MP3
MP3, eigentlich MPEG-1 Audio Layer-3, ist ein patentiertes Dateiformat zur verlustbehafteten Komprimierung von Audiodaten, entwickelt am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen.
Wie andere Formate setzt MP3 darauf, dass die Wahrnehmung des Menschen begrenzt ist. Die Menge der Töne, die vom Menschen beispielsweise wegen ihrer Frequenz oder Lautstärke nicht wahrgenommen werden können, wird reduziert. Das ist ein verlustbehaftetes Verfahren, das Ausgangssignal kann nicht reproduziert werden. Die Verluste hängen stark von der Übertragungsfrequenz ab. Bei etwa 128 kBit/s sind die Unterschiede zum Original kaum wahrzunehmen.
Verfahren:
- Ein erster Schritt der Datenreduktion beruht z. B. auf der Kanalkopplung des Stereosignals durch Differenzbildung. Das ist ein verlustloses Verfahren. Die Ausgangssignale können vollständig reproduziert werden.
- Nicht hörbare Frequenzen -- das für einen erwachsenen erfassbare Spektrum deckt in etwa den Bereich 20Hz bis 18kHz ab -- im fouriertransfomierten Datenmaterial werden abgeschnitten. Das ist auch wegen des Abtasttheorems notwendig. Wenn mit kleinerer Frequenz als 44 KHz abgetastet wird, muss die Grenzfrequenz noch weiter reduziert werden, z.B. auf 10 KHz bei 22 KHz Abtastfrequenz.
- Sogenannte Maskierungseffekte werden genutzt, um weitere Redundanz zu beseitigen. Dabei werden vom Menschen nicht wahrgenommene Töne aus dem Signal weggelassen (zum Beispiel sehr leise Töne in lauter Umgebung).
Als typische Datenrate für CD-Qualität gilt etwa 128 kBit/s (eine CDDA-Quelle liefert im Vergleich dazu 128 kbyte/s).
MP3 wurde v. a. durch Musiktauschbörsen bekannt.
Die MP3-Technologie wird für so genannte MP3-Player eingesetzt, mit denen man auch unterwegs Musik hören kann. MP3-Player unterscheiden sich im wesentlichen in der Speichertechnik, so gibt es Abspielgeräte mit Festplatten (z. B. iPod), mit Festspeicher, mit verschiedenen Speicherfingern oder Speicherkarten und mit CD oder Mini-CD als Speichermedium.
Alternative Audio-Formate
Das auf MP2-Algorithmen basierende Musepack (früher: MPEGPlus), bietet in Bitraten über 160 kbit/s wesentlich bessere Qualitat als das MP3-Format. Dateien im Musepack-Format erkennt man an der Erweiterung mpc oder mp+.
Eine andere Alternative, besonders in niedrigeren Bitraten, stellt das Format Ogg Vorbis dar (Dateiendung ogg), welches im Gegensatz zu MP3 patentfrei und Open Source ist. Zwar kann es in hohen Bitraten nicht mit Musepack Schritt halten, bietet aber trotzdem höhere Qualität als das MP3-Format.