Der Tod von MP3: Eine kurze Geschichte des weltweit beliebtesten Audioformats

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Die deutsche Stiftung, die das Patent für das ehrwürdige „alte“ Musikformat MP3 besitzt, gab kürzlich bekannt, dass sie ihr Patent erlöschen lassen werde. MP3 hat die gemeinsame Nutzung von Audiodateien in den 90er und frühen 2000er Jahren weit geöffnet. Die Kombination aus Datenkomprimierung, Dateigröße und beibehaltener Audioqualität stellte sicher, dass das Audioformat auf beiden Seiten des Piraterie-Arguments bekannt wurde.

Die Schlagzeilen lauten "MP3 ist tot", aber jeder echte Audiophile weiß, dass ein wahrer Tod höchst unwahrscheinlich ist. Dennoch ist es an der Zeit, einen Blick auf die Geschichte eines weltbekannten Audioformats zu werfen und auf die Zukunft.

Genau wie funktioniert MP3?

Je nach Alter und Missbrauch Ihrer Ohren liegt Ihr Hörfrequenzbereich zwischen 20 Hz und 20.000 Hz. Darüber hinaus sind unsere Ohren am empfindlichsten für Schallfrequenzen zwischen 2 kHz und 5 kHz. Unser Gehör wird auch durch unsere Fähigkeit eingeschränkt, Audiosignale so zu filtern und zu verarbeiten, wie sie sind ankommen.

Die Frequenzmaskierung - der Schlüssel zur MP3-Komprimierung - beruht auf der Unfähigkeit des Gehirns, zwischen bestimmten Signalen zu unterscheiden.

Stellen Sie sich vor, wir haben zwei Geräusche. Sie haben sehr ähnliche Frequenzen (z. B. 200 Hz und 210 Hz), werden jedoch mit unterschiedlichen Lautstärken gespielt. Der schwächere Klang ist von selbst hörbar, der stärkere ist jedoch nur dann unterscheidbar, wenn sie gleichzeitig gespielt werden. Der Vorgang des Abdeckens einer Frequenz mit einer anderen engen Frequenz wird als "Maskierung" bezeichnet. Die Frequenzmaskierung arbeitet effizient am oberen und unteren Rand des Audiospektrums.

CD rippen

Nehmen wir an, wir rippen eine CD auf Ihren Computer. Die Musik auf der CD wird gesampelt 5 Tipps zum Optimieren der Größe von AudiodateienWenn Sie schon immer die Größe einer Audiodatei reduzieren wollten, sich aber nicht sicher waren, wie Sie dies tun sollen, ohne die Qualität der Aufnahme zu beeinträchtigen, finden Sie hier alles, was Sie wissen müssen. Weiterlesen 44.100 Mal pro Sekunde (44,1 kHz). Die Abtastwerte sind 2 Bytes lang (1 Byte entspricht 16 Bit). MP3 unterstützt mehrere Raten, verwendet jedoch normalerweise den CD-Standard 44,1 kHz.

Eine einzelne MP3-Datei besteht aus MP3-Frames mit einem Header und einem Datenblock. Jeder Frame enthält 1.152 Samples. Technisch handelt es sich um zwei „Granulate“ von 576 Proben. Die Samples werden durch einen Filter geleitet, der den Klang weiter in einen bestimmten Satz von 32 Frequenzbereichen unterteilt. Der MP3-Algorithmus teilt diese 32 Frequenzbänder dann weiter durch den Faktor 18, wodurch 576 noch kleinere Bänder erzeugt werden. Jedes Band enthält 1/576 des Frequenzbereichs des Original-Samples (als wir anfingen, die CD auf Ihren Computer zu rippen).

In dieser Phase erledigen zwei komplexe mathematische Algorithmen ihre Arbeit: die Modifizierte diskrete Cosinustransformation (MDCT) und schnelle Fourier-Transformationen (FFT). Jeder führt einen anderen Prozess für das aufgeschlüsselte Quellmaterial durch.

FFTs analysieren jedes Frequenzband auf Sounds, die leicht maskiert werden können, und stellen sicher, dass durch die Frequenzmaskierung wichtige Sounds in der Spur erhalten bleiben.

Die Proben werden dann sortiert und an das MDCT weitergeleitet. MDCT wandelt jedes Band in einen Satz von Spektralwerten um. Spektralwerte repräsentieren genauer die Art und Weise, wie unser Gehör Audio interpretiert. Daher verwenden viele komprimierte Audio-Encoder Spektralwerte, um Audiodaten zu entfernen. Sobald die Spektralinformationen und die Analyse des Granulats abgeschlossen sind, Der eigentliche Komprimierungsprozess beginnt Wie funktioniert die Audiokomprimierung und können Sie den Unterschied wirklich erkennen?In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie Musikkomprimierung funktioniert und ob sie einen wirklichen Einfluss darauf hat, wie Ihre Musik tatsächlich klingt. Weiterlesen .

Eine kurze Geschichte von MP3

Erinnerst du dich an deinen ersten MP3-Player? Ich hatte das Glück, einen originalen iPod zu haben - bis ein Mann mit einem Messer ihn aus meinem Besitz befreite. MiniDiscs waren sowieso viel cooler.

Unabhängig davon war das Format bereits acht Jahre alt, als der ursprüngliche iPod (2001) den Wunsch nach MP3s schnell steigerte. Darüber hinaus hat MP3 bereits im Internet und auf anderen tragbaren digitalen Musikgeräten Wellen geschlagen.

Woher kam MP3?

MP3 war ein M.oving P.Bild E.xperts GGruppendesign (MPEG) als Teil des ursprünglichen MPEG-1-Audio- und Videokomprimierungsstandards. MP3 ist eine Abkürzung für MPEG-1 Audio Layer III, die 1991 zur Verwendung zugelassen und schließlich 1993 veröffentlicht wurde.

Die Idee hinter MP3 ist ziemlich cool.

Der MP3-Algorithmus nutzt die Wahrnehmungsbeschränkungen des menschlichen Gehörs, die als auditive Maskierung bezeichnet werden. Eine akustische Maskierung tritt auf, wenn die Wahrnehmung eines Geräusches durch die Anwesenheit eines anderen beeinflusst wird. Darüber hinaus enthält jedes Lied Audioelemente, die für das gesamte Hörerlebnis nicht wahrnehmbar sind. Manfred R. Schröder schlug 1979 erstmals einen psychoakustischen Maskierungscodec vor. Erst mit der Bildung der MPEG (als Unterausschuss der ISO / IEC) im Jahr 1988 begann eine konzertierte Initiative für einen globalen Standard.

Es gibt einen anderen wichtigen Namen in der Geschichte von MP3: Karlheinz Brandenburg. Brandenburg begann in den 1980er Jahren mit der Komprimierung digitaler Musik und schloss 1989 seine Doktorarbeit ab. Das verschiedene Komprimierungsmodi, an denen er gearbeitet hatte Wie funktioniert die Dateikomprimierung?Wie funktioniert die Dateikomprimierung? Lernen Sie die Grundlagen der Dateikomprimierung und den Unterschied zwischen verlustbehafteter und verlustfreier Komprimierung. Weiterlesen Es wurden Einschränkungen sowohl bei den damals verfügbaren Technologien als auch beim Entwurf früher Codierungsprozesse festgestellt. Zusammen mit anderen Gründungsmitgliedern der MPEG erkannte er, dass nur ein neues System ausreichen würde.

Das Fraunhofer-Institut

1990 wurde Brandenburg Assistenzprofessor an der Universität Erlangen-Nürnberg. Er setzte seine Arbeit zur Kompression bei der Fraunhofer-Gesellschaft fort (er trat schließlich 1993 dem Fraunhofer bei).

"Wir hatten die Audio-Untergruppe innerhalb der Filmgruppe [MPEG]", erklärte Brandenburg in einem NPR-Interview. „Am Ende hatten wir alle zusammen einen Kompromiss ausgearbeitet, der verschiedene Modi hatte, sogenannte Schicht I, Schicht II, Schicht III... Die meisten unserer Ideen gingen in die Komprimierungsmodi von MPEG-Audio... Das war das komplexeste und das mit der besten Qualität bei niedrigen Bitraten - das wurde Layer III genannt. “

Brandenburg verwendete das Lied "Tom's Diner" von Suzanne Vega, um den Komprimierungsalgorithmus zu verfeinern. Hören Sie es sich immer wieder an, um sicherzustellen, dass sein Basteln die Aufnahme von nicht beeinträchtigt Vegas Stimme.

MP3 explodiert

MP3 befand sich nach seiner offiziellen Veröffentlichung einige Jahre lang in der Flaute. Der Codec wurde für eine weit verbreitete Verwendung als „zu kompliziert“ eingestuft.

1997 änderten sich die Dinge jedoch - schnell.

Zunächst kaufte ein „australischer Student“ professionelle Codierungssoftware l3enc von einer deutschen Firma. Er hat die Software rückgängig gemacht, neu kompiliert und mit einem auf eine US-amerikanische Universität hochgeladen Liesmich Datei sagt: "Dies ist Freeware dank Fraunhofer." Diese kleine Handlung veränderte sofort den Zugriff auf die MP3-Codierung und -Decodierung. Durch das Einstecken einer CD in Ihren Computer wurde plötzlich qualitativ hochwertiges Audio in winzigen Dateigrößen wiedergegeben.

Zweitens veröffentlichte Nullsoft den ehrwürdigen Winamp Audio Player. Von einer CD gerippte MP3s können problemlos auf einem Computer abgespielt werden.

Gleichzeitig hatte sich das Internet in Millionen von Haushalten auf der ganzen Welt verbreitet. Millionen von Festplatten füllten sich mit MP3s 4 fantastische Tools zum Verwalten Ihrer umfangreichen MP3-SammlungDie Verwaltung von Musikbibliotheken kann eine völlig frustrierende Erfahrung sein, insbesondere wenn Sie jahrelang unorganisierte Musik haben, die darauf wartet, richtig sortiert und beschriftet zu werden. Schlechtes Musikbibliotheksmanagement wird zurückkommen und Sie später beißen ... Weiterlesen Das Format wurde zum bevorzugten Format für die gemeinsame Nutzung von Audiodateien für frühe Peer-to-Peer-Dateifreigabedienste wie Napster, Gnutella und eDonkey (Gnutella war ein weiteres Nullsoft-Projekt). Musikalische Piraterie war lebendig und weit verbreitet und wurde nicht zuletzt durch den Aufstieg von MP3 unterstützt.

Mp3-Player

In einem weiteren Segen für die etablierte Audioindustrie erschienen tragbare MP3-Player. Anfang der neunziger Jahre hatte das Fraunhofer-Institut versucht, einen marktfähigen MP3-Player zu entwickeln. Für eine breite Akzeptanz war es einfach zu früh. Es brauchte die oben erwähnte Kombination aus Dateifreigabe, Internetverbreitung und Ripping-Software, um tragbaren MP3-Playern Schwung zu verleihen.

Das südkoreanische Unternehmen Elger Labs stellte den 250-Dollar-MPMAN F10 mit satten 32 MB Speicher vor. Es war nicht der überwältigende Funke für die Branche, wie wir sie kennen. Diese Auszeichnung gilt dem Diamond Rio PMP300 mit 32 MB.

Der Erfolg des Diamond Rio zog unerwünschte Aufmerksamkeit auf sich. Die Recording Industry Association of America (RIAA) verklagte Diamond Multimedia Systems (den Hersteller) - und verlor. Die RIAA ging jedoch zu Recht davon aus, dass dies der Beginn der endemischen Musikpiraterie war, die bis heute andauert.

Was ist als nächstes passiert, fragst du? Die Entwicklung des Musikkonsums: Wie wir hierher kamenDer Aufstieg des iPod, des musikabspielenden Mobiltelefons und einer Reihe von Streaming Media-Plattformen deutet auf eine einzige, einfache Idee hin: Musik ist wichtig. Aber wie sind wir hierher gekommen? Weiterlesen

Nun, ein wenig bekanntes Gerät namens iPod traf die Märkte und legitimierte MP3 vollständig als das De-facto-Audioformat der Zeit, und die RIAA begann ihren (andauernden) Kreuzzug gegen Piraten auf der ganzen Welt.

Der Rest ist, wie wir sagen, Geschichte.

Warum stirbt MP3 dann?

Das Fraunhofer-Institut besaß das MP3-Patent. Am 23. April 2017 sind ihre verbleibenden Patente abgelaufen. Daher kann Fraunhofer keine neuen MP3-Lizenzen mehr ausstellen. Wir haben erklärte genau, was los ist Wie wirkt sich der "Tod von MP3" auf Sie aus?Möglicherweise haben Sie die Schlagzeilen gesehen, die darauf hindeuten, dass MP3 tot ist. Zum Glück ist das Unsinn. Was ist die Wahrheit hinter den Schlagzeilen und wie wird sich die wahre Geschichte auf Sie auswirken? Weiterlesen mit diesen „apokalyptischen“ Schlagzeilen sowie den Auswirkungen auf Sie.

Willst du die TL; DR? MP3 ist nicht tot und geht nirgendwo hin.

Einer der Hauptgründe, warum Fraunhofer MP3 losließ, war das Alter. Es kann nicht mehr mit seinen neueren und glänzenderen Codec-Cousins ​​mithalten. Ihr Vorschlag? Verwenden Sie stattdessen Advanced Audio Coding (AAC). Zufälligerweise hält Fraunhofer auch das (laufende) Patent für AAC, sodass wir unten einige MP3-Alternativen zur Auswahl haben.

MP3-Alternativen

Ihre MP3-Sammlung wird nicht plötzlich brennen, genauso wie vorhandene Encoder und Decoder weiterhin MP3-Dateien produzieren. Das heißt, MP3 ist jetzt ein wenig veraltet. Es gibt einige kostenlose alternative Audioformate Die 10 häufigsten Audioformate: Welches sollten Sie verwenden?Sie kennen sich mit MP3 aus, aber was ist mit AAC, FLAC, OGG oder WMA? Warum gibt es so viele Audiodateiformate und gibt es das beste Audioformat? Weiterlesen Sie können Ihre digitale Musik jetzt speichern.

• AAC - Advanced Audio Coding ist, wie oben erwähnt, der Nachfolger von MP3. Das einzige Problem ist, dass das Format an sich jetzt etwas veraltet aussieht. Trotzdem erzielt AAC im Allgemeinen eine bessere Audiotreue als MP3 mit ähnlichen Bitraten und Dateigrößen. AAC ist auch ein verlustbehaftetes Format.
• Ogg Vorbis - Vorbis-Format, das üblicherweise in Verbindung mit dem Ogg-Container-Format verwendet wird. Es ist der bessere, etwas jüngere Open-Source-Cousin für MP3. Obwohl Ogg eine bessere Komprimierung, höhere Bitraten und im Allgemeinen eine bessere Audioqualität aufweist, startete Ogg aufgrund des Mangels an unterstützten Geräten nie auf die gleiche Weise wie MP3. Ogg ist auch ein verlustbehaftetes Format.
• FLAC - Der Free Lossless Audio Codec ist das beliebteste verlustfreie Audio-Codec-Format. Warum? FLAC bietet eine exakte Audiokopie des Quellmaterials in der halben Größe einer herkömmlichen CD. Die von MP3 am stärksten betroffenen Sounds (z. B. Gitarren, Becken, Hall usw.) bleiben trotz deutlicher Komprimierung klar. FLAC ist ein verlustfreies Format.

MP3 ist nicht tot

Du musst dir keine Sorgen machen. Sie können weiter auf MP3 rippen und Ihre Geräte spielen Ihre Musik weiter ab. Langfristig lohnt es sich, zumindest ein neueres Audioformat für Ihre Sammlung zu untersuchen. Die Komprimierungstechniken werden weiterentwickelt So komprimieren Sie große Audiodateien: 5 einfache und effektive MöglichkeitenMüssen Sie die Größe Ihrer Audiodateien reduzieren? Es gibt verschiedene Möglichkeiten, große Audiodateien zu komprimieren. Weiterlesen und die Dateigröße exakter Kopien nimmt ab.

Darüber hinaus lohnt es sich, die Speicherkapazität zu berücksichtigen. Wann Die ersten tragbaren MP3-Player mit 32 MB Speicher kamen an 7 Technologien, die in den letzten 15 Jahren entstanden sindErinnerst du dich an den Walkman? Der tragbare Kassettenrekorder von Sony hat die Musikindustrie revolutioniert. Weiterlesen , es war cool, aber offensichtlich nicht genug. Der größte Speicher für einen iPod Classic war 160 GB. Das könnte mit einem benutzerdefinierten Speicher-Upgrade gestoßen werden Atmen Sie Ihrem klassischen alten iPod mit diesen Top-Tipps neues Leben einWir haben es alle geschafft. Sie kaufen ein glänzendes neues Teil des Kits zu einem exorbitanten Preis und zwei Jahre später befindet es sich auf der Rückseite einer Schublade, in der sich Staub ansammelt - neben Ihrem alten iPod. Weiterlesen auf satte 240 GB - weit über 1.000.000 einzelne MP3-Tracks. Der Punkt ist, dass wir mit zunehmender Speichergröße und abnehmender physischer Größe mit weniger mehr erreichen können.

Schließlich verändert das Internet weiterhin die Art und Weise, wie wir Musik hören. Früher habe ich Musik raubkopiert, weil ich es mir nicht leisten konnte, für jedes neue Album 12 bis 20 US-Dollar zu zahlen. Jetzt habe ich eine Spotify Familienplankonto Sparen Sie bei Premium-Abonnements mit diesen 9 gemeinsam nutzbaren KontenPremium-Abonnementdienste sind großartig, aber die Kosten summieren sich schnell. Hier sind 9 Dienste, die Sie teilen können, um das Beste für Ihr Geld zu bekommen. Weiterlesen mit Zugriff auf Millionen von Titeln und einem Amazon Prime-Konto mit weiteren Millionen. Das einzige, was mich einschränkt, ist meine Internetverbindung, und selbst dann haben beide Optionen für Offline-Downloads in hochwertigen Formaten.

Es ist nicht mehr so ​​wichtig wie früher, aber MP3 ist nicht tot.

Was ist Ihr bevorzugtes Audioformat? Benötigen Sie die klare Realität von verlustfrei? Oder extreme Komprimierung eines verlustbehafteten Formats? Hat sich Ihre Musiknutzung geändert, seit sich Streaming-Dienste verbreitet haben? Hinterlassen Sie mir eine Zeile in den Kommentaren, und ich melde mich bei Ihnen.

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