全国游泳冠军赛 孙杨收获个人自由泳“全满贯”
 | ?im rakstam ir nepiecie?amas atsauces uz ārējiem avotiem. Lūdzu, palīdzi uzlabot ?o rakstu, pievienojot vismaz vienu atsauci. Diskusijā var parādīties da?ādi ieteikumi. Vairāk lasi lieto?anas pamācībā. Meklēt atsauces: "MP3" – zi?as · grāmatas · scholar · brīvi attēli |
 | ?ajā rakstā ir pārāk maz vikisai?u. Lūdzu, palīdzi uzlabot ?o rakstu, saliekot tajā saites uz citiem rakstiem. Diskusijā var parādīties da?ādi ieteikumi. Vairāk lasi lieto?anas pamācībā. |
 | ?is raksts neatbilst pie?emtajiem noformē?anas kritērijiem. Lūdzu, palīdzi uzlabot ?o rakstu. Diskusijā var parādīties da?ādi ieteikumi. Vairāk lasi lieto?anas pamācībā. |
MPEG-1 Audio Layer 3, pla?āk pazīstams kā mp3 ir populārs digitālās ska?as kodē?anas standarts ar kura palīdzību iespējams ievērojami samazināt datu apjomu, kas vajadzīgs lai, piemēram, atska?otu vai saglabātu ska?as failu. ?o standartu izstrādāja vācu in?enieri un tas k?uva par ISO/IEC standartu tālajā 1991. gadā.
Mp3 ir specifisks audio kompresijas formāts, kur? nodro?ina impulskoda modulācijas ?ifrē?anu, lai ar tās palīdzību filtrētu ska?as, kuras cilvēks nedzird vai kuras pārklājas ar citām ska?ām. Līdzīgi principi ir lietoti JPEG formātā, kur? nodro?ina minimālu attēla kvalitātes zudumu, ta?u attaisno mēr?i — samazināt faila izmērus.
Mp3 formāts izmanto hibrīd — transformāciju lai transformētu laika apgabala signālu frekvences apgabala signālā.
- 32 frekven?u joslas daudzfāzu kvadratūras filtru.
- 36 vai 12 uzsitienu MDCT (modificētu atsevi??u kosinusu pārveido?anu); izmērs var tikt atlasīts neatkarīgi priek? apak?-frekvencēm 0...1 un 2...31.
- Aliasing (cēlonis da?ādu signālu k?ū?anai neat??iramiem kad tos nolassa) samazinā?anas pēcapstrāde.
Mp3 ska?a var tikt kompresēta ar vairākiem bit-rate (bitu pārraides daudzums), nodro?inot lielu izvēli starp datu izmēru un ska?as kvalitāti. MPEG instrukcijas atbalsta uzlaboto audio kodē?anu (ACC) no MPEG-4 pēcte?iem, kaut arī citi jauni audio formāti ir sasniegu?i līdzīgus izmanto?anas līme?us, lai arī mp3 lielā popularitāte nodro?ina tam dro?u pastāvē?anu un dominanci tuvākajā nākotnē, pateicoties lielam daudzumam aparatūras un programmatūras nodro?inājumus, kā arī MP3 pārnēsājamiem atska?otājiem, CD-atska?otājiem, DVD atska?otājiem un mobilajiem telefoniem.
Mp3 izveide
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]MPEG Audio Layer-2 ?ifrē?ana sākās kā Digital Audio Broadcast (DAB) — (digitālās ska?as apraide) projekts Egon Meier — Engelen vadībā Vācu Kosmiskajā Centrā (German Aerospace Center) Vācijā. ?is projekts tika finansēts no Eiropas Savienības (ES) līdzek?iem kā da?a no EUREKA izpētes programmas, kur to vairāk atpazīst kā EU-147. EU-147 strādāja no 1987. līdz 1994. gadam. 1991. gadā bija divi priek?likumi: MUSICAM (zināms kā Layer-2), un ASPEC (Adaptīvais Spektrālais Perceptuālais Entropijas Kodējums). Musicam tehnika ko ierosināja Philips (Nīderlande), CCET (Francija) un Institut fur Rundfunktechnik (Vācija) tika aizvērts dē? tā vienkār?uma un robusto k?ūdu dē?, zema aprē?inā?anas spēja saistīta ar augstas kvalitātes kompresētā audio kodē?anu. Musicam formāts — bāzēts uz apak?-frekven?u joslas ?ifrē?anu, bija atslēga lai dibinātu pamatus MPEG Audio Kompresijas Formātam (paraugu vērtības; struktūras uzbūve; headers -pirmie ieraksti, kas identificē datni; piemēru skaits kadrā). ?īs tehnolo?ijas un idejas bija pilnībā iek?autas ISO MPEG Audio Layer I un Layer II definējumā un tālāk Layer III (Mp3) formātā. Zem priek?sēdētāja Profesora Mussmann (Hannoveres Universitāte) un Gerhard Stoll (Layer II). Darba grupa sastāvot no Leon Van de Kerkhof (Nīderlande), Gerhard Stoll (Vācija), Leonardo Chiarilione (Itālija), Yves-Francois Dehery (Francija), Karlheinz Brandenburg (Vācija) aizguva idejas no Musician un ASPEC, pievienoja da?as to idejas un izveidoja mp3, kur? tika radīts lai sasniegtu to pa?u kvalitāti uz 128 kbit/s, ko mp2 uz 192 kbit/s. Visi algoritmi tika pārbaudīti 1991. gadā, pabeigti 1992. kā da?a no MPEG-1, pirmais standart-komplekts pie MPEG, kā rezultāts bija internacionālais standarts ISO/IEC 11172-3, publiskots 1993. gadā. Turpmākais darbs pie MPEG audio tika beigts 1994. gadā, kā da?a no otrā komplekta priek? MPEG standartiem, MPEG-2, vairāk formāli pazīstams kā internacionāls standarts ISO/IEC 13818-3, sākotnēji publicēts 1995. gadā. Kompresijas efektivitāte kodētājiem ir tipiski definēta pēc bitu intensitātes, tādē? ka kompresijas intensitāte ir atkarīga no bitu platuma un parauga intensitātes pēc ievada signāla. Tomēr, bie?i tiek publicēti kompresijas likmes kuras izmanto CD parametrus kā atsauksmes (44.1 kHz, 2 kanāliem ar 16 bitiem katrā kanālā vai 2x16 bit). Da?reiz DAT (Digitālās Audio Lentes) SP parametru izmanto?ana (48 kHz, 2x16 bit). Kompresijas indekss ar ?o raksturojumu ir lielāks, kur? demonstrē problēmu terminam ?kompresijas indekss” priek? zudumrado?ajiem kodētājiem.
K?ūstot publiskam
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Atsauces simulācijas programmatūras īsteno?ana, izveidota ar C valodu un zināma kā ISO 11172-5, tika izveidota ar dalībnieku palīdzību, kuri sastāvēja ISO MPEG Audio komitejā ar uzdevumu izveidot bitu piekāpjo?os MPEG Audio failus (Layer 1, Layer 2, Layer 3). Darbojoties laikā kad nebija pieejamas daudzas operētājsistēmas, bija iespējams demonstrēt pirmās reālā laika iekārtu dekodē?anu (DSP bāzētu) kodētai ska?ai. Da?i citi reālā laika izpildī?anas MPEG Audio kodētāji bija pieejami priek? nodomu priek? digitālās translē?anas (radio DAB, televīzijas DAB) uz patērētāju uztvērējiem un uzstādītajiem televizoriem.
Mp2
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]1993. gada oktobrī Mp2 (MPEG-1 Audio Layer 2) faili parādījās internetā un tika bie?i spēlēti, izmantojot Xing MPEG Audio Player, un vēlāk programmā priek? UNIX kuru veidoja Tobias Bading, saukts par MAPlay, kur? tika izlaists 22. februārī,1994. MAPlayer arī tika pārnests uz Microsoft Windows OS.
Internetā
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Pirmajā pusgadā 1995. gadā pēc vēlajiem devi?desmitajiem mp3 faili sāka parādīties Internetā. Mp3 popularitāti noteica tas, ka kompānijas izlaida programmnodro?inājumu, tādu, kā piemēram, Nullsoft Winamp (izlaists 1997), mpg123 un Napster (izlaists 1999). ?īs programmas nodro?ināja vieglu un ātru faila iegū?anu un atska?o?anu, veido?anu un kolekcionē?anu. Tas izraisīja asas diskusijas par autortiesībām jo pateicoties kompresijai faili k?uva izmēros mazi, viegli un ātri ielādējami kas agrāk nebūtu bijis tik viegli izdarāms failu izmēru dē?. Da?as lielās izdevējkompānijas sāka tiesas procesu pret Napster ar kura palīdzību lietotāji apmainījās mp3 failiem. Napster bija centralizēts failu apmai?as serveris, kuru slēdza. Kompānijas it kā apmierināja savas pretenzijas, ta?u tas bija iemesls tam, ka mūsdienās ?ie serveri k?uva decentralizēti, piemēram DC++ utt. Pa?laik ir izveidoti daudzi resursi internetā, kuros ir iespējams legāli par samaksu lejupielādēt mūzikas failus, ta?u tas nenes lielus rezultātus, jo retais maksās par to, ko var dabūt par velti. Notiek diskusijas arī par to, vai vispār neatcelt autortiesības, piemēram, uz mūziku, kuras tāpat neviens neievēro, pamatojot to ar māksliniekiem iegūt savu atlīdzību ar koncertu un reklāmu palīdzību.
Mp3 — izstrādāts ciparu ska?as saspie?anas algoritms, kas divpadsmitkārt saspie? audio informāciju, saglabājot ska?as kvalitāti. To panāk, izmantojot saspie?anā cilvēkiem uztveramās ska?as diapazonu un ievērojot, ka ?is diapazons ir ierobe?ots.
Ska?as kodē?ana
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Ska?u (arī citas svārstības) var sadalīt atsevi??ās sastāvda?ās, jeb sadalīt “pa frekvencēm”. Bet katras ?ādas sastāvda?as vērtību kādā noteiktā laika momentā var izrē?ināt, jo to apraksta ar visiem labi zināmo sinusa funkciju. Signālu sadala pa atsevi??ām sinusoīdām, kur katra tiek raksturota ar trīs parametriem: frekvence, amplitūda, fāzes nobīde. MPEG-1 sevī neietver tādas specifiskas īpa?ības kā mp3. At?ifrē?anas algoritms un faila formāts labi kontrastē, kas ir skaidri definēts. Parasti konstruktori izveidoja standarta algoritmus priek? iz?emamo ska?as apgabalu (drīzāk tas ir MDCT reprezentācija frekvences apgabalā). Kodē?anas laikā 576 apgabala paraugi tiek ?emti un pārkodēti 576 frekven?u apgabala paraugos. Ja tur ir 576 apgabali, tad tikai 192 tiek ?emti vērā. Tas ir psiho-akustiskais jēdziens, cilvēka subjektīvās ska?as uztver?anas spēju studē?ana, pētī?ana. Kā rezultātā, daudzi at??irīgi mp3 kodētāji ir pieejami, at??irības ir tikai ska?as kvalitātē. Salīdzinājumi ir pla?i pieejami, tā kā tie ir vienkār?i priek? kodētāja, lai nākamajā projektā izdarītu labāko izvēli, mācoties no ?iem salīdzinājumiem. Tos vajag saglabāt prātā, ka kodētājs, kuri ir prasmīgi atkodē?anai pie augstas bitu pārraides ātruma (kā piemēram LAME, kur? ir pla?i izplatīts priek? kodē?anas uz augstiem bitu pārraides ātrumiem), ir ne obligāts kā citi, priek? zemiem pārraides ātrumiem. Ska?u no analogā signāla digitālajā pārveido, ik pēc noteikta laika sprī?a mērot elektriskā signāla lielumu un tam pie??irot bināru vērtību. Jo bie?āk ?os mērījumus veic, jo iegūst labāku ska?as kvalitāti. Viens mērījums sekundē ir viens hercs (Hz), bet 1000 mērījumu viens sekundē —viens kilo hercs (KHz).
Ska?as at?ifrē?ana
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Pirmām kārtām mp3 dekoderī var būt iek?auta ekvalaizera (equalizer) funkcija, kas patērē 0 resursu. Kodē?ana iek? mp3 notiek ar skait?iem diapazonā —1..0..1, un, lai ?o diapazonu varētu attēlot ar 8, 16, 24, … bitu veselu skaitli, ko nodod ska?as kartei atska?o?anai, ?iem mazajiem skait?iem tiek piekārtots attiecīgs reizinātājs. Mainot ?os reizinātājus, mainās arī ska?as sastāvda?as. Tātad mēs vienkār?i mainam dekodē?anas parametrus. Otra lieta ir tā, ka arī dekoderu rezultāts var būt da?āds, jo ne visi ?o da?u ir realizēju?i tā kā tam būtu jābūt, t. i., da?i dekoderi ir optimizēti veiktspējai tā, ka samazinās rezultāta kvalitāte. Bet ?obrīd tādus dekoderus jau ir grūti atrast. Tre?ā lieta ir tā, ka dekodē?anas kvalitāte var tikt samazināta, lai samazinātu resusru patēri?u. ?īs izmai?as dekodē?anā tiek panāktas ignorējot kādu da?u no ska?as sastāvda?ām. Tātad tiek izdarīta tikai da?a no dekodē?anas darba. ?ādas iespējas ir arī, piemēram, WinAmp MPEG dekoderī sada?ā Quality ir iespējas: Full, Half, Quarter. Ceturtā lieta ir tāda, ka patiesībā mp3 var tikt dekodēts jebkurā diskretizācijas frekvencē (sampling rate), jo signāls ta?u ir aprē?ināma vi??a formā. Bet jā?em vērā, ka kvalitāti tas neuzlabo. At?ifrējums tiek strikti noteikts standartā. De?ifratori visvairāk ir bitu straumes piekāpīgie, kas nozīmē, ka dekompresēti, piemēram, no mp3 tie pie?auj apa?o?anu, kā standarta ISO/ECO dokumentos ir noteikts. Mp3 failam ir standarta formāts, kura rāmītis pastāv no 384, 576, vai 1152 paraugiem (atkarīgs no MPEG versijas un ska?as saspie?anas līme?a) un visi rāmī?i ir sasaistīju?i ma?istrāles informāciju (32 biti) un sānisko informāciju (9, 17, vai 32 baiti, atkarībā no MPEG versijas un noteikuma: stereo vai mono). Ma?istrāle un sāniska informācija palīdz de?ifratoram pie dekodē?anas sasaistīto Hufma?a kodēto datu pareizības. Tādē?, galvenokārt, de?ifratoru salīdzinājums tiek gandrīz salīdzināti uz aprē?inā?anas faktoriem tie ir (piemēram, cik daudz atmi?as un CPU resursus tie patērē dekodē?anas procesā).
Bita norma
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Bitu normas ir mainīgas priek? mp3 failiem. Kopīgais likums ir, ka vairāk informācija tiek iek?auta no ori?inālās s ska?as faila, kad tiek izmantota augsta bita norma, un tāpēc augstāka kvalitāte laikā atska?ojama. Pa mp3 koda agrajām dienām, izlabota bita norma tika izmantota priek? pilnā faila. Bita normas, kas pieejams MPEG-1 Layer-3 virsslā?os ir 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 un 320 kbit/s, un pieejamie frekven?u bie?umi ir 32, 44.1 un 48 kHz. 44.1 kHz tiek gandrīz vienmēr izmantots (sakrīt ar kompakt diska normu), un 128 kbit/s ir tapis priek? apmierino?a standarta, neskatoties uz to, ka 192 kbit/s ir populārākie failu apmai?as tīklos. MPEG-2 un (neoficiālas) MPEG-2.5 iek?auj da?as papildus bitu normas: 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160 kbit/s; kamēr nodro?ina zemākus frekven?u bie?umus (8, 11.025, 12, 16, 22.05 un 24 kHz). Mainīga bitu norma (VBR) ir iespējama. Ska?a MP3 failos tiek dalīta rāmī?os, kur? katram ir vi?a personīgā bitu norma, tā kā ir iespējams pie izmainītiem bita normu dinamiski kodēt. ?ī tehnika dara visu iespējamo lai izmantotu vairāk bitus priek? ska?as da?ām ar augstu dinamiku (vairāk ska?as kustībām) un mazākiem bitiem priek? da?ām ar zemu dinamiku, bez tam palielina kvalitāti un atmi?as atstarpes samazinā?anos. Piemēram, da?a mierīgo tīro to?u varēja būt kodēts uz 48 kbit/s, dod mazāku atstarpi bez jebkuras manāmas starpības, tai laikā kad atska?ots pilns simfoniskais or?estris, tiek kodēta uz 224 kbit/s pie lielas iz??irtspējas. Kaut arī neori?ināli īstenoja, daudzi kodētāji pa?laik izmanto ?o tehniku pie liela vai mazāka papla?inājuma iegū?anas. Nestandarta bitu līne?i līdz pat 640 kbit/s var būt sasniegts ar LAME kodētāju pie free-format (brīvā formāta) izvēles, bet tikai da?i mp3 spēlētāji var palaist ?os failus. Gabriels Bouvings, LAME projekta galvens izstrādātājs, piedāvāja nākamo informāciju par free-format: "free-format ir piekāpīgs pie mp3 standarta. De?ifratori tiek pieprasīti pie varbūtības dekodēt to līdz pat 320kbps, bet at?ifrējums augstas bitrate free-format straumes ir neobligāts. Praktiski, tas nozīmē ka ne augstāk kā 320kbps, jo tikai da?i de?ifratori atbalsta to."
Ska?as kvalitāte
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Tā kā mp3 ir zudumrado?s formāts, tas var nodro?ināt at??irīgu izvē?u rindu priek? vi?a "bita normas" — kas ir, kodēto datu, kur? tiek izmantots pie iedomātas katras ska?as sekundes, bitu skait?a. Tipiski, normas izvēlētas ir starp 128 un 320 Kbit pa sekundi. By kontrasts, atkodētā ska?a tiek saglabāta kā uz kompakt diska: 1411.2 Kbit/s normas (16 biti/paraugā × 44100 paraugi/sekundē × 2 kanāliem). Mp3 faili kodēts ar zemu bita normu, lai kopumā atska?otu zemā kvalitātē. Ar pārāk zemu normu, ska?as, kura nebija klāt ori?inālajā ierakstā, var rasties atra?o?anā. Blīvē?anās eksponātu laba demonstrācija tiek nodro?ināta ar aplausu ska?u: tas ir grūts pie saspie?anas dē? nejau?a vai asa trok??a. Tādē? blīvē?anās eksponāti ir ska?as kā ??indo?a vai pirmsatdarinā?ana. Tāpat kā kodētā faila bita norma, mp3 failu kvalitāte ir atkarīga no kodētāja kvalitātes un grūtuma kādā signāls tiek kodēts. Kā MP3 standarts pie?auj brīvību ar ne mazums kodē?anas algoritmiem, at??irīgi kodētāji var interpretēt visai citu kvalitāti, pat tad, kad uzdod tamlīdzīgas bitrates. Kā piemērs, kopīgs kopu tests notēlo divus at??irīgus mp3 kodētājus uz 128kbps, viens ievinnēja 3.66 no 1-5 mērogs, tai laikā kāds cits ievinnēja tikai 2.22. Kvalitāte ir smagi atkarīga no kodētāja izvēles un kodē?ana parametriem. Tai laikā kad kvalitāte ir ap 128kbps, bija pie?emams ar vecākajiem kodētājiem, mūsdienu mp3 kodētāji var nodro?ināt ?oti labu kvalitāti uz to pa?u bitrate, ne ?oti at??irīgu no kvalitātes kuru nodro?ina AAC, mp3 tehniskais pēctecis. Tomēr, 1998. gadā, mp3 uz 128kbps tikai nodro?ināja kvalitatīvu ekvivalentu pie AAC-LC uz 96kbps un mp2 uz 192 kbps. Mp3 caurspīdīguma slieksnis var būt vērtēts pie 128kbps ar labiem kodētājiem uz tipiskas mūzikas kā pierādīts pēc vi?a spēcīgā darba iepriek?minētajā izmē?inājumā, tomēr da?s īpa?i grūts materiāls var pieprasīt 192kbps vai augstāk. Kā visi zudumrado?ie formāti, da?i paraugi var nebūt kodēti izcili caurspīdīgi pie visiem patērētājiem. Tādē? daudzi patērētāji izvēlējās 192 Kbps. Pie zemas bitrates, mp3 kvalitāte ātri pazeminās, un ir tālu aizmugurē AAC kvalitātei ar 32kbps, kā demonstrēts kopu klausī?anās testā. Tas ir tāpat svarīgs pie atzīmes, ka manāmu kvalitāti var būt iespaidoju?i klausī?anās vide (apkārtējs troksnis), klausītāja uzmanību, un klausītāju apmācība.
Faila struktūra
[labot ?o sada?u | labot pirmkodu]Mp3 fails tiek izgatavots no daudzējādiem mp3 rāmī?iem, kuri sastāv no mp3 ma?istrāles un mp3 dati. Rāmī?os ?is secīgums tiek dēvēts par elementāro straumi. Rāmī?i ir neatkarīgi elementi: viens var izgriezt rāmī?us no faila un mp3 spēlētājam vajag palaist to. Mp3 dati ir faktiskās ska?as neatbilsto?i. Grafiskajā demonstrē?anā, ka mp3 ma?istrāle sastāv no sinhronas vērtības, kura tiek izmantota pie īstās rāmī?a vērtības noteik?anas. ?is nedaudz norāda ka ?is ir MPEG standarts un divus bitus, kur? norāda ka Layer-3 tiek izmantots, kop? ?ā brī?a MPEG-1 ska?as līmenis Layer-3 vai MP3. Pēc tam, kad ?is, vērtības var at??irties atkarībā no mp3 faila. Nozīmju diapazons priek? ma?istrāles katras sekcijas līdzās ma?istrāles specifikācijai tiek noteikts ISO standarta. Mp3 faili bie?i satur ID3 metadatus galvenajai da?ai vai seko mp3 rāmī?iem.