История аудио-формата mp3. Почему расширение mp3 до сих пор актуально?

История аудио-формата mp3. Почему расширение mp3 до сих пор актуально?

Для широкого круга людей MP3 является синонимом прослушивания музыки, как Adidas является синонимом спортивной обуви. Успех MP3 – это не только удача, но прежде всего понимание потребностей рынка.

Все началось в 80-е годы

Карлхайнц Бранденбург
Карлхайнц Бранденбург

Идея создания нового формата звука родилась в начале 80-х годов, но технологический уровень в то время был существенным барьером для начала работы. По словам Карлхайнца Бранденбурга – специалиста в области электроники и математики, а также человека, который считается отцом MP3, – реальный прогресс был достигнут в 1986 году, когда развитие технологии открыло новые возможности, благодаря чему, годом позже, Общество Фраунгофера смогло начать работу над популярной, высококачественной звукозаписью. Проект получил название EUREKA EU 147.

По замыслу создателей, MP3 должно было предложить высокое качество звука, сохраняя при этом небольшой размер файла, используя сжатие с потерями. Однако достичь этой цели было нелегко, т.к. качество сжатия и работа кодеров в то время не соответствовали ожиданиям и потребностям разработчиков. Поэтому было выбрано другое направление.

В 1986 году было принято решение использовать психоакустический анализ со смежными решениями, такими как звуковая маскировка (изменение порога слышимости заданного звука в присутствии другого звука). Работа продолжалась до 1988 года, пока разработку не взяла на себя новая группа MPEG от ISO, занимающаяся аудио- и видео стандартами.

Первоначальной целью группы было помещение фильма на компакт-диск, что требовало значительного уменьшения размера видео- и аудиопотока. Касаемо последнего было создано несколько типов: Layer I (MP1), Layer II (MP2) и Layer III (MP3). И хотя работы не шли гладко, MPEG достигла своих целей, и в 1989 году Общество Фраунгофера получило патент на MP3.

Первое использование MP3 датируется 1993 годом, но датой его рождения на потребительском рынке считается 14 июля 1995 года, когда расширение .mp3 было принято по умолчанию для декодирования (чтения сжатых данных) и кодирования (записи несжатых данных в виде звуковых файлов с расширением .mp3).

MPMan F10
MPMan F10 – Первый mp3 плеер

Чуть позже MP3 появился во многих инструментах, которые сегодня считаются культовыми. Первым из них является MP3-плеер – это был MPMan F10 от компании Saehan Information Systems, который был выпущен в 1998 году и предлагал 32 или 64 МБ встроенной памяти, способной хранить от 6 до 12 MP3 композиций. Второй инструмент – это программа для воспроизведения музыкальных файлов, название которой, безусловно, вызовет у многих приятные воспоминания. Речь идет ни о чем другом, как о программе Winamp.

Популярность MP3 – это не случай, а потребности рынка

1990-е годы были периодом, когда подключение к интернету, большой объем оперативной памяти или объем внутренней памяти были редкостью, а производительность аппаратного обеспечения значительно уступала современным компьютерам.

Ограниченный объем встроенной памяти и низкая производительность устройств призывали к поиску более изобретательных и эффективных способов сжатия данных. В играх появился IT (Impulse Tracker), который вместо звукового файла содержал инструкции (похожие на ноты) о том, как играть ту или иную песню. Такое решение появилось во многих играх, в том числе в серии Unreal Tournament и Pocket Tanks. В треках использовалось сжатие MP3, что позволило уменьшить размер композиции в 10 раз!

Impulse Tracker
Impulse Tracker

Формат MP3 встретил очень позитивный отклик как со стороны потребителей, так и со стороны пиратских сообществ. Малый размер и обещание качества оказались очень заманчивыми, а отсутствие защиты DRM придало всему дополнительный интерес.

Еще одно преимущество MP3 появилось чуть позже, а именно его популярность. Благодаря новому кодеку, этот формат стал настолько популярным, что поддерживается практически любым устройством, способным воспроизводить звук.

MP3 уже мертв, хотя не совсем

16 апреля 2017 года истек срок действия некоторых патентов Общества Фраунгофера, связанных с MP3, а 23 апреля 2017 года Общество Фраунгофера объявило, что компания Technicolor прекратила поддержку и лицензирование этого формата. Истечение срока действия всех патентов означает, что MP3 перешел в свободный формат, открытый для всех.

Постепенная, медленная агония MP3 заключается не в истечении срока действия патентов (поскольку это может иметь положительный эффект, как в случае с форматом GIF, популярность которого значительно возросла после перехода на модель свободного распространения), а в растущей популярности более новых и лучших форматов, используемых важными игроками музыкального рынка, таких как Spotify, Apple Music, Tidal или YouTube и связанного с ним сервиса YouTube Music. Только Spotify Premium используют более 120 миллионов платных подписчиков, а Apple Music – более 60 миллионов, что уже впечатляет.

Преемники культового MP3:

1. AAC
С истечением срока действия некоторых патентов на MP3 и популяризацией потоковых услуг, эстафетную палочку перехватил формат AAC, который имеет много преимуществ перед своим предшественником:

  • Он предлагает намного лучшее воспроизведение звука в диапазонах выше 16 кГц.
  • Обеспечивает более высокую эффективность и качество сжатия.
  • Обеспечивает более широкий охват аудио (20,5 кГц для MP3 LAME, 24 кГц для AAC).

Разница в охвате диапазона не только слышима, но и заметна (AAC охватывает полные 24 кГц без проблем).

AAC также подразделяется на различные типы, например, AAC-LC (Low Complexity) или HE-AAC (High Efficiency-AAC). Однако, в отличие от MP3, AAC хранит только звуковой файл без какой-либо дополнительной информации, такой как название, исполнитель, альбом, год выпуска или обложка. Для их сохранения используется контейнер M4A, который имеет несколько версий, например, M4R, являющиеся форматом по умолчанию для записи мелодий для входящих вызовов на iPhone.

M4A AAC используется многими сервисами, например, Apple Music, Tidal Premium, YouTube Music.

2. OPUS

В отличие от MP3 Opus представляет собой открытый формат, и для его использования не требуется покупка лицензии. Opus имеет несколько важных преимуществ, отличающих его не только на фоне MP3, но и AAC или Vorbis:

  • Обширные инструменты сжатия (частота дискретизации, битрейт, количество каналов, громкость, VBR. CBR, коэффициент сжатия, длительность фрейма, packet_loss, cut-off).
  • Низкие задержки звука.

Opus используется многими службами и устройствами VoIP, например, WhatsApp, PlayStation 4.

3. Ogg Vorbis

Vorbis – это бесплатный звуковой кодек с открытым исходным кодом, качество которого сопоставимо с качеством AAC. Оба формата предлагают простую в использовании панель сжатия. Однако на этом сходство не заканчивается, т.к. Vorbis также использует контейнер Ogg.

Ogg Vorbis используется многими службами, например, Spotify, Qobuz, Bandcamp.

MP3 останется с нами на долгие годы, а не только в нашей памяти

MP3 изменил способ, которым мы слушаем музыку и делимся ею. Его популярность в легальном и пиратском распространении, а также богатая совместимость с оборудованием, сделали MP3 практически синонимом цифровой музыки. Сегодня ключевые игроки на музыкальном рынке выбирают более молодые и лучшие форматы, но MP3 (пока) не собирается никуда уходить и останется с нами на долгие годы.

Исхаков Максим

Руководитель информационного портала "Безопасник". Директор компании по продаже и установке систем безопасности.

Оцените автора
Портал о системах видеонаблюдения и безопасности
Добавить комментарий