MP3 (Abkürzung für MPEG-1 Audio Layer 3) ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Audiodatenkompression. Dabei wird versucht, keine für den Menschen hörbaren Verluste zu erzeugen.
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Entstehung MP3 |
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Geschrieben von: Booster
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Samstag, 11. April 2009 um 12:29 Uhr |
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Entwickelt wurde das Format MP3 ab 1982 von einer Gruppe um Karlheinz Brandenburg am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen sowie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg in Zusammenarbeit mit AT&T Bell Labs und Thomson. 1992 wurde es als Teil des MPEG-1-Standards festgeschrieben. Die Dateiendung .mp3 (als Abkürzung für ISO MPEG Audio Layer 3) wurde am 14. Juli 1995 nach einer institutsinternen Umfrage festgelegt. Wie bei vielen der aktuellen Kodierverfahren, sind Kernbereiche von MP3 durch Patente geschützt. Prof. Dr. Brandenburg wurde für die Entwicklung dieses Datenformates mehrfach ausgezeichnet. |
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Zuletzt aktualisiert am Samstag, 18. April 2009 um 21:44 Uhr |
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Alternative Codecs und Audio-Formate |
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Geschrieben von: Booster
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Dienstag, 07. April 2009 um 00:00 Uhr |
Neben dem Fraunhofer MP3-Encoder gibt es noch die Open-Source-Alternative LAME. Dieser Encoder bietet weit mehr Optionen und vergleichbare Klangqualität. Aktuelle Versionen von LAME liefern bessere Qualität als weniger ausgereifte Encoder für neuere Standards liefern.
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Zuletzt aktualisiert am Samstag, 18. April 2009 um 21:43 Uhr |
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MP3 Anwendung |
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Geschrieben von: Booster
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Montag, 30. März 2009 um 00:00 Uhr |
Audio-Rohmaterial benötigt viel Speicherplatz (80 Minuten Stereo in CD-Qualität benötigen etwa 800 MB) und zum Transfer (beispielsweise über das Internet) hohe Datenübertragungsraten und/oder viel Zeit. Die verlustlose Komprimierung leistet hier nur wenig im Vergleich zur verlustbehafteten Komprimierung. So erlangte das MP3-Format für Audio-Daten schnell den Status, den das JPEG-Format für Bilddaten hat.
MP3 wurde vor allem durch Musiktauschbörsen in der breiten öffentlichkeit bekannt, wird aber auch bei vielen DVD-Rips als Audioformat benutzt.
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Zuletzt aktualisiert am Samstag, 18. April 2009 um 21:44 Uhr |
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Datenkompression |
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Geschrieben von: Booster
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Donnerstag, 19. März 2009 um 00:00 Uhr |
Siehe auch: Audiodatenkompression mit Hilfe des psychoakustischen Modells
Ein erster Schritt der Datenkompression beruht zum Beispiel auf der Kanalkopplung des Stereosignals durch Differenzbildung. Das ist ein verlustloses Verfahren, die Ausgangssignale können vollständig reproduziert werden. Nicht hörbare Frequenzen – das für einen Erwachsenen erfassbare Spektrum deckt etwa den Bereich 20 Hz bis 18 kHz ab – werden im fouriertransfomierten Datenmaterial abgeschnitten. Aus dem Abtasttheorem ergibt sich hierbei die Forderung, die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch zu halten wie die Grenzfrequenz, um das ursprüngliche Signal rekonstruieren zu können. Wird eine geringere Abtastfrequenz verwendet, kann das Signal auch nur bis zur Hälfte dieser Frequenz rekonstruiert werden.
So genannte Maskierungseffekte werden genutzt, um weitere Redundanz zu beseitigen. Dabei werden vom Menschen nicht bewusst wahrgenommene Töne aus dem Signal weggelassen. Dies können einerseits schwache Frequenzanteile in der Nähe von starken Obertönen sein. Die größte Ersparnis liegt aber darin, dass die Töne nur gerade so genau, mit so vielen Bits, abgespeichert werden, dass das dadurch entstehende Quantisierungsrauschen noch maskiert wird und nicht hörbar ist.
Die Daten, die in sog. Frames vorliegen, werden schließlich Huffman-entropiekodiert.
Bei starker Kompression werden auch hörbare Frequenzen von der Kompression erfasst, sie sind dann als Kompressionsartefakte hörbar.
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Zuletzt aktualisiert am Samstag, 18. April 2009 um 21:44 Uhr |
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Verfahren |
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Geschrieben von: Booster
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Dienstag, 10. Februar 2009 um 00:00 Uhr |
Wie die meisten verlustbehafteten Kompressionsformate für Musik nutzt MP3 sogenannte psychoakustische Effekte der Wahrnehmung aus, z.B. dass der Mensch zwei Töne erst ab einem gewissen Mindestunterschied der Tonhöhe (Frequenz) voneinander unterscheiden kann oder dass man vor und nach sehr lauten Geräuschen für kurze Zeit leisere Geräusche schlechter oder gar nicht wahrnimmt. Man braucht also nicht das Ursprungssignal exakt abzuspeichern, sondern es reichen die Signalanteile, die das menschliche Gehör auch wahrnehmen kann. Die Aufgabe des Kodierers ist es, das Signal so aufzuarbeiten, dass es weniger Speicherplatz benötigt, aber für das menschliche Gehör noch genauso klingt wie das Original.
Der Decoder erzeugt aus diesem MP3 dann ein für die überwiegende Anzahl von Hörern original klingendes Signal, das aber nicht mit dem Ursprungssignal identisch ist, da bei der Umwandlung in MP3 Informationen entfernt wurden.
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Zuletzt aktualisiert am Samstag, 18. April 2009 um 21:44 Uhr |
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MP3
