MP3

No debe confundirse con MPEG-3.

Para otras aplicaciones, vea Mp3 (desambiguación).

MPEG-1 o MPEG-2 Audio Layer III

Extensión de archivo	. mp3
Tipo de medios de Internet	audio/mpeg, audio/MPA, audio/mpa-robusto
Desarrollado por	Instituto Fraunhofer
Versión inicial	1995(1995)
Tipo de formato	Formato de compresión de audio, formato de archivo audio
Estándar	ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-3
Formato abierto?	ver problemas de licencias y patentes por debajo de

MPEG-1 o MPEG-2 Audio Layer III, más comúnmente conocido como MP3, es una formato de codificación de audio para audio digital que utiliza una forma de compresión con pérdida de datos. Es un formato de audio comunes para el audio del consumidor streaming o almacenamiento de información, así como una estándar de facto de compresión de audio digital para la transferencia y la reproducción de música en la mayoría reproductores de audio digital.

MP3 es un formato de audio específico que fue diseñado por el Moving Picture Experts Group (MPEG) como parte de su MPEG-1 estándar y posteriormente ampliado en la MPEG-2 estándar. El primer subgrupo MPEG – Audio Grupo estaba formado por varios equipos de ingenieros en Fraunhofer IIS, Universidad de Hanóver, AT & T Bell Labs, Thomson-Brandt, CCETTy otros. MPEG-1 Audio (MPEG-1 parte 3), que incluía MPEG-1 Audio Layer I, II y III estaba aprobado como un proyecto del Comité de ISO/IEC estándar en 1991, fue aprobado en 1992 y publicado en 1993 (ISO/IEC 11172-3:1993). Al revés compatible MPEG-2 Audio (MPEG-2 Part 3) con tasas de bits adicionales y velocidades de muestreo fue publicado en 1995 (ISO/IEC 13818-3: 1995).

El uso en MP3 de un lossy compresión algoritmo está diseñado para reducir considerablemente la cantidad de datos requeridos para representar el audio grabación y todavía suenan como una fiel reproducción del audio original sin comprimir para la mayoría de los oyentes. Un archivo MP3 que se crea utilizando la configuración de 128 kbit/s dará como resultado un archivo que es aproximadamente 1/11 del tamaño de la CD archivo creado a partir de la fuente de audio original. Un archivo MP3 también se puede construir en el más alto o bajar tasas de bits, con mayor o menor calidad resultante.

La compresión funciona reduciendo la exactitud de ciertas partes del sonido que se consideran más allá de la auditivo capacidad de resolución de la mayoría de la gente. Este método es comúnmente conocida como codificación perceptual. Utiliza modelos psicoacústicos para descartar o reducir la precisión de los componentes menos audible al oído humano y luego registra la información restante de manera eficiente.

Historia

Desarrollo

El lossy MP3 compresión de datos audio algoritmo aprovecha una limitación perceptual del oído humano llamado enmascarar auditivo. En 1894, el físico americano Alfred M. Mayer informó que un tono podría prestarse inaudible por otro tono de baja frecuencia. En 1959, Richard Ehmer describe un conjunto de curvas auditivas con respecto a este fenómeno. Ernst Terhardt et al. crearon un algoritmo describiendo enmascarar auditivo con alta exactitud. Este trabajo añadido a una variedad de informes de autores que se remontan a Fletcher y al trabajo que inicialmente determinadas proporciones críticas y críticos anchos de banda.

La psicoacústica enmascaramiento Códec primero fue propuesto en 1979, al parecer independientemente, por Manfred R. Schroeder, et al. de AT & T Bell Labs en Murray Hill, NJy M. A. Krasner tanto en los Estados Unidos. Krasner fue el primero en publicar y producir hardware para discurso (no utilizable como música poco compresión), pero la publicación de sus resultados como un relativamente oscuro Laboratorio Lincoln Informe técnico no influyó inmediatamente la corriente principal de desarrollo códec psicoacústicos. Manfred Schroeder ya era una figura conocida y venerada en la comunidad mundial de ingenieros acústicos y eléctricos, pero su papel no fue notado, puesto que describe resultados negativos debido a la naturaleza particular del discurso y la codificación predictiva lineal Ganancia (LPC) presente en el discurso. Tanto Krasner y Schroeder se basa en los trabajos realizados por Eberhard F. Zwicker en las áreas de afinación y masking de bandas críticas, a su vez basado en la investigación fundamental en el área de Bell Labs de Harvey Fletcher y sus colaboradores. Una amplia variedad de algoritmos de compresión de audio (en su mayoría perceptual) se registraron en IEEEel arbitró diario en áreas seleccionadas en las comunicaciones. Ese diario informado en febrero de 1988 en una amplia gama de establecidas, tecnologías de compresión de audio poco trabajo, algunos de ellos usando auditivo como parte de su diseño fundamental y varias implementaciones de hardware en tiempo real mostrando que enmascara.

Los precedentes inmediatos de MP3 fueron "Óptimo de codificación en el dominio de la frecuencia" (OCF), y transformación Perceptual codificación (PXFM). Estos dos codecs, junto con bloque de conmutación contribuciones de Thomson-Brandt, se fusionaron en un códec llamado ASPEC, que se presentó a MPEG y que ganó el concurso de calidad, pero que equivocadamente fue rechazada como demasiado compleja para implementar. La primera aplicación práctica de un codificador audio perceptiva (OCF) en el hardware (hardware de Krasner fue demasiado engorroso y lento para uso práctico), fue la implementación de un codificador psicoacústicos transformación basada en Motorola 56000 DSP fichas.

Como estudiante de doctorado en Alemania Universidad de Erlangen-Nuremberg, Karlheinz Brandenburg comenzó a trabajar en la compresión de música digital en la década de 1980, centrándose en cómo la gente percibe la música. Completó su trabajo doctoral en 1989. MP3 es descendiente directo de OCF y PXFM, que representa el resultado de la colaboración de Brandenburg - trabajando como un postdoc en AT & T Bell Labs con James D. (JJ) Johnston de AT & T-Bell Labs - con el Fraunhofer Institut para circuitos integrados, Erlangen, con contribuciones relativamente menores de la rama de MP2 de codificadores sub-banda psicoacústicos. En 1990, Brandenburg se convirtió en profesor asistente en Erlangen-Nuremberg. Una vez allí, él continuó trabajando en compresión de música con los científicos de la Sociedad Fraunhofer (en 1993 se incorporó al personal del Instituto Fraunhofer).

La canción"Tom Diner"por Suzanne Vega fue la primera canción utilizada por Karlheinz Brandenburg para desarrollar el MP3. Brandenburg adoptó la canción para probarlos, escuchando una y otra vez cada vez que refinar el esquema, asegurándose de que no afectó negativamente la sutileza de la voz de Vega.

Normalización

En 1991, había sólo dos propuestas disponibles que podrían evaluarse totalmente para audio MPEG estándar: Musicam (Mpreguntas patrón adaptado Universal Subband Integrated Coding y Multiplexing) y ASPEC (Adaptable Spectral Perceptual Entropy Coding). La técnica de Musicam, propuesto por Philips (el Países Bajos), CCETT (Francia) y Institut für Rundfunktechnik (Alemania) fue elegido debido a su robustez, simplicidad y error, así como su baja potencia computacional asociado con la codificación de audio de alta calidad comprimido. El formato de Musicam, basado en sub banda de codificación, fue la base del formato de compresión MPEG Audio (velocidades de muestreo, estructura de Marcos, encabezados, número de muestras por fotograma).

Gran parte de su tecnología y las ideas se incorporaron a la definición de ISO MPEG Audio Layer I y II de la capa y el Banco de filtros solo en la capa III (MP3) formato como parte del Banco de filtros híbrido de cómputo ineficiente. Bajo la Presidencia del profesor Musmann)Universidad de Hanóver) la edición de la norma se realizó bajo la responsabilidad de Leon van de Kerkhof (Capa I) y Gerhard Stoll (Layer II).

ASPEC fue la propuesta conjunta de AT & T Bell Laboratories, Thomson Consumer Electronics, sociedad de Fraunhofer y CNET. Proporcionó la mayor eficiencia de codificación.

A Grupo de trabajo consistiendo en Leon van de Kerkhof (Holanda), Gerhard Stoll (Alemania), Leonardo Chiariglione (Italia), Yves-François Dehery (Francia), Karlheinz Brandenburg (Alemania) y James D. Johnston (EEUU) tomaron ideas de ASPEC, integrada la Banco de filtros de capa 2, añadió algunas de sus propias ideas y MP3 creado, que fue diseñado para lograr la misma calidad en 128 kbit/s como MP2 a 192 kbit/s.

Todos los algoritmos para MPEG-1 Audio Layer I, II y III fuera aprobada en 1991 y finalizado en 1992 como parte de MPEG-1, la primera suite estándar de MPEG, que dio lugar a la norma internacional ISO/IEC 11172-3 (a.k.a. MPEG-1 Audio o MPEG-1 parte 3), publicado en 1993.

Seguir trabajando en audio MPEG finalizó en 1994 como parte de la segunda serie de estándares MPEG, MPEG-2, más formalmente conocido como estándar internacional ISO/IEC 13818-3 (a.k.a. MPEG-2 parte 3 o al revés compatible Audio MPEG-2 o MPEG-2 Audio BC), publicado originalmente en 1995. MPEG-2 parte 3 (ISO/IEC 13818-3) define las tasas de bits adicionales y muestra para MPEG-1 Audio Layer I, II y III. Las nuevas tarifas de muestreo son exactamente la mitad de los definido originalmente en MPEG-1 Audio. Esta reducción de la tarifa de muestreo sirve para cortar la fidelidad de frecuencias disponibles en medio mientras se reduce asimismo el bitrate en un 50%. MPEG-2 Part 3 también mejorar audio del MPEG-1 que permite la codificación de programas de audio con más de dos canales, hasta 5.1 multicanal.

Una extensión adicional MPEG-2 se llama MPEG-2.5 audio, como MPEG-3 ya tenía un significado diferente. Esta extensión fue desarrollada en el Fraunhofer IIS, los titulares de patentes registrados de MP3. Como MPEG-2, MPEG-2.5 agrega nuevo muestreo tasas exactamente la mitad de lo que antes era posible con MPEG-2. Por lo tanto ensancha el alcance de MP3 para incluir lenguaje humano y otras aplicaciones que requieren sólo un 25% de la reproducción de frecuencias posible con MPEG-1. Aunque no es una ISO reconocido estándar, MPEG-2.5 es ampliamente apoyada por ambos barato y reproductores de audio digital marca, así como programas informáticos basan decodificadores y codificadores de MP3. Una comparación de la tasa de muestra entre MPEG-1, 2 y 2.5 se da más abajo. MPEG-2.5 no fue desarrollado por MPEG y nunca fue aprobado como un estándar internacional. MPEG-2.5 es así una extensión no oficial o de propiedad al formato MP3.

Versiones de MPEG Audio Layer III

Versión	Estándar internacional	Primera edición lanzamiento público fecha	Última edición lanzamiento público fecha
MPEG-1 Audio Layer III	ISO/IEC 11172-3 (MPEG-1 parte 3)	1993
MPEG-2 Audio Layer III	ISO/IEC 13818-3 (MPEG-2 parte 3)	1995	1998
MPEG-2.5 Audio Layer III	propietario no estándar,

• Nota: La ISO estándar ISO/IEC 11172-3 (también conocido como MPEG-1 Audio) define tres formatos: el MPEG-1 Audio Layer I, capa II y capa III. La ISO estándar ISO/IEC 13818-3 (también conocido como MPEG-2 Audio) define la versión extendida de Audio MPEG-1, MPEG-2 Audio Layer I, capa II y capa III. Audio MPEG-2 (MPEG-2 Part 3) no debe confundirse con MPEG-2 AAC (MPEG-2 parte 7 – ISO/IEC 13818-7).

Eficacia de la compresión de los codificadores se define por la velocidad de bits, porque depende de la relación de compresión en la profundidad de bits y frecuencia de muestreo de la señal de entrada. Sin embargo, a menudo se publican relaciones de compresión. Pueden usar el Disco compacto Parámetros (CD) como referencias (44.1 kHz2 canales a 16 bits por canal o 2 × 16 bit), o a veces el Cinta de Audio digital (DAT) Parámetros de SP (48 kHz, 2 × 16 bit). Relaciones de compresión con esta última referencia son más altas, que demuestra el problema con el uso del término relación de compresión para codificadores con pérdida.

Karlheinz Brandenburg utiliza una grabación de CD de Suzanne Vegala canción"Tom Diner"para evaluar y perfeccionar el MP3 algoritmo de compresión. Este tema fue escogido por su casi monofónicos naturaleza y contenido espectral ancha, haciéndolo más fácil oír las imperfecciones en el formato de compresión durante reproducciones. Algunas en broma se refieren a Suzanne Vega como "La madre de MP3". Extractos de un audio más crítico)Glockenspiel, triángulo, acordeónetc..) fueron tomadas de la EBU V3/SQAM disco compacto de referencia y han sido utilizados por los ingenieros de sonido profesionales para evaluar la calidad subjetiva de los formatos de Audio MPEG. Esta pista particular tiene una propiedad interesante de los dos canales están casi, pero no totalmente, la misma, llevando a un caso donde Binaural Masking nivel depresión causa espacial desenmascaramiento de artefactos de ruido a menos que el codificador reconoce la situación correctamente y aplica correcciones similares a las detalladas en el modelo psicoacústico MPEG-2 AAC.

Hacer público

Una implementación de referencia simulación software, escrito en el lenguaje C y más tarde conocida como ISO 11172-5, fue desarrollado (en 1991 – 1996) por los miembros del Comité ISO MPEG Audio para producir archivos de Audio MPEG compatibles con poco (capa 1, capa 2, capa 3). Fue aprobado en marzo de 1994 como un proyecto del Comité del informe técnico ISO/IEC e impreso como documento CD 11172-5 de abril de 1994. Fue aprobada en noviembre de 1994, como un informe técnico del proyecto (DTR/DIS) finalizado en 1996 y publicado como estándar internacional ISO/IEC TR 11172-5:1998 en 1998. El software de referencia en C idioma fue publicado más tarde como un estándar ISO libremente disponible. Trabajando en tiempo no real sobre una serie de sistemas operativos, fue capaz de demostrar el hardware de tiempo real primero descodificación)DSP base) de audio comprimido. Algunos otro tiempo real implementación de codificadores MPEG Audio estaban disponible con el propósito de radiodifusión digital (radio DAB, televisión DVB) hacia receptores de consumo general y adaptadores.

El 07 de julio de 1994, el Sociedad Fraunhofer lanzado el primer codificador de MP3 software llamado l3enc. El extensión de archivo . mp3 fue elegido por el equipo de Fraunhofer en 14 de julio de 1995 (anteriormente, los archivos habían sido nombrados .pieza). Con el primer jugador en tiempo real software MP3 WinPlay3 (publicado el 09 de septiembre de 1995) muchas personas fueron capaces de codificar y reproducir archivos MP3 en su PC. Debido a la relativamente pequeña unidades de disco duros en aquel momento (~ 500 – 1000 MB) tipo de compresión era esencial para almacenar no-instrumento base (véase Tracker y MIDI) música para su reproducción en el ordenador.

Internet

En la segunda mitad de los ' 90, archivos MP3 comenzaron a propagarse en la Internet. La popularidad de MP3s comenzó a elevarse rápidamente con el advenimiento de Nullsoftdel reproductor de audio Winamp, aparecido en 1997. En 1998, el primer reproductor de audio digital portátil de estado sólido MPMan, desarrollado por SaeHan Information Systems que tiene su sede en Seúl, Corea del sur, fue liberado y el Rio PMP300 luego fue vendido en 1998, a pesar de los esfuerzos de represión legal de la RIAA.

En noviembre de 1997, el sitio web MP3.com estaba ofreciendo miles de MP3s creados por artistas independientes totalmente gratis. El pequeño tamaño de los archivos MP3 habilitado generalizada Peer-to-peer uso compartido de archivos de la música Ripeado de CDs, que anteriormente habría sido casi imposible. La primera red grande de archivos peer-to-peer, Napster, fue lanzado en 1999.

La facilidad de crear y compartir MP3s resultó en generalizada derechos de autor infracción. Importantes compañías discográficas argumentaron que este intercambio gratuito de música redujo las ventas y lo llamó"piratería musical". Reaccionaron al perseguir demandas contra Napster (que fue finalmente cerrado y luego vendió) y en contra de los usuarios individuales que se dedicaban a compartir archivos.

A pesar de la popularidad del formato MP3, tiendas de música en línea a menudo usan otros formatos propietarios que están cifrados u ofuscados para dificultar a archivos de música de uso adquirido de manera no autorizada por las compañías discográficas. Intentando controlar el uso de archivos de este modo se conoce como Gestión de derechos digitales. Las compañías discográficas argumentan que esto es necesario para evitar que los archivos están a disposición de las redes para compartir archivos de peer-to-peer. Sin embargo, tiene otros efectos secundarios, como impedir que los usuarios reproducir su música comprada en diferentes tipos de dispositivos. Sin embargo, el contenido de estos archivos de audio generalmente puede transformarse en un formato cifrado. Por ejemplo, los usuarios a menudo se les permite grabar los archivos de CD de audio, que requiere conversión a un formato de audio sin cifrar.

Intercambio de archivos MP3 sin autorización continúa en redes peer-to-peer de próxima generación. Algunos autorización servicios, tales como Beatport, Beep, Juno Records, eMusic, Zune Marketplace, Walmart.com, Rapsodia, la industria discográfica aprobó nueva encarnación de Napster, y Amazon.com vender sin restricciones música en formato MP3.

Codificación de audio

El MPEG-1 Norma no incluye una especificación precisa de un codificador de MP3, pero proporcionan modelos psicoacústicos ejemplo, bucle de tasa y similares en la parte no normativo de la norma original. En la actualidad, estos sugirieron las implementaciones son bastante anticuadas. Los ejecutores de la norma se supone para diseñar sus propios algoritmos adecuados para eliminar partes de la información de la entrada de audio. Como resultado, hay muchas diferentes codificadores de MP3 disponibles, cada uno produce archivos de calidad diferente. Las comparaciones están ampliamente disponibles, así que es fácil para un usuario prospectivo de un codificador de la mejor opción. Un codificador que es experto en codificación a velocidades de bits más altas (tales como COJOS) no es necesariamente tan buena a velocidades de bits más bajas.

Durante la codificación, 576 muestras de dominio de tiempo se toman y se transforman a 576 muestras de dominio de la frecuencia. Si hay un transitoriose toman muestras 192 en lugar de 576. Esto se hace para limitar la propagación temporal del ruido de cuantización acompañando al transeúnte. (Véase psicoacústica.)

Decodificación de audio

Decodificación, por otro lado, es cuidadosamente definido en el estándar. Mayoría decodificadores son"Bitstream compatible con", lo que significa que la salida descomprimido que producen un determinado archivo MP3 será el mismo, dentro de un determinado grado de redondeo tolerancia, como la salida especificada matemáticamente en el documento estándar alto de ISO/IEC (ISO/IEC 11172-3). Por lo tanto, comparación de decodificadores generalmente se basa en cómo son computacionalmente eficiente (es decir, cuánto memoria o CPU tiempo que utilizan en el proceso de decodificación).

Calidad de audio

Al realizar audio con pérdida de codificación, como la creación de un archivo MP3, hay una relación inversa entre la cantidad de espacio utilizado y la calidad del sonido del resultado. Típicamente, el Creador está permitido establecer un tasa de bits, que especifica cuántos kilobits puede utilizar el archivo por segundo de audio. Cuanto mayor sea la velocidad de bits, será el más grande el archivo comprimido, y, en general, cuanto más sonará al archivo original.

Con una muy baja tasa de bits, artefactos de compresión (es decir, sonidos que no estaban presentes en la grabación original) puede ser audible en la reproducción. Algunos audio es difícil comprimir debido a su aleatoriedad y afilados ataques. Cuando este tipo de audio se comprime, artefactos como timbre o pre-Eco generalmente son escuchadas. Una muestra de aplausos comprimido con una velocidad relativamente baja proporciona un buen ejemplo de artefactos de compresión.

Además de la tasa de bits de una pieza de audio codificada, la calidad de los archivos MP3 también depende de la calidad del codificador sí mismo y la dificultad de la señal que se está codificada. Como el estándar MP3 permite un poco de libertad con algoritmos de codificación, diferentes codificadores pueden disponen de muy diversa calidad, incluso con tasas de bits idénticos. Por ejemplo, en una prueba de audición pública con dos diferentes codificadores de MP3 a unos 128 kbit/s, uno anotó 3.66 en una escala de 1 a 5, mientras que el otro anotó sólo 2.22.

Calidad depende de la opción de codificador y parámetros de codificación.

El tipo más simple de archivo MP3 utiliza una velocidad para el archivo entero – esto se conoce como Tasa de bits constante Codificación (CBR). Utilizando una tasa de bits constante hace de codificación más simple y rápida. Sin embargo, también es posible crear archivos donde cambia la velocidad de bits en el archivo. Estos son conocidos como Tasa de bits variable Archivos (VBR). La idea detrás de esto es que, en cualquier pieza de audio, algunas partes será mucho más fáciles comprimir, como el silencio o la música que contenga sólo unos pocos instrumentos, mientras que otros serán más difíciles de comprimir. Así, la calidad general del archivo puede incrementarse mediante el uso de una tasa de bits más baja para los pasajes menos complejos y uno más alto para las piezas más complejas. Con algunos codificadores, es posible especificar una calidad dada, y el codificador variará en consecuencia la tasa de bits. Usuarios que conocen una particular "ajuste de la calidad" que es transparente a sus oídos pueden utilizar este valor al codificar toda su música y en general no necesita preocuparse acerca de cómo realizar pruebas de escucha personales en cada pieza musical para determinar la velocidad correcta.

Calidad percibida puede ser influenciado por el entorno de audición (ruido ambiental), la atención del oyente y oyente formación y en la mayoría de los casos por equipos de audio de oyente (tales como tarjetas de sonido, altavoces y auriculares).

Una prueba que otorga a los estudiantes nuevos por La Universidad de Stanford Profesor de música Jonathan Berger demostró que la preferencia de estudiante de música con calidad MP3 ha aumentado cada año. Berger dijo que los estudiantes parecen preferir los sonidos 'chisporroteo' que MP3s traen a la música.

Tasa de bits

Varios tasa de bits están especificados en el estándar MPEG-1 Audio Layer III: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256 y 320 kbit/s, con disponible frecuencias de muestreo de 32, 44.1 y 48 kHz. MPEG-2 Audio Layer III permite tasa de bits de 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160 kbit/s con frecuencias de muestreo de 16, 24 y 22,05 kHz. MPEG-2.5 Audio Layer III está restringido a tasa de bits de 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56 y 64 kbit/s con frecuencias de muestreo de 8, 11.025, 12 kHz. Por el teorema de Nyquist/Shannon, reproducción de frecuencias es siempre estrictamente menos de la mitad de la frecuencia de muestreo y filtros imperfectos requiere un mayor margen para el error (nivel de ruido contra la nitidez del filtro), así la frecuencia de muestreo de 8 kHz limita la frecuencia máxima a 4 kHz, mientras que máximo 48 kHz de muestreo limita un MP3 a reproducción 24Khz.

Casi siempre se utiliza una velocidad de muestreo de 44,1 kHz, porque también se utiliza para CD de audio, la principal fuente se utiliza para crear archivos MP3. Una mayor variedad de velocidades de bits se utilizan en Internet. Comúnmente se utiliza la tasa de 128 kbit/s, en una relación de compresión 11:1, ofreciendo una calidad audio adecuada en un espacio relativamente pequeño. Como Internet ancho de banda han aumentado la disponibilidad y los tamaños de disco duro, más altas tasas de bits hasta 320 kbit/s son generalizadas.

Audio sin comprimir como almacenados en un CD de audio tiene una tasa de bits de 1,411.2 kbit/s, ¿representan los bitrates 128, 160 y 192 kbit/s relaciones de compresión de aproximadamente 11:1, 9:1 y 7:1 respectivamente.

Pueden alcanzar velocidades de bits estándar hasta 640 kbit/s con el COJOS opción de codificador y el freeformat, aunque algunos reproductores de MP3 pueden reproducir esos archivos. Según la norma ISO, decodificadores sólo son necesarios para ser capaz de decodificar secuencias de hasta 320 kbit/s.

MPEG Audio Layer III
tasa de bits disponibles (kbit/s)

MPEG-1 Audio Layer III	MPEG-2 Audio Layer III	MPEG-2.5 Audio Layer III
-	8	8
-	16	16
-	24	24
32	32	32
40	40	40
48	48	48
56	56	56
64	64	64
80	80
96	96
112	112
128	128
	144
160	160
192	-	-
224	-	-
256	-	-
320	-	-

Admite velocidades de muestreo
formato de Audio MPEG

MPEG-1 Audio Layer III	MPEG-2 Audio Layer III	MPEG-2.5 Audio Layer III
-	-	8000 Hz
-	-	11025 Hz
-	-	12000 Hz
-	16000 Hz	-
-	22050 Hz	-
-	24000 Hz	-
32000 Hz	-	-
44100 Hz	-	-
48000 Hz	-	-

CBR

Primeros codificadores MPEG Layer III utilizan lo que ahora se llama Tasa de bits constante (CBR). El software sólo era capaz de usar un bitrate uniforme en todos los fotogramas en un archivo MP3.

ABR

Codificadores de MP3 más sofisticados más adelante fueron capaces de utilizar el depósito poco objetivo un tasa de bits media la selección de la velocidad de codificación para cada fotograma basado en la complejidad del sonido en esa porción de la grabación.

VBR

Un codificador de MP3 más sofisticado puede producir velocidad de bits variable audio. Audio MPEG puede usar bitrate conmutación sobre una base por fotograma, pero sólo los decodificadores III capa deben apoyarlo. VBR se utiliza cuando el objetivo es lograr un nivel fijo de calidad. El tamaño del archivo final de la codificación VBR es menos previsible que con tasa de bits constante. Bitrate promedio VBR es implementado como un compromiso entre los dos – la velocidad de bits puede variar de una calidad más constante, pero es controlado para permanecer cerca de un valor medio elegido por el usuario, para tamaños de archivo predecible. Aunque debe ser compatible con un decodificador MP3 VBR para ser compatible con los estándares, históricamente algunos decoders tienen fallos con decodificación VBR, particularmente antes de codificadores VBR se convirtieron generalizadas.

Capa III audio también puede utilizar una "reserva de bits", capacidad de un fotograma completo parcialmente para retener la parte del siguiente fotograma datos de audio, permitiendo cambios temporales en bitrate eficaz, incluso en una secuencia de bitrate constante.

Estructura del archivo

Un archivo MP3 se compone de varios marcos de MP3, que consisten en un encabezado y un bloque de datos. Esta secuencia de fotogramas es llamada un corriente primaria. Debido a la "reserva de byte", Marcos no son elementos independientes y generalmente no pueden ser extraídos en límites arbitrarios marco. Los bloques de datos MP3 contienen la información audio (comprimida) en términos de frecuencias y amplitudes. El diagrama muestra que la cabecera MP3 consta de un Palabra de sincronización, que se utiliza para identificar el principio de un frame válido. Esto es seguido por un bit que indica que se trata el MPEG se utiliza el estándar y dos bits que indican esa capa 3; por lo tanto, MP3 o MPEG-1 Audio Layer 3. Después de esto, los valores variará, dependiendo del archivo MP3. ISO/IEC 11172-3 define el rango de valores para cada sección de la cabecera junto con la especificación de la cabecera. Hoy en día contienen más archivos MP3 ID3 metadatos, que precede o sigue los marcos MP3, como se indica en el diagrama.

Limitaciones de diseño

Hay varias limitaciones inherentes al formato MP3 puede ser superada por cualquier codificador MP3. Formatos de compresión de audio más reciente tales como AAC, WMA Pro y Vorbis son generalmente libres de un número de estas limitaciones. En términos técnicos, se incluyen algunas limitaciones:

• Resolución temporal puede ser demasiado bajo para señales muy transitorias y puede causar manchas de sonidos percusivos.
• Debido a la estructura del árbol del Banco de filtros, pre-Eco problemas son peores, como el impulso combinado respuesta de los dos bancos de filtro no lo hace y no puede proporcionar una solución óptima en resolución de tiempo/frecuencia.
• La combinación de salidas de los dos bancos filtro crea problemas de suavizado que deben ser manipulados parcialmente por la etapa de "compensación de alias"; Sin embargo, eso crea exceso de energía a ser codificado en el dominio de la frecuencia, lo que disminuye la eficiencia de codificación.
• Resolución de frecuencia está limitada por el tamaño de la ventana de bloque pequeño de largo, que disminuye la eficiencia de codificación.
• No hay ninguna banda de factor de escala para las frecuencias por encima de 15.5/15.8 kHz.
• Joint stereo se realiza solamente sobre una base de fotograma a fotograma.
• Manejo interno del embalse poco aumenta el retardo de codificación.
• Codificador/decodificador retardo global no está definido, que significa que no hay ninguna disposición oficial para lectura de Gapless. Sin embargo, algunos codificadores tales como COJOS puede adjuntar metadatos adicionales que permitirán a los jugadores que pueden manejarlo para ofrecer reproducción perfecta.
• El flujo de datos puede contener una suma de comprobación opcional, pero la suma de comprobación Sólo protege los datos de cabecera, no los datos de audio.

ID3 y otras etiquetas

Artículos principales: ID3 y Etiqueta APEv2

Una "etiqueta" en un archivo de audio es una sección del archivo que contiene metadatos como el título, artista, álbum, pista número u otra información sobre el contenido del archivo. Los estándares de MP3 no definir formatos de etiquetas para archivos MP3, ni existe un estándar formato del envase Eso ayuda metadatos y obviar la necesidad de etiquetas.

Sin embargo, varios de facto Existen normas para formatos de etiquetas. A partir de 2010, son los más extendidos ID3v1 y ID3v2y más recientemente introducido APEv2. Estas etiquetas se encajan normalmente al principio o al final de los archivos MP3, separados de los datos reales de marco MP3. Decodificadores mp3 o extraen información de las etiquetas, o sólo tratan como ignorable, datos de basura no son MP3.

Jugar & software para editar a menudo contiene funcionalidad de edición de etiquetas, pero también hay editor de etiquetas aplicaciones dedicadas a la finalidad.

Aparte de los metadatos relacionados con el contenido de audio, etiquetas también pueden ser usados para DRM.

Normalización de volumen

Puesto que los niveles de volumen de diferentes fuentes de audio pueden variar considerablemente, debido a la guerra de sonoridad y otros factores, a veces es deseable para ajustar el volumen de reproducción de archivos de audio que un promedio constante sonoridad se percibe. Esto Normalización, mientras que es similar en su propósito, es distinta de compresión de rango dinámico.

ReplayGain es una norma para medir y almacenar el volumen de un archivo MP3 en su etiqueta de metadatos, lo que permite un reproductor compatible con ReplayGain ajustar el volumen general de reproducción para cada archivo. MP3Gain puede usarse para modificar reversiblemente archivos basados en mediciones ReplayGain para que la reproducción ajustada puede conseguirse en los jugadores sin capacidad de ReplayGain.

Problemas de licencias y patentes

Muchas organizaciones han reclamado la propiedad de patentes relacionadas con MP3 codificación o descodificación. Estas afirmaciones han conducido a una serie de amenazas legales y acciones de una variedad de fuentes, resultando en la incertidumbre sobre el cual deben tener licencia patentes con el fin de crear productos MP3 sin cometer infracción de patentes en los países que permiten que las patentes de software.

En 06 de diciembre de 1991 como CD ISO 11172 fue públicamente disponible el estándar de MPEG-1 de casi total inicial (partes 1, 2 y 3). En muchos países, las patentes no pueden presentarse después de estado de la técnica se ha hecho público, y las patentes expiran 20 años después de la fecha de presentación inicial, que puede ser hasta 12 meses después de las presentaciones en otros países. Como resultado, las patentes necesarias para aplicar MP3 expiraron en la mayoría de los países por diciembre de 2012, 21 años después de la publicación del CD ISO 11172.

Una excepción es Estados Unidos, donde patentes solicitadas antes de 08 de junio de 1995 expiran 17 años después de la fecha de publicación de la patente, pero las extensiones de aplicación hacen posible una patente emitir mucho más tarde de lo normalmente esperado (véase patentes submarinas). Las diversas patentes relacionadas con el MP3 vencen en las fechas que van desde 2007 a 2017 en los Estados Unidos Patentes solicitadas por cualquier cosa revelada en CD ISO 11172 un año o más después de su publicación son cuestionables; Si sólo se consideran las patentes MP3 conocidas presentadas en diciembre de 1992, entonces MP3 descodificando puede estar libre de patentes en los Estados Unidos de septiembre de 2015 cuando Patente de los E.E.U.U. 5.812.672 caduca que tenía un PCT archivando en octubre de 1992.

Technicolor (antiguamente llamado Thomson Consumer Electronics) pretende controlar MP3 licencias de las patentes de capa 3 en muchos países, incluyendo el Estados Unidos, Japón, Canadá y países de la UE. Technicolor ha estado aplicando activamente estas patentes.

Ingresos por licencias mp3 generan unos € 100 millones para la Sociedad Fraunhofer en 2005.

En septiembre de 1998, el Instituto Fraunhofer envió una carta a varios desarrolladores de software MP3 afirmando que una licencia se requiere para "distribuir o vender los decodificadores y codificadores". La carta afirma que productos sin licencia "vulnerar los derechos de patente de Fraunhofer y Thomson. Para hacer, vender o distribuir productos usando el estándar [MPEG Layer-3] y por lo tanto nuestras patentes, necesitas obtener una licencia bajo estas patentes de nosotros".

Sisvel S.p.A. y su filial estadounidense Audio MPEG, Inc. demandan previamente Thomson por infracción de patentes en la tecnología MP3, Pero esas disputas eran resueltas en noviembre de 2005 con Sisvel conceder una licencia a sus patentes a Thomson. Motorola siguieron pronto después de y firmó con Sisvel licenciar las patentes relacionadas con el MP3 en diciembre de 2005.

En septiembre de 2006, los funcionarios alemanes incautaron reproductores MP3 de SanDiskde cabina en el Mostrar IFA en Berlín después de un italiano patentes firma ganó un amparo en nombre de Sisvel contra SanDisk en una disputa sobre los derechos de licencia. La medida cautelar fue posteriormente revocada por un juez de Berlín, Pero que la revocación fue a su vez había bloqueado el mismo día por otro juez de la corte misma, "llevar el patente salvaje oeste a Alemania" en palabras de un comentarista.

En febrero de 2007, Texas MP3 Technologies demandó a Apple, Samsung Electronics y Sandisk en este tribunal federal de Texas, alegando la violación de una patente de reproductor de MP3 portátil que Texas MP3 dijo había sido asignado. Apple y Sandisk ambas asentadas las reclamaciones contra ellos en enero de 2009. Samsung colocó así.

Alcatel-Lucent ha afirmado varios MP3 de codificación y compresión de las patentes, supuestamente heredadas de AT & T Bell Labs, en el pleito de su propia. En noviembre de 2006, antes de la fusión de las empresas, Alcatel demandado Microsoft por presuntamente infringir siete patentes. El 23 de febrero de 2007, un jurado de San Diego otorgado Alcatel-Lucent US $ 1,52 billones en daños y perjuicios por incumplimiento de dos de ellos. La corte posteriormente lanzó el premio, sin embargo, encontrando que una patente no había sido violada y que el otro no era propiedad de Alcatel-Lucent; fue propiedad de Co AT & T y Fraunhofer, que tenía licencia para Microsoft, dictaminó el juez. Ese juicio de defensa fue confirmado en apelación en 2008. Ver Alcatel-Lucent v. Microsoft para obtener más información.

Tecnologías alternativas

Artículo principal: Lista de códecs

Existen otros formatos lossy. Entre éstos, mp3PRO, AAC, y MP2 son todos los miembros de una misma familia tecnológico como MP3 y dependen más o menos similares modelos psicoacústicos. El Fraunhofer Gesellschaft posee muchos de los básicos patentes subyacentes a estos formatos, con otros celebrada por Dolby Labs, SONY, Thomson Consumer Electronics, y AT & T. Además, también existen los formatos de compresión de código abierto Opus y Vorbis han estado disponibles gratis de forma gratuita y sin restricciones de patentes conocidas.

Además de métodos de compresión con pérdida, codecs Lossless son una alternativa significativa para MP3, así como para codecs lossy en su totalidad, porque proporcionan el contenido de audio inalterado, aunque con un tamaño de archivo mayor comparado con el tipo de compresión. Incluye codecs Lossless FLAC, un codec lossless libre, Apple Lossless y otros.

Véase también

• Compresión de audio (datos)
• Tecnología de Bach
• Comparación de los formatos de codificación de audio
• Reproductor de audio digital
• Controlador digital DJ
• Podcast
• LRC (formato de archivo)

• Reproductor de medios
• Blog de mp3
• MP3 Surround
• MP3HD
• MPEG
• Medios de transmisión

Enlaces externos

• MP3 en DMOZ
• Mp3-history.comLa historia de MP3 — cómo MP3 fue inventado, por Fraunhofer IIS
• MPEG.chiariglione.orgSitio Web oficial MPEG
• HydrogenAudio WikiMP3
• RFC 3119Un formato más tolerantes a la pérdida de carga RTP para Audio MP3
• RFC 3003Tipo de medios el audio/mpeg

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