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MP3是什麼

  MP3是一種音頻壓縮技術,其全稱是動態影像專家壓縮標準音頻層面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III),簡稱為MP3。它被設計用來大幅度地降低音頻數據量。利用 MPEG Audio Layer 3 的技術,將音樂以1:10 甚至 1:12 的壓縮率,壓縮成容量較小的文件,而對於大多數用戶來說重放的音質與最初的不壓縮音頻相比沒有明顯的下降。它是在1991年由位於德國埃爾朗根的研究組織Fraunhofer-Gesellschaft的一組工程師發明和標準化的。用MP3形式存儲的音樂就叫作MP3音樂,能播放MP3音樂的機器就叫作MP3播放器。

簡介

  MP3是利用人耳對高頻聲音信號不敏感的特性,將時域波形信號轉換成頻域信號,並劃分成多個頻段,對不同的頻段使用不同的壓縮率,對高頻加大壓縮比(甚至忽略信號)對低頻信號使用小壓縮比,保證信號不失真。這樣一來就相當於拋棄人耳基本聽不到的高頻聲音,只保留能聽到的低頻部分,從而將聲音用1︰10甚至1︰12的壓縮率壓縮。由於這種壓縮方式的全稱叫MPEG Audio Layer3,所以人們把它簡稱為MP3。

  根據MPEG規范的說法,MPEG-4中的AAC(Advanced audio coding)將是MP3格式的下一代。MP3還分為耳機MP3和外放MP3兩大類,傳統MP3需要帶耳機才有很好的音質,但是對人們的耳膜有所傷害,新型的MP3主要方向是外放MP3,對耳膜幾乎沒有任何傷害,從而得到人們的喜愛。

特點

  1.MP3是一個數據壓縮格式。

  2.它丟棄掉脈衝編碼調制(PCM)音頻數據中對人類聽覺不重要的數據(類似於JPEG是一個有損圖像壓縮),從而達到了小得多的文件大小。

  3.MP3音頻可以按照不同的位速進行壓縮,提供了在數據大小和聲音品質之間進行權衡的一個範圍。MP3格式使用了混合的轉換機制將時域信號轉換成頻域信號。

  4.32波段多相積分濾波器(PQF)。

  5.36或者12 tap 改良離散餘弦濾波器(MDCT);每個子波段大小可以在0...1和2...31之間獨立選擇。

  6.MP3不僅有廣泛的用戶端軟體支援,也有很多的硬體支援比如便攜式媒體播放器(指MP3播放器)DVDCD播放器。

專利問題

  Thomson Consumer Electronics在認可軟體專利的國家控制著MPEG-1/2 Layer 3 專利的授權,這些國家包括美國和日本,歐盟國家不包括在內。Thomson積極地加強這些專利的保護。Thomson已經在歐盟國家被歐洲專利局授予軟體專利,但是還不清楚它們是否會被那堛漸q法所加強。參見歐洲專利協定中的軟體專利。

  關於Thomson專利文件、授權協議和費用的最新資訊請參考它們的網站。

  在1998年9月,Fraunhofer Institute向幾個MP3軟體開發者發去了一封信聲明“發佈或者銷售編碼員或者解碼器”需要授權。這封信宣稱非經授權的產品“觸犯了 Fraunhofer和THOMSON的專利權。製造、銷售或者發佈使用[MPEG Layer-3]標準或者我們專利的產品,你們需要從我們這裡穫得這些專利的授權協議。”

  這些專利問題極大地減慢了未經授權的MP3軟體開發並且導致人們的注意力轉向開發和歡迎其它如WMA和Ogg Vorbis這樣的替代品。Windows開發系統的製造商微軟公司從MP3專向它們自有的Windows Media格式以避免與專利相關的授權問題。直到那些關鍵的專利過期之前,未經授權的編碼員和播放器在認可軟體專利的國家看起來都是非法的。

  儘管有這些專利限制,永恆的MP3格式繼續向前發展;這種現象的原因看起來是由如下因素帶來的網路效應:

  * 熟悉這種格式,不知道有其它可選格式存在,

  * 這些可選格式沒有普遍地明顯超過MP3的優勢這樣一個現實,

  * 大量的MP3格式音樂,

  * 大量的使用這種格式的不同軟體和硬體,

  * 沒有DRM保護技術,這使得MP3文件可以很容易地修改、複制和透過網路重新發佈,

  * 大多數家庭用戶不知道或者不關心軟體專利爭端,通常這些爭端與他們個人用途而選用MP3格式無關。

  另外,專利持有人不願對於開源解碼器加強授權費用的征收,這也帶來了許多免費MP3解碼器的發展。另外,儘管他們試圖阻止發佈編碼員的二進制代碼, Thomson已經宣佈使用免費MP3編碼員的個人用戶將不需要支付費用。這樣,儘管專利費是許多公司打算使用MP3格式時需要考慮的問題,對於用戶來說並沒有什麼影響,這就帶來了這種格式的廣受歡迎。

  Sisvel S.p.A. 和它的美國子公司Audio MPEG, Inc. 以前曾經以侵犯MP3技術專利為由起訴Thomson,但是那些爭端在2005年11月最終以Sisvel給Thomson MP3授權而結束。Motorola最近也與Audio MPEG簽署了MP3的授權協議。由於Thomson和Sisvel都擁有他們聲稱編解碼器必需的單獨的專利,MP3專利的法律狀態還不清晰。

  Fraunhofer的專利將在2010年4月到期,到了那時MP3算法將不再受專利保護。

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