谁发明了mp3 ?

由:伯纳黛特。约翰逊

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各地的跑步者都应该感谢那些支持mp3开发的人。
©霍华德/思想库

MP3是一种非常流行的音频文件编码和压缩格式,它极大地促进了数字音乐在线可用性的快速增长,并帮助引导我们消费音乐的方式发生了巨大变化。它的专有名称是MPEG-1音频层III.MPEG代表电影专家组MPEG),该组织成立于1988年,专门为数字音频和视频编码及相关技术制定标准。MPEG是一个分支国际标准化组织ISO)是一个总部设在日内瓦的组织,该组织为世界范围内各种各样的行业制定自愿标准。MP3可以将单声道或立体声数字音频压缩到原来大小的十分之一左右,从数字角度讲,便于在互联网上传输,或将大量歌曲存储到电脑硬盘、cd、DVD在很大程度上不会影响音质(尽管在音质方面确实会有一些损失)。

MP3编码器数字转换音频数据转换成数字,可以通过将它们全部除以另一个数字并四舍五入来缩小。单个波段可以用不同的比例来调整精度。然后编码器使用一种叫做霍夫曼编码使用搜索树将这些数字转换成更短的二进制信息串(实际上是可能的数字及其二进制代码的表)。这些表格的顶部有更短、更不精确的数字,以便能够首先找到它们。如果一个声音元素很容易被察觉,那么它将被编码得比难以听到的元素更精确,以在减少数据文件大小的同时尽可能保持高音质。

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随着以上,MP3也利用了一些优势心理声学的(人们如何感知声音)现象压缩音频文件到更小的尺寸。首先,它会丢弃任何低于或高于人耳实际能听到的声音的数据。我们能听到的频率大约在20赫兹到20000赫兹之间(尽管一般成年人听不到高于16khz的水平,因为在生活中自然会受到噪音的损害)。MP3编码也使用了哈斯效应,两个几乎同时从不同方向传来的相同的声音被认为是来自同一个方向的单一声音,而频率掩蔽在这种情况下,如果两种声音同时播放,那么频率相似的较大声音和较小声音将是唯一能听到的声音,以消除数据。这种丢弃音频数据的嗜好就是为什么MP3被称为有损压缩方法,尽管它也使用一些无损的方法,如Huffman编码。MP3编码使用了其他更传统的压缩方法,用于更简单或更容易听到的声音,这些声音也不会受到这些心理声学效应的影响。

的创建MP3文件已经派上了用场,让我们可以轻松地通过互联网发送音乐,并携带在手机上或数字音乐播放器上的成百上千首歌曲。MP3已经成为一种普及的音乐编码标准。继续读下去,看看它是从哪里来的。

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到底是谁得到了学分?

MP3格式于1995年被命名,但它的发展早在几年前就开始了。MP3的起源源于许多早期的数字编码研究,最著名的可能是卡尔海因茨·勃兰登堡(Karlheinz Brandenburg)的博士工作,他经常被认为是这种格式的发明者。然而,他会是第一个告诉你这不是他一个人干的。

在20世纪80年代早期,勃兰登堡学习了电气工程数学在埃尔兰根大学攻读博士学位,并在弗里德里希-亚历山大大学攻读博士学位。此。迪特尔·塞泽教授鼓励勃兰登堡和其他学生研究传输音乐文件的方法综合业务数字网ISDN电信线路。勃兰登堡研究了心理声学并提出了一种高效的音频压缩算法,他称之为频域最优编码OCF).

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勃兰登堡成为助理教授并继续他的研究。他与德国弗劳恩霍夫集成电路研究所(德国56个研究机构之一的弗劳恩霍夫学会)的科学家一起工作,该研究所与埃尔兰根-纽伦堡大学有合作关系。在弗劳恩霍夫,OCF得到了汉诺威大学、AT&T贝尔实验室和汤姆森公司的研究人员的改进自适应频谱感知熵编码ASPEC编解码器诞生了。

在20世纪80年代末和90年代初,MPEG采纳了来自不同团体的建议,希望他们的编码方法能被采纳。MPEG选择了多个提议,合并成三种格式:MPEG-1音频层I,层II和层III。MPEG-1音频层III主要基于ASPEC。

其他在弗劳恩霍夫参与这个项目的关键工程师有恩斯特·埃伯莱因(Ernst Eberlein)、亨氏教授Gerhäuser、伯恩哈德·格里尔(Bernhard Grill)、Jürgen Herre和哈拉尔德·波普(Harald Popp),以及其他支持人员。他们一起开发了软件硬件MP3编码和解码所必需的。1993年,勃兰登堡正式加入弗劳恩霍夫集成电路研究所,担任其音频/多媒体部门的负责人。

2000年,勃兰登堡、波普和格尔代表整个团队接受了德国未来奖(Deutscher Zukunftspreis award),表彰他们发明了MP3。2007年,消费电子协会(CEA)将勃兰登堡、塞策和Gerhäuser纳入CE名人堂,以表彰他们对该格式的贡献。在撰写本文时,主要的研究人员仍在夫琅和费学院以不同的身份工作,包括勃兰登堡,他是德国伊尔梅瑙夫琅和费数字媒体技术研究所的主任。勃兰登堡和其他公司甚至根据德国法律从MP3授权中获得了利润分成。

每一次创新都离不开之前的突破,所以在MP3出现之前的相关工作也不能被忽视。例如,哈斯效应以赫尔穆特·哈斯的名字命名,他在1949年的博士论文中提出了这一观点。同年,克劳德·香农和罗伯特·范宁提出了霍夫曼编码的前身。大卫·霍夫曼是法诺的学生,他在1952年改进了他们的技术。MP3研究人员也是在其他许多人的基础上进行研究的。

苏珊娜·维加甚至也扮演了一个小角色,勃兰登堡和团队努力压缩她的歌曲《汤姆的餐厅》的无伴奏版本,而不产生失真和背景噪音。歌曲的一部分被用作测试音频,以确定何时质量达到可接受的水平。

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MP3数据的影响和未来

接下来音乐将如何发展?虽然未来很难预测,但mp3可能会存在相当长一段时间。"width=
接下来音乐将如何发展?虽然未来很难预测,但mp3可能会存在相当长一段时间。
©极盛时期/思想库

MP3已经产生了一些难以预料的深远影响。1997年,可以播放mp3的电脑软件Winamp问世。允许用户轻松地组织他们的音乐文件和创建播放列表,Winamp是播放器到来的先兆。同年,微软的Windows Media Player开始支持MP3播放。钻石多媒体公司的里约热内卢100和新韩信息系统公司的MPMAN等昂贵的便携式MP3播放器也出现在20世纪90年代末。它们可以通过闪存存储有限数量的歌曲,但它们让位给了存储容量更高的硬盘存储器播放器,就像原始版本一样iPod它于2001年推出,可播放mp3、AIFF和WAV格式的音乐。新的ipod播放高级音频编码AAC格式),它被包括在MPEG-2和MPEG-4标准中,据说有更好的音频质量,但其他格式仍然被支持。MP3是如此普遍,所以便携式音乐播放器通常被称为MP3播放器,尽管大多数播放器播放多种格式。大多数CD和DVD播放机也可以播放mp3。

点对点音乐共享服务Napster于1999年推出,它使更多的数字音乐可获得,从而导致MP3格式的流行爆发。它还引发了大量的争议,涉及侵犯版权,非法音乐下载和盗版。美国唱片业协会(Recording Industry Association of America)等机构曾向Napster和个人音乐下载商寻求法律追索权。Napster在2001年被关闭,但其他类似的服务取而代之,尽管可能没有一个如此厚颜无耻。

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这种新发现的音乐的可获得性刺激了公众对数字音乐的胃口,这给音乐产业带来了巨大的变化。电影公司继续打击盗版,但最终还是接受了在线数字音乐销售。电影公司开始将他们的大部分音乐授权给苹果这样的公司iTunes商店为一种新的音乐消费模式铺平了道路。亚马逊也是数字音乐的大卖家。数字音乐的销量已经超过了cd的销量。数字音乐甚至让一些艺术家能够脱离工作室,让他们能够轻松地发行自己的作品,让这个系统更加民主化。这些变化也为合法的音乐流媒体服务铺平了道路,这些服务通过广告和订阅来赚钱。

MP3还帮助改变了我们听音乐的方式和地点。我们可以录制更多的歌曲到可写cd上,而不是传统的预先录制的cd上。而现代播放器允许我们随身携带成千上万首歌曲(无论是数字化购买的还是从自己的CD收藏中截取的)。MP3及其后继者使整个音乐库变得便携。

关于MP3是否比其他低损耗编解码器听起来特别好,有一些争论,但尽管互联网速度和存储空间都有了很大的提高,MP3仍然是最常见的数字音乐格式,而且它几乎没有消失的迹象。随后出现了MP3创新,如MP3Pro和MP3 Surround,它们都能向后兼容原始MP3。人们甚至致力于在mp3(例如,MP3Stego)中嵌入秘密信息或其他隐藏信息。MP3已经成为数字音乐的标准,除非出现突破性的变化,否则它可能会持续一段时间。

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更多的信息

作者注:谁发明了mp3 ?

MP3是如何产生的,以及文件的编码需要什么,这些都是非常有趣的研究。我一直是音乐的忠实消费者,先是黑胶唱片,然后是磁带,然后是CD,我认为MP3和其他数字音乐格式的出现,刺激了音乐在网上的广泛传播(声音质量的争论除外),对音乐爱好者来说是件幸运的事。我仍然喜欢拥有实体版,但在过去,在实体店购买是我们唯一的选择,很有可能会失望。我经常花很多钱买cd,结果发现我只喜欢其中的一两首歌。许多这样的光盘在我的书架上积满了灰尘。

有时候我给自己定了个规矩,只有我知道自己至少喜欢其中的三首歌(除非是我最喜欢的歌手之一),我才会买一张专辑,这严重限制了我的音乐购买。不像整张专辑通常会被广播或音乐视频播放。但后来像纳普斯特(Napster)这样的东西出现了,让我们可以尝试更广泛的音乐种类,这比我们以前在广播中偶然遇到的要多。随后,网络广播也接踵而至。我无法告诉你我通过我的潘多拉电台发现了多少新艺人,我从iTunes上下载了多少他们的歌曲。

也许有些魅力已经消失了,因为我们不再对b面歌曲感到惊讶(不久之后,甚至没有人会知道那是什么意思)。但能把钱花在我知道自己会听不止一次的音乐上,也很不错。现在,我也可以把那些几乎被丢弃的cd上的孤独歌曲数字化,在任何地方听它们,而不需要随身携带一大堆磁盘,这多亏了MP3和它的同类产品。

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