaciach (v jednom kanaly anglictina, v druhom slovencina).
  • Mono - mono zaznam obsahuje iba polovicu informacie a preto mu staci polovicny bitrate ako stereu (dual).

ID3 a dalsie tagy

[upravit | upravit zdroj]
Blizsie informacie v clankoch: ID3 tag a APEv2

"Tag" vo zvukovom suborovom formate je jeho cast, ktora obsahuje metadata, ako su nazov skladby, meno interpreta skladby, zaner skladby, album, cislo skladby a dalsie informacie o obsahu suboru. Od roku 2010 su najrozsirenejsimi tagovymi formatmi ID3v1 a ID3v2 a nedavno uvedeny format APEv2. Tieto tagy su normalne vlozene bud na zaciatku alebo na konci suboru MP3, ale oddelene od zvukovych dat.

Softvery na prehravanie alebo upravu casto obsahuju aj funkciu na upravu tagov, avsak existuje aj viacero samostatnych aplikacii na upravu tagov (tag editor) ako napriklad TagScanner urcenych iba na tento ucel.

Psychoakustika

[upravit | upravit zdroj]

MP3 sa snazi odstranit redundanciu zvukoveho signalu na zaklade psychoakustickeho modelu. Teda zo vstupneho signalu sa odoberu informacie, ktore clovek nepocuje, alebo si ich neuvedomuje. Vyuziva sa princip casoveho a frekvencneho maskovania. Kompresia zvuku podla standardu MPEG-1 obsahuje 3 vrstvy, ktore sa lisia kvalitou a obtiaznostou implementacie.

Referencie

[upravit | upravit zdroj]
  1. | Happy Birthday MP3! [online]. Fraunhofer IIS, 12. jul 2005, [cit. 2010-07-18]. Dostupne online.
  2. | The audio/mpeg Media Type -- RFC 3003 [online]. IETF, November 2000, [cit. 2009-12-07]. Dostupne online.
  3. | MIME Type Registration of RTP Payload Formats -- RFC 3555 [online]. IETF, Jul 2003, [cit. 2009-12-07]. Dostupne online.
  4. 1 2 A More Loss-Tolerant RTP Payload Format for MP3 Audio -- RFC 5219 [online]. IETF, Februar 2008, [cit. 2009-12-07]. Dostupne online.
  5. 1 2 ISO/IEC 11172-3:1993 - Information technology -- Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s -- Part 3: Audio [online]. ISO, [cit. 2010-07-14]. Dostupne online.
  6. | ISO/IEC 13818-3:1995 - Information technology -- Generic coding of moving pictures and associated audio information -- Part 3: Audio [online]. ISO, [cit. 2010-07-14]. Dostupne online.
  7. | MP3 ist offiziell tot: Fraunhofer hat die Lizenzierung eingestellt. CURVED. Dostupne online [cit. 2018-11-28]. (po nemecky)
  8. | Alive and Kicking - mp3 Software, Patents and Licenses | Fraunhofer Audio Blog. Fraunhofer Audio Blog, 2017-05-18. Dostupne online [cit. 2018-11-28]. (po anglicky)
  9. 1 2 3 SUPUROVIC, Predrag. MPEG Audio Frame Header [online]. 22. december 1999, [cit. 2009-05-29]. Dostupne online.
  10. | BOUVIGNE, Gabriel. freeformat at 640 kbit/s and foobar2000, possibilities? [online]. 28. november 2006, [cit. 2007-03-17]. Dostupne online.
  11. 1 2 ISO. CD 11172-3 - CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUDIO FOR DIGITAL STORAGE MEDIA AT UP TO ABOUT 1.5 MBIT/s Part 3 AUDIO [DOC]. neuron2.net, November 1991, [cit. 2010-07-17]. Dostupne online. Archivovane 2010-06-11 z originalu.
  12. 1 2 MP3 technical details (MPEG-2 and MPEG-2.5) [online]. Fraunhofer IIS. Dostupne online.
  13. 1 2 ISO/IEC 13818-3:1994(E) - Information Technology - Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio: Audio [ZIP]. [Cit. 2010-08-04]. Dostupne online.
  14. | Guide to command line options (in CVS) [online]. [Cit. 2010-08-04]. Dostupne online.
  15. 1 2 3 ANSAMBL - format MP3 [online]. ansambl.szm.com, [cit. 2018-11-28]. Dostupne online.

Ine projekty

[upravit | upravit zdroj]
  • Commons ponuka multimedialne subory na temu MP3

Externe odkazy

[upravit | upravit zdroj]
Programy na konvertovanie
Ine

Tento clanok je ciastocny alebo uplny preklad clanku MP3 na anglickej Wikipedii.