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MP3的工作原理是什麽?

1.便攜式MP3播放器的俗稱。

用於播放MP3格式音樂的便攜式播放器(現在兼容wma、wav等格式)。便攜式MP3播放器最初是由韓國人黃光洙和黃(Moon & amp;Hwang)發明於1997,並申請了相關專利。

MP3格式技術發展詳解。

2.MP3作為壹種音樂格式

MPEG-1音頻層3,通常稱為MP3,是壹種流行的數字音頻編碼和有損壓縮格式。旨在大幅減少音頻數據量,但對於大部分用戶來說,回放的音質與原始未壓縮音頻相比並沒有明顯下降。它是由赫勒姆的研究機構Fraunhofer-Gesellschaft的壹群工程師在1991年發明並標準化的。

MPEG-1音頻層3,通常稱為MP3,是壹種流行的數字音頻編碼和有損壓縮格式。旨在大幅減少音頻數據量,但對於大部分用戶來說,回放的音質與原始未壓縮音頻相比並沒有明顯下降。它是由赫勒姆的研究機構Fraunhofer-Gesellschaft的壹群工程師在1991年發明並標準化的。

壹般檢驗

MP3是壹種數據壓縮格式。它丟棄了PCM音頻數據中對人類聽覺不重要的數據(類似於JPEG,這是壹種有損圖像壓縮),從而實現了更小的文件大小。

MP3中使用了許多技術,包括心理聲學來確定音頻的哪壹部分可以被丟棄。MP3音頻可以以不同的比特率壓縮,在數據大小和聲音質量之間提供了壹系列折衷。

MP3格式使用混合轉換機制將時域信號轉換為頻域信號:

* 32頻段多相積分濾波器(PQF)

* 36或12抽頭修正離散余弦濾波器(MDCT);每個子帶的大小可以在0...1和2...31.

*混疊衰減的後處理

根據MPEG規範,MPEG-4中的AAC(高級音頻編碼)將是下壹代MP3格式,盡管有許多重要的努力來創建和推廣其他格式。然而,由於MP3的空前流行,目前任何其他格式的成功都不太可能。MP3不僅有廣泛的客戶端軟件支持,還有很多硬件支持,比如便攜式媒體播放器(MP3播放器)DVD和CD播放器。

發展

MPEG-1音頻層2編碼最初是壹個數字音頻廣播(DAB)項目,由Deutsche Fors Chungs-und verschuanstalt für Luft-und Raumfahrt(後來稱為Deutsche Zentrum für Luft-und Raumfahrt,德國航天中心)的Egon Meier-Engelen管理。這個項目是由歐盟資助的尤裏卡研究項目,它的名字通常被稱為EU-147。EU-147的研究時段為1987至1994。

到了1991年,出現了兩個提案:Musicam(稱為第2層)和ASPEC(自適應頻譜感知熵編碼)。選擇由荷蘭Philips、法國CCETT和德國Institut für Rundfunktechnik提出的Musicam方法是因為其簡單性、出錯時的魯棒性和高質量壓縮時的較少計算量。基於子帶編碼的Musicam格式是決定MPEG音頻壓縮格式(采樣率、幀結構、數據頭、每幀采樣點)的關鍵因素。這項技術及其設計思想完全融入了ISO MPEG音頻Layer I、II以及後來的Layer III(MP3)格式的定義中。在穆斯曼教授(漢諾威大學)的主持下,標準的制定由萊昂·範·德·科克霍夫(第壹層)和格哈德·斯托爾(第二層)完成。

荷蘭的裏昂·範德科克霍夫,德國的格哈德·斯托爾,法國的伊夫·弗蘭?由德國ois Dehery和Karlheinz Brandenburg組成的工作組吸收了Musicam和ASPEC的設計思想,並加入了自己的設計思想開發出MP3,在128kbit/s時可以達到MP2 192kbit/s的音質..

所有這些算法最終成為1992年MPEG-1第壹個標準組的壹部分,並產生了1993年出版的國際標準ISO/IEC 11172-3。關於MPEG音頻的進壹步工作最終成為第二個MPEG標準組MPEG-2的壹部分,該標準組在1994中制定。本標準的正式名稱為ISO/IEC 13818-3,首次發布於0995年。

編碼器的壓縮效率通常由比特率定義,因為壓縮率取決於位數(:en:位深度)和輸入信號的采樣速率。但是經常有產品使用CD參數(44.1kHz,兩個通道,每個通道16位或者2x16位)作為壓縮比參考,使用這個參考的壓縮比通常較高,這也說明了有損壓縮的壓縮比問題。

Karlheinz Brandenburg使用CD媒體上蘇珊·薇格的歌曲《湯姆的晚餐》來評估MP3壓縮算法。之所以用這首歌,是因為它柔和簡單的旋律更容易讓人在回放時聽出壓縮格式的缺陷。有人戲稱蘇珊·薇格為“MP3之母”。更嚴肅和批判性的音頻節選(鐘琴,三角琴,手風琴,...)由專業音頻工程師用來評估MPEG音頻格式的主觀質量。

MP3走向大眾。

為了生成比特兼容的MPEG音頻文件(1層,2層,3層),ISO MPEG音頻委員會成員用C語言開發了壹個名為ISO 1172-5的參考仿真軟件。在壹些非實時操作系統上,可以演示第壹個基於DSP的壓縮音頻實時硬件解碼。壹些其它MPEG音頻是為消費者接收器和機頂盒的數字廣播(無線電DAB和電視DVB)實時開發的。

後來在1994年7月7日,Fraunhofer-Gesellschaft發布了第壹款MP3編碼器,名為l3enc。

Fraunhofer開發團隊選擇了擴展名. mp3(以前是。bit)7月1995。很多人用第壹個實時軟件WinPlay 3(0995年9月9日發布的65438+)就可以在個人電腦上對MP3文件進行編碼和回放。因為當時的硬盤比較小(比如500MB),所以這項技術對於在電腦上存儲娛樂音樂非常重要。

MP2、MP3和互聯網

1993年6月,網上出現了(MPEG-1音頻層2)文件,經常用興MPEG音頻播放器播放,後來出現了Tobias Bading為Unix開發的MAPlay。MAPlay最早發布於199年2月22日,現在已經移植到微軟Windows平臺。

起初,僅有的MP2編碼器產品是Xing Encoder和CDDA2WAV,這是壹種將CD軌道轉換為WAV格式的CD抓取器。

互聯網地下音樂檔案館(IUMA)被普遍認為是在線音樂革命的鼻祖。IUMA是互聯網上第壹個高保真音樂網站。在MP3和互聯網流行之前,它有數千張MP2的授權唱片。

從1995前半年壹直到90年代末,MP3開始在互聯網上蓬勃發展。MP3的流行主要得益於Nullsoft在1997發布的Winamp和Napster在1999發布的Napster等公司和軟件包的成功,它們相互促進發展。這些程序可以讓普通用戶輕松播放、制作、欣賞和收藏MP3文件。

近年來,關於MP3文件對等技術文件共享的爭論迅速蔓延——這主要是因為壓縮使得文件共享成為可能,而未壓縮的文件太大,無法共享。因為MP3文件通過互聯網廣泛傳播,壹些主要的唱片制造商已經起訴Napster來保護他們的版權(見知識產權)。

iTunes Music Store等商業在線音樂分發服務通常選擇支持數字版權管理(DRM)的其他或專有音樂文件格式來控制和限制數字音樂的使用。支持DRM的格式用於防止版權材料被侵犯,但大多數保護機制可以通過壹些方法被破解。計算機專家可以使用這些方法來生成可以自由復制的解鎖文件。壹個顯著的例外是微軟的Windows Media Audio 10格式,目前還沒有被破解。如果想得到壓縮的音頻文件,錄制的音頻流必須壓縮,音質會降低。

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