Определение
MP3 (сокращение от Motion Picture Experts Group-Layer 3) представляет собой формат сжатия аудиозаписей, позволяющий создавать файлы, качество воспроизведения которых близко к качеству записей на компакт-дисках, но при этом полученные записи оказываются в 10-20 раз меньше по объему, чем музыкальные файлы на стандартных компакт-дисках. MP3 дает возможность пересылать высококачественные звуковые файлы по коммутируемым модемным соединениям и упаковывать на одном компакт-диске до 150 песен

По мнению аналитиков и экспертов, работающих в области аудиозаписей, MP3 быстро превращается в стандарт для хранения, обмена, продажи и кражи музыкальных записей по Internet.

Каждая минута музыки, записанная на компакт-диске, требует около 10 Мбайт памяти, загрузка такого объема данных с помощью модема, работающего со скоростью 28,8 Кбит/с, займет чуть менее часа. Это значит, что на получение всего диска уйдет около двух дней, поэтому большинство пользователей предпочитают просто купить нужный диск.

Но с помощью MP3 музыкальный компакт-диск, содержащий 600 Мбайт записей, можно «ужать» до 50 Мбайт или даже меньше. Его можно загружать фрагментами и прослушивать открытые фрагменты, в то время как оставшаяся часть файла появляется в фоновом режиме. И что еще важнее, музыкальные файлы в формате MP3 сохраняют прекрасное качество, чего существовавшие ранее технологии сжатия обеспечить не могли. Такое сочетание характеристик привело к тому, что практически сразу же с его появлением MP3 стал широко использоваться в Web для доступа к музыкальным записям.

Чтобы разобраться, как работает MP3, вспомним, что звук распространяется в виде постоянно меняющихся волн. Чтобы сохранить звук на ПК или компакт-диске, компьютер записывает «мгновенные снимки» этих волн через короткие интервалы (такая техника получила название метода выборок). Воспроизведение выборки позволяет добиться оригинального звучания; чем больше элементов выборки, тем реалистичнее звук.

Чтобы добиться такого уровня воспроизведения, как при телефонном разговоре, необходимо иметь 2,5 тыс. элементов выборки в секунду. Для музыкальных компакт-дисков более высокого качества требуется 44100 элементов выборки в секунду. Песня Элвиса Пресли Hound Dog, которая длится всего 137 секунд, требует 24,1 Мбайт дискового пространства; для версии той же песни в формате MP3 нужно всего 2,1 Мбайт.

Шифрующее ПО для MP3, то есть приложение, которое создает музыкальные файлы в формате MP3, сохраняет фрагменты звуковой выборки, которые являются определяющими для музыки; то, что удаляется, не сильно влияет на качество получающейся записи.

Данная технология прекрасно оправдывает себя при формировании файлов для мажорной, громкой музыки, такой как рок-н-ролл. И в то же время классическая музыка при такой обработке становится тусклой. По словам инженеров Fraunhofer Gesellshaft — немецкой компании, которая принимала активное участие в создании MP3, такие песни, как Hound Dog, превосходно подходят для MP3; запись, сделанная в 1956 году в монорежиме, была полна хрипов и искажений, которые практически полностью исчезают после обработки программой сжатия в MP3.

MP3 — это только первый шаг. Уже разработаны более новые технологии, такие как Advanced Audio Coding (AAC), Windows Audio 4.0 компании Microsoft и a2b компании AT&T. Технология AAC обещает обеспечить даже более высокое качество звука при несколько меньшем размере файла. Microsoft заявила, что ее технология обеспечивает такое же качество, как и MP3, при половинном объеме итоговой записи и также предлагает защиту от пиратов, которая отсутствует в MP3. По словам представителей AT&T, формат a2b использует технологию, аналогичную технологии MP3, но создает мелодии только для воспроизведения.


Язык MP3

Термины, которые необходимо знать при изучении MP3

  • CD Ripper
    Программа, которая считывает аудиозаписи с компакт-диска и преобразует их в такой формат, как WAV или MPC, для последующего хранения или воспроизведения на ПК
  • Codec (кодек)
    Сокращение от compression/decompression или coder/decoder. Программа, которая управляет преобразованием MP3 и других форматов звуковых файлов. Предполагает наличие программы, которая развертывает сжатый файл данных, такой как MP3, и преобразует его в файл WAV так, чтобы его можно было воспроизводить
  • Полоса фильтрации
    Набор параметров, используемых при сжатии для определения того, какие звуки следует отбросить как «шум»
  • Сжатие с сокращением
    Методика сокращения размера файлов за счет удаления данных. Методики сжатия с сокращением, такие как MP3, создают файлы небольшого размера, которые не нужно дешифровывать перед использованием, но с некоторой потерей качества
  • Плейер
    Программа или небольшое устройство, которое воспроизводит MP3 и другие аудиофайлы
  • WAV
    Сокращение от WAVeform audio (произносится как «вейв»). Аудиоформат, который сохраняет высокое качество. Обычно создаваемые в этом формате звуковые файлы имеют очень большой размер


Насколько маленькими можно сделать аудиофайлы?

Размер файла и время, необходимое для загрузки песни Hound Dog в различных форматах

Тип файла Размер файла, Мбайт Время загрузки
Аудио CD 24,3 1 ч 36 мин 22 с
MP3 2,2 0 ч 8 мин 46 с
RealAudio 1,4 0 ч 5 мин 31 с
Windows Audio 1,3 0 ч 5 мин 10 с

Как создается и воспроизводится звуковой файл MP3

Создать файлы в формате MP3 совсем не сложно. Для этого можно использовать один из широко распространенных в Web программных пакетов

  1. Начните воспроизведение песни, такой как Hound Dog Элвиса Пресли, с компакт-диска, установленного в CD-дисководе вашего ПК
  2. С помощью программного обеспечения для MP3, загруженного из Web, сохраните файл с Hound Dog на локальный жесткий диск 24,1 Мбайт
  3. ПО для MP3 сокращает файл за счет отбрасывания звуков, выходящих за полосу фильтрации, и практически удаляет посторонние звуки
  4. Файл с Hound Dog сжат до 2,1 Мбайт. Качество воспроизведения этого файла достаточно высокое, хотя по сравнению с оригинальной записью на компакт-диске из него удалена часть информации
  5. Файл MP3 можно теперь воспроизводить с жесткого диска или загрузить в мобильный плейер MP3

К числу мобильных MP3-плейеров относятся устройства Rio компании Diamond Multimedia Systems и MPMan компании Eiger Labs