La mort du MP3: une brève histoire du format audio préféré du monde

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La fondation allemande qui détient le brevet du vénérable «ancien» format musical MP3 a récemment annoncé qu'elle laisserait son brevet expirer. Le MP3 a fait exploser le partage de fichiers audio tout au long des années 1990 et au début des années 2000. La combinaison de la compression des données, de la taille du fichier et de la qualité audio conservée a assuré le format audio à la notoriété de chaque côté de l'argument du piratage.

Les titres disent «MP3 est mort», mais tout véritable audiophile sait qu'une vraie mort est hautement improbable. Néanmoins, il est temps de se pencher sur l'histoire d'un format audio de renommée mondiale et sur ce qui pourrait arriver dans un proche avenir.

Exactement comment fonctionne MP3?

Selon l'âge et les abus que vos oreilles ont subis, votre gamme de fréquences auditives se situe entre 20 Hz et 20 000 Hz. De plus, nos oreilles sont la plus sensible aux fréquences sonores comprises entre 2 kHz et 5 kHz. Notre audition est également limitée par notre capacité à filtrer et traiter les signaux audio arrivée.

Le masquage des fréquences - la clé de la compression MP3 - repose sur l'incapacité du cerveau à distinguer certains signaux.

Imaginez que nous ayons deux sons. Ils ont des fréquences très similaires (par exemple 200 Hz et 210 Hz) mais ils sont joués à des volumes différents. Le son le plus faible est audible seul, mais le plus fort ne se distingue que s’ils sont joués simultanément. Le processus consistant à couvrir une fréquence avec une autre fréquence proche est appelé «masquage». Le masquage de fréquence fonctionne efficacement en haut et en bas du spectre audio.

Extraire un CD

Supposons que nous rippions un CD sur votre ordinateur. La musique du CD est échantillonnée 5 conseils pour optimiser la taille des fichiers audioSi vous avez déjà voulu réduire la taille d'un fichier audio mais que vous ne saviez pas comment le faire sans affecter la qualité de l'enregistrement, voici tout ce que vous devez savoir. Lire la suite 44 100 fois par seconde (44,1 kHz). Les échantillons ont une longueur de 2 octets (1 octet est 16 bits). MP3 prend en charge plusieurs débits, mais utilise généralement la norme CD 44,1 kHz.

Un fichier MP3 individuel se compose de trames MP3, comportant un en-tête et un bloc de données. Chaque trame contient 1 152 échantillons. Techniquement, il s'agit de deux «granules» de 576 échantillons. Les échantillons sont passés à travers un filtre qui divise davantage le son en un ensemble spécifique de 32 gammes de fréquences. L'algorithme MP3 divise ensuite ces 32 bandes de fréquences par un facteur de 18, créant 576 bandes encore plus petites. Chaque bande contient 1 / 576e de la plage de fréquences de l'échantillon d'origine (lorsque nous avons commencé à extraire le CD sur votre ordinateur).

A ce stade, deux algorithmes mathématiques complexes font leur travail: le Transformation cosinus discrète modifiée (MDCT) et Fast Fourier Transforms (FFT). Chacun exécute un processus différent sur le matériel source ventilé.

Les FFT analysent chaque bande de fréquence pour les sons qui peuvent être facilement masqués, en s'assurant que le masquage de fréquence préserve les sons vitaux de la piste.

Les échantillons sont ensuite triés et transmis au MDCT. MDCT transforme chaque bande en un ensemble de valeurs spectrales. Les valeurs spectrales représentent plus précisément la façon dont notre audition interprète l'audio. Par conséquent, de nombreux encodeurs audio compressés utilisent des valeurs spectrales pour supprimer les données audio. Une fois les informations spectrales et l'analyse du granulé terminées, le processus de compression proprement dit commence Comment fonctionne la compression audio et pouvez-vous vraiment faire la différence?Dans cet article, nous verrons comment fonctionne la compression musicale et si cela a un effet réel sur le son de votre musique. Lire la suite .

Une brève histoire du MP3

Vous souvenez-vous de votre premier lecteur MP3? J'ai eu la chance d'avoir un iPod original - jusqu'à ce qu'un homme avec un couteau le libère de ma possession. MiniDiscs étaient bien plus cool, de toute façon.

Quoi qu'il en soit, au moment où l'iPod d'origine a rapidement intensifié le désir de MP3 (en 2001), le format avait déjà huit ans. En outre, MP3 faisait déjà des vagues sur Internet et sur d'autres appareils de musique numérique portables.

D'où vient le MP3?

MP3 était un Moving Pimage Experts gconception de groupe (MPEG), dans le cadre de sa norme de compression audio et vidéo MPEG-1 d'origine. MP3 est une abréviation de MPEG-1 Audio Layer III, approuvé pour une utilisation en 1991 et finalement publié en 1993.

L'idée derrière le MP3 est plutôt cool.

L'algorithme MP3 tire parti des limitations perceptuelles de l'audition humaine, appelées masquage auditif. Le masquage auditif se produit lorsque la perception d'un son est affectée par la présence d'un autre. De plus, chaque chanson contient des éléments audio imperceptibles pour l'expérience d'écoute globale. Manfred R. Schroeder a d'abord proposé un codec de masquage psychoacoustique en 1979. Cependant, ce n'est que lors de la formation du MPEG (en tant que sous-comité de l'ISO / CEI) en 1988 qu'une initiative concertée pour une norme mondiale a commencé.

Il y a un autre nom important dans l'histoire du MP3: Karlheinz Brandenburg. Le Brandebourg a commencé à travailler sur la compression de musique numérique dans les années 1980, terminant sa thèse de doctorat en 1989. le divers modes de compression sur lesquels il avait travaillé Comment fonctionne la compression de fichiers?Comment fonctionne la compression de fichiers? Apprenez les bases de la compression de fichiers et la différence entre la compression avec perte et la compression sans perte. Lire la suite a trouvé des limites dans les deux technologies disponibles à l'époque, ainsi que dans la conception des premiers processus de codage. Avec d'autres membres fondateurs du MPEG, il s'est rendu compte que seul un nouveau système suffirait.

L'Institut Fraunhofer

En 1990, le Brandebourg est devenu professeur adjoint à l'Université d'Erlangen-Nuremberg. Il poursuit son travail sur la compression avec la Fraunhofer Society (il rejoindra éventuellement Fraunhofer en 1993).

"Nous avions le sous-groupe audio au sein du groupe cinématographique [MPEG]", a expliqué Brandenburg Entretien avec NPR. «En fin de compte, nous avons tous trouvé un compromis qui comportait différents modes, appelés Layer I, Layer II, Layer III... Et la plupart de nos idées sont allées dans les modes de compression en audio MPEG... qui était la plus complexe et celle qui offrait la meilleure qualité à bas débit - c'était ce qu'on appelait la couche III. »

Le Brandebourg a utilisé la chanson «Tom’s Diner» de Suzanne Vega pour affiner l'algorithme de compression, l'écouter encore et encore, pour s'assurer que son bricolage n'a pas nui à l'enregistrement de La voix de Vega.

MP3 explose

MP3 est resté dans le marasme pendant quelques années après sa sortie officielle, le codec jugé «trop compliqué» pour une utilisation généralisée.

Cependant, en 1997, les choses ont changé - vite.

Tout d'abord, un «étudiant australien» a acheté un logiciel d'encodage professionnel l3enc d'une entreprise allemande. Il a inversé l'ingénierie du logiciel, l'a recompilé et l'a téléchargé sur un FTP universitaire américain avec un LISEZ-MOI fichier disant: "Ceci est un logiciel gratuit grâce à Fraunhofer." Ce petit acte a instantanément changé l'accès à l'encodage et au décodage MP3. Du coup, coller un CD dans votre ordinateur a rendu un son de haute qualité dans de minuscules fichiers.

Deuxièmement, Nullsoft a sorti le vénérable lecteur audio Winamp. Les MP3 extraits d'un CD peuvent être facilement lus sur un ordinateur.

Dans le même temps, Internet s'est propagé dans des millions de foyers dans le monde. Des millions de disques durs se remplissaient de MP3 4 outils fantastiques pour gérer votre énorme collection MP3La gestion de la bibliothèque musicale peut être une expérience entièrement frustrante, surtout si vous avez des années de musique non organisée en attente d'être triée et étiquetée correctement. Une mauvaise gestion de la bibliothèque musicale reviendra et vous mordra plus tard ... Lire la suite et le format est devenu le format de partage de fichiers audio préféré pour les premiers services de partage de fichiers poste à poste, tels que Napster, Gnutella et eDonkey (Gnutella était un autre projet Nullsoft). Le piratage musical était vivant et endémique et a été en grande partie aidé par l'essor du MP3.

Lecteur MP3

Dans une nouvelle aubaine de l'industrie audio établie, des lecteurs MP3 portables sont apparus. Au début des années 90, l'Institut Fraunhofer avait essayé et échoué de créer un lecteur MP3 commercialisable. Il était tout simplement trop tôt pour une adoption généralisée. Il avait besoin de la combinaison susmentionnée du partage de fichiers, de la prolifération d'Internet et du logiciel d'extraction pour donner un élan aux lecteurs MP3 portables.

La société sud-coréenne Elger Labs a présenté le MPMAN F10 à 250 $, doté d'une énorme mémoire de 32 Mo. Ce n'était pas l'étincelle hallucinante pour l'industrie telle que nous la connaissons. Cette distinction revient au Diamond Rio PMP300, qui comprend également 32 Mo.

Le succès du Diamond Rio a attiré une attention indésirable. La Recording Industry Association of America (RIAA) a poursuivi Diamond Multimedia Systems (le fabricant) - et a perdu. Cependant, la RIAA a correctement supposé que c'était le début du piratage musical endémique, qui se poursuit encore à ce jour.

Que s'est-il passé ensuite, demandez-vous? L'évolution de la consommation musicale: comment nous en sommes arrivés làL'essor de l'iPod, du téléphone portable musical et de plusieurs plateformes de diffusion en continu pointent tous vers une idée simple et simple: la musique est importante. Mais comment en sommes-nous arrivés là? Lire la suite

Eh bien, un appareil peu connu appelé iPod a frappé les marchés, légitimant complètement MP3 comme format audio de facto de l'époque, et la RIAA a commencé sa croisade (en cours) contre les pirates du monde entier.

Le reste, comme on dit, appartient à l'histoire.

Pourquoi MP3 meurt-il alors?

L'Institut Fraunhofer était propriétaire du brevet MP3. Le 23 avril 2017, leurs brevets restants ont expiré. Fraunhofer ne peut donc plus délivrer de nouvelles licences MP3. Nous avons expliqué exactement ce qui se passe Comment la "mort du MP3" vous affectera-t-elle?Vous avez peut-être vu les gros titres suggérant que le MP3 est mort. Heureusement, cela n'a aucun sens. Alors, quelle est la vérité derrière les gros titres et comment la vraie histoire vous affectera-t-elle? Lire la suite avec ces titres «apocalyptiques», ainsi que la façon dont cela vous affectera.

Vous voulez le TL; DR? Le MP3 n'est pas mort et il ne va nulle part.

L'une des principales raisons invoquées par Fraunhofer pour abandonner le MP3 est son âge. Il ne peut plus rivaliser avec ses cousins ​​codec plus récents et plus brillants. Leur suggestion? Utilisez plutôt le codage audio avancé (AAC). Par coïncidence, Fraunhofer détient également le brevet (en cours) pour AAC, nous avons donc quelques alternatives MP3 parmi lesquelles vous pouvez choisir ci-dessous.

Alternatives MP3

Votre collection MP3 ne brûlera pas soudainement, tout comme les encodeurs et décodeurs existants continueront de produire des fichiers MP3. Cela dit, le MP3 est un peu daté maintenant. Il y a plusieurs formats audio alternatifs gratuits Les 10 formats audio les plus courants: lequel utiliser?Vous connaissez le MP3, mais qu'en est-il de l'AAC, du FLAC, de l'OGG ou du WMA? Pourquoi tant de formats de fichiers audio existent-ils et existe-t-il un meilleur format audio? Lire la suite vous pouvez utiliser pour stocker votre musique numérique maintenant.

• AAC - Le codage audio avancé, comme mentionné ci-dessus, est le successeur de MP3. Le seul problème est que le format en lui-même semble maintenant un peu daté. Néanmoins, AAC atteint généralement une meilleure fidélité audio que MP3, avec des débits et des tailles de fichier similaires. L'AAC est également un format avec perte.
• Ogg Vorbis - Format Vorbis, couramment utilisé en conjonction avec le format de conteneur Ogg. C'est le meilleur cousin open source, légèrement plus jeune, de MP3. Malgré Ogg offrant une meilleure compression, des débits binaires plus élevés et une qualité audio généralement meilleure, Ogg n'a jamais décollé de la même manière que MP3 en raison d'un manque d'appareils pris en charge. Ogg est également un format avec perte.
• FLAC - Le Free Lossless Audio Codec est le format de codec audio sans perte le plus populaire. Pourquoi? FLAC offre une copie audio exacte du matériel source, à la moitié de la taille d'un CD traditionnel. Les sons les plus affectés par le MP3 (par exemple les guitares, les cymbales, la réverbération, etc.) restent nets malgré une compression importante. FLAC est un format sans perte.

MP3 n'est pas mort

Vous n'avez rien à craindre. Vous pouvez continuer d'extraire au format MP3 et vos appareils continueront à lire votre musique. À long terme, il vaudra au moins la peine d'étudier un nouveau format audio pour votre collection. Les techniques de compression progresseront Comment compresser des fichiers audio volumineux: 5 façons simples et efficacesBesoin de réduire la taille de vos fichiers audio? Voici plusieurs façons de compresser des fichiers audio volumineux. Lire la suite et la taille des fichiers des copies exactes diminuera.

En outre, il convient de considérer la capacité de stockage. Quand les premiers lecteurs MP3 portables sont arrivés avec 32 Mo de stockage 7 technologies qui sont apparues et qui ont évolué au cours des 15 dernières annéesRappelez-vous le Walkman? Le lecteur de cassettes portable de Sony a révolutionné l'industrie de la musique. Lire la suite , c'était cool, mais évidemment pas assez. Le plus grand stockage pour un iPod Classic était de 160 Go. Cette pourrait être remplacé par une mise à niveau de stockage personnalisée Donnez un nouveau souffle à votre vieil iPod classique grâce à ces conseilsNous l'avons tous fait. Vous achetez un nouveau kit brillant à un prix exorbitant, et deux ans plus tard, il est à l'arrière d'un tiroir ramassant la poussière - à côté de votre ancien iPod. Lire la suite à un énorme 240 Go - bien plus de 1 000 000 de pistes MP3 individuelles. Le fait est que, à mesure que la taille du stockage augmente et que la taille physique diminue, nous pouvons faire plus avec moins.

Enfin, Internet continue de changer notre façon d'écouter de la musique. J'avais l'habitude de pirater de la musique parce que je ne pouvais pas me permettre de payer 12-20 $ pour chaque nouvel album qui sortait. Maintenant j'ai un Compte de plan familial Spotify Économisez sur les abonnements Premium avec ces 9 comptes partageablesLes services d'abonnement Premium sont excellents, mais les coûts s'additionnent rapidement. Voici 9 services que vous pouvez partager pour tirer le meilleur parti de votre argent. Lire la suite avec accès à des millions de titres et à un compte Amazon Prime avec des millions d'autres. La seule chose qui me limite est ma connexion Internet, et même alors, ils ont tous les deux des options de téléchargement hors ligne dans des formats de haute qualité.

Ce n'est plus aussi important qu'autrefois, mais MP3 n'est pas mort.

Quel est votre format audio préféré? Avez-vous besoin de la réalité nette du sans perte? Ou compression extrême d'un format avec perte? Votre utilisation de la musique a-t-elle changé depuis la généralisation des services de streaming? Laissez-moi une ligne dans les commentaires, et je vous répondrai.

Crédit d'image: Ti Santi via Shutterstock.com