Wat is MP3?

December 2016

Introductie MP3-formaat

MP3 (voluit MPEG Audio layer 3) is een audiocoderingsformaat ontwikkeld door de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO). Dit formaat wordt gebruikt om normale audioformaten (WAVof CD audio) te comprimeren met een frequentie van 1:12.

Net als bij MP3-bestanden, neemt het equivalent van 12 muziek-CD's dezelfde ruimte in beslag als 1 CD-ROM. Daar komt nog bij dat MP3 de waarneembare geluidkwaliteit nauwelijks verandert.

Context

MPEG Layer 3-compressie omvat het verwijderen van data voor frequenties die voor de gemiddelde persoon met normale luistervaardigheden niet hoorbaar zijn. Deze compressie analyseert de spectrometrische componenten van een audiosignaal en past een psychoakoestisch model toe om zo alleen het 'hoorbare' geluid te behouden. Het oor van de gemiddelde mens is in staat om geluiden te onderscheiden tussen 0,02 kHz en 20 kHz, waarbij de gevoeligheid volgens de curve van Fletcher en Munson een piek bereikt voor frequenties tussen 2 en 5 kHz (de menselijke stem is tussen 0,5 en 2 kHz).

MPEG-compressie omvat het vaststellen van de niet-hoorbare geluiden die kunnen worden verwijderd; het wordt daarom 'niet-exact omkeerbare compressie', genoemd omdat sommige data wordt vernietigd.

Procedures

Het maskerende effect

Gabriel Bouvigne legt uit: "Wanneer je kijkt naar de zon en er een vogel voorheen vliegt, zie je die niet, omdat het licht van de zon te fel is. Akoestiek werkt ook zo. Wanneer er luide geluiden klinken, hoor je de zachte geluiden niet. Neem bijvoorbeeld een orgel: wanneer een organist niet speelt, kun je het fluiten in de pijpen horen en wanneer hij speelt, kun je deze niet meer horen omdat het geluid gemaskeerd wordt. Daarom is het niet noodzakelijk om ieder geluid op te nemen en dit is het leidende principe dat gebruikt wordt in het MP3-formaat om ruimte te besparen."

Het bit-reservoir

Vaak kunnen bepaalde passages uit een muziekopname niet gecodeerd worden, zonder de geluidsweergave aan te passen. Daarom gebruikt MP3 een klein bit-reservoir, die werkt door passages te gebruiken die kunnen worden gecodeerd met een lagere bitsnelheid dan de rest van de data.

Jointstereo-codering

De meeste hifi-geluidssystemen gebruiken een enkele boomer (die de bas produceert). Maar in de praktijk klinkt het niet alsof de audio vanuit de boomer komt, maar vanuit de andere speakers. Onder een bepaalde frequentie kan het menselijk oor niet horen waar een geluid vandaan komt. Het MP3-formaat kan (optioneel) zijn voordeel doen met dit fenomeen door de jointstereo-methode te gebruiken. Dit betekent dat bepaalde frequenties worden opgenomen in mono, maar dat zij worden vergezeld door extra data om meer te klinken als een multi-speakeropstelling.

De Huffman-codering

De Huffman-codering is een codering (niet-compressie) die aan het einde van een compressieproces wordt toegepast, door kortere codes te creƫren voor een groot aantal bits. De codes hebben het voordeel dat ze een uniek voorvoegsel hebben, maar ook correct gedecodeerd kunnen worden ondanks hun variabele lengte. Dit kan snel gedaan worden met behulp van tabellen. Dit type codering bespaart gemiddeld iets minder dan 20 procent ruimte.

Wanneer geluiden 'puur' zijn, dat wil zeggen dat er geen maskering plaatsvindt, is de Huffman-methode zeer effectief, aangezien digitale audio veel overbodige geluiden bevat.

Resultaten

Bij MP3-compressie, neemt 1 minuut CD-audio (met een frequentie van 44.1 kHz, 16 bits, stereo) slechts 1MB in beslag. Een gemiddeld lied, is daarom 3 of 4 MB, wat het mogelijk maakt om deze te downloaden zelfs wanneer je een modem gebruikt.

|-
Frequentie (Hz) | 11,025
Mode | Mono
Bitsnelheid | 8 kbps
Kwaliteit | Zeer slecht
Compressie | 200:1
|-
| 22,050
| Stereo
| 64 kbps
| Slecht
| 25:1
|-
| 44,100
| Stereo
| 96 kbps
| Redelijk
|-
| 16:1
|-
| 44,100
| Stereo
| 128 kbps
| Goed
| 12:1
|-
| 44,100
| Stereo
| 196 kbps
| Zeer goed
| 12:1
|-

Het decomprimeren van een MP3-bestand (namelijk deze afspelen) wordt gedaan in realtime met een Pentium 166 CPU, maar het monopoliseert systeembronnen. Dit is waarom het niet raadzaam is om nog een andere applicatie te openen die veel geheugen in beslag neemt, tenzij je een snelle computer hebt.

Juridische kwesties

Aangezien het MP3-formaat enkel een manier is om digitale gegevens te comprimeren, is het niet illegaal. Maar soms kan dit wel het geval zijn. Wanneer je MP3's gebruikt, dien je rekening te houden met copyright-regelgeving: Je kunt een extra kopie maken van een liedje als je het origineel in je bezit hebt, maar je kunt geen muziek van een artiest downloaden of opslaan als deze onderworpen is aan copyright. Het is erg onwaarschijnlijk dat je dit met een liedje kunt doen dat je wilt downloaden (zoals een liedje van de radio).


Bekijk ook :

Active Directory et le DNS
Active Directory et le DNS
Ce document intitulé «  Wat is MP3?  » issu de CCM (nl.ccm.net) est mis à disposition sous les termes de la licence Creative Commons. Vous pouvez copier, modifier des copies de cette page, dans les conditions fixées par la licence, tant que cette note apparaît clairement.