MP3, MPEG
MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3) je formát souboru a zároveň komprese zvuku. Jedná se o ztrátovou kompresi kdy se oproti např. klasickému Audio CD vypouští celá řada informací. Kompresní algoritmus se snaží na základě mnoha poznatků a parametrů lidského ucha odstranit informace, které by posluchač stejně pravděpodobně neslyšel. V závislosti na stupni komprese tak lze docílit poměrně kvalitního zvuku při značném snížení velikosti souborů. Po této ztrátové kompresi je ještě provedena klasické bezeztrátová komprese, která dále sníží objem dat. Základními parametry komprese jsou vzorkovací frekvence (…, 32 kHz, 44 kHz,48 kHz, …) a datový tok (…, 128 kbps, 160 kbps, 192 kbps, …). Při rozumném nastavení středních hodnot se velikost souboru sníží až desetinásobně. MPEG-4 je standard vyvinutý MPEG skupinou (Moving Picture Experts Group) jako součástí ISO/IEC. Jedná se o standard pro kódování multimediálních dat (audia i videa). Kromě MPEG-4 existuje více MPEG standardů (MPEG-2, MPEG-3, …) a každý má své specifické využití. Z MPEG-4 vycházejí i moderní kompresní formáty jako je DivX. MPEG-2 je dnes využíván pro digitální televizi a s rozšířeními umožňuje i HDTV kvalitu (vysoké rozlišení).
Najdi nějaký zvukový soubor a zkus jej převést (získaný z CD nebo nahraný přes mikrofon) do formátu MP3. K tomuto je možné využít některý freeware nebo i shareware program (http://www.slunecnice.cz/Win/Multimedia/Audio/Konverze-zvuku/). U MP3 je třeba se zmínit i o jejich praktickém využití, kdy díky menším souborům je možné na stejný prostor umístit více hudby. Velmi rozšířené jsou i MP3 přehrávače, které nahrazují klasické přenosné kazetové nebo CD přehrávače hlavně díky svým rozměrům a kapacitě.

Vyučující Ti půjčí mikrofon.
Historie mp3
Algoritmus standardizovaný jako ISO-MPEG Audio Layer-3
byl vytvořen v roce 1987 Fraunhoferovým Institutem pro integrované obvody ve spolupráci s univerzitou v Erlangenu.
Důvodem vzniku tohoto algoritmu byla následující skutečnost. Bez redukce dat se audio signál typicky skládá z 16bitových vzorků nahraných se vzorkovací frekvencí vyšší, než je dvojnásobek aktuální šířky pásma (např. 44,1 kHz pro kompaktní disk). Potom je potřeba 1,4 Mb k reprezentaci jediné sekundy stereo hudby v CD kvalitě. Použitím MPEG audio kódování lze zmenšit původní zvuková data z CD dvanáctkrát, aniž by došlo ke znatelnému snížení kvality zvuku. Toho je v zásadě docíleno použitím kódovacích technik využívajících vlastností lidského ucha při vnímání zvukových vln.

Používáním MPEG kódování lze dosáhnout typické redukce dat při použití Layer-1 na 1:4 (384 kbps pro stereo signál), Layer-2 na 1:6 až 1:8 (256 až 192 kbps) a Layer-3 na 1:10 až 1:12 (128 až 112 kbps) při zachování původní CD kvality. Využíváním stereo efektů a omezení šířky pásma lze dosáhnout přijatelné kvality zvuku při ještě nižších hodnotách datového toku

Před nástupem audio komprese zabírala vysoce kvalitní digitální audio data na disku mnoho místa (nebo velkou šířku pásma pro přenos). Udělejme si malý příklad. Chceme nahrát oblíbenou minutovou písničku a uložit si ji na harddisk. Protože chceme CD kvalitu, vzorkujeme při 44,1 kHz, stereo, 16 bitů na vzorek. Frekvence 44,1 kHz znamená, že máme 44100 hodnot za sekundu. Toto číslo je potřeba vynásobit dvěma, protože máme dva kanály (nahráváme stereo). Protože každý vzorek obsahuje dva byty (16 bitů), vynásobíme opět dvěma. Taková skladba potom na harddisku zabere celkem 44100 vzorků/s * 2 byty * 2 kanály * 60 s/min = 10 MB. Při nahrávání pomocí 28,8 kbps modemu z internetu bychom museli čekat přibližně 49 minut jen pro stažení jedné minuty stereo hudby.
Digitální audio kódování, v tomto kontextu také nazývané digitální audio komprese, je způsob, jak minimalizovat místo potřebné pro uložení zvukových dat. Moderní techniky kódování, jako je například právě MPEG Layer-3, využívají vlastností lidského ucha při vnímání zvuku k dosažení redukce velikosti v poměru až 1:12 s malou nebo nerozpoznatelnou ztrátou kvality. Takový postup je klíčovou technologií pro aplikace s vysokou kvalitou zvuku a nízkým datovým tokem, jako například zvukové stopy na herních CD-ROM, Internet audio a podobně.












Doposud nebylo zmíněno, že po zakódování a dekódování nezískáme stejný audio soubor. Všechny nadbytečné a bezvýznamné části zvukového signálu byly vypuštěny. Rekonstruovaný WAVE soubor se od originálního WAVE souboru liší, ale měl by znít víceméně stejně, to je závislé na použitém stupni komprese.
Protože kompresní poměr je poněkud nepraktická míra, používá se termín bitrate (česky datový tok), pokud se mluví o kvalitě komprese. Bitrate vyjadřuje průměrný počet bitů potřebných na jednu sekundu zvukových dat. Obvyklou jednotkou je kbps (kilobits per second = počet kilobitů za sekundu). Pro audio signál z CD je bitrate 1,4 Mbps (megabitů/s).


MP3
Ti hrajou
líp než
Eva a Vašek