زنگ تفریح شماره 165
MP3 فرمت پرطرفداری برای فایل‌های صوتی است که سهم به سزایی در افزایش سریع دسترسی به موزیک دیجیتال و آنلاین داشته‌است و تغییرات زیادی را در نحوه استفاده از موزیک اعمال کرده‌است. نام کامل آن MPEG-1 Audio layerIII است. MPEG مخفف Motion Picture Experts Group است، گروهی که در سال 1988 برای تنظیم استانداردهایی در خصوص کدگذاری صوتی و تصویری مربوط به دیجیتال شکل گرفت. MPEG شاخه‌ای از ISO است، گروهی که استانداردهایی برای صنایع بزرگ مختلف در سراسر جهان تنظیم می‌کند. MP3 می‌تواند صدای دیجیتال استریو یا مونو را تا 1/10 اندازه اصلی آن فشرده کند. برای انتقال آسان صدا در اینترنت و صحبت دیجیتالی یا برای ذخیره تعداد زیادی آهنگ روی هارد درایو کامپیوتر، CDها یا DVDها یا دستگاه‌های پخش کننده MP3 مانند آیپدها. این فشرده سازی، کیفیت فایل‌های صوتی را تحت تاثیر قرار نمی‌دهد.
 |
کدگذار MP3، داده‌های صوتی را به اعداد تعیین می‌کند که با تقسیم به یک عدد و گرد کردن آن‌ها حجم را کاهش می‌دهد. سپس کدگذار از چیزی به نام رمزگذاری هافمن برای تبدیل این اعداد به رشته‌های اطلاعات باینری کوتاه‌تر با درخت جستجو (جداول اعداد ممکن و کدهای باینری آن‌ها) استفاده می‌کند. این جداول اعداد مناسب‌تر و کوتاه‌تر را در سطوح بالاتر جدول قرار می‌دهند تا آن‌ها زودتر جایگزین شوند.
|
اگر عنصر صدا، نسبت به عنصر صدایی که درک آن سخت است به آسانی قابل درک بود، رمزگذاری آن با دقت بیشتری صورت می‌گیرد و کیفیتآن نیز تا جایی که امکان پذیر است در حین فشرده‌سازی حفظ می‌شود.
MP3 هم‌چنین از مزیت شنوایی(اینکه چطور افراد صداها را درک می‌کنند) نیز برای کاهش حجم فایل‌های صوتی استفاده می‌کند و داده‌هایی را که در دامنه فرکانسی شنوایی انسان‌ها نیستند حذف می‌کند. گوش انسان فرکانس‌هایی در دامنه 20HZ تا 20000HZ را می‌شنود، هم‌چنین یک بزرگسال به طور معمول صداهای بیشتر از 16KHZ را به خاطر آسیب‌های شنوایی که در طول زندگی به طور طبیعی پیش می‌آیند را نمی‌شوند. کدگذاری MP3 از اثر هاس نیز استفاده می‌کند، یعنی در جاییکه دو صدای یکسان در یک زمان نزدیک بهم اما از دو مسیر مختلف بهم می‌رسند به عنوان یک صدا از یک مسیر درک می‌شود و در جاییکه صدای بلندتر در یک فرکانس مشابه با صدای پایین‌تر باشد، تنها صدای بلندتر شنیده می‌شود در حالیکه هر دو صدا در یک زمان پخش می‌شوند از ابزار دیگر کدگذاری به نام پوشش فرکانسی برای کاهش حجم استفاده می‌شود. با توجه به مطالب فوق متوجه می‌شویم که چا به MP3 متد فشرده سازی اتلافی نیز گفته می‌شود.
ایجاد فایل‌های MP3 بسیار کارامد شد، MP3 به ما اجازه می‌دهد که موزیک را در دنیای اینترنت برای یکدیگر بفرستیم یا هزاران موزیک را در جیب خود درون موبایل‌ها و پخش کننده‌های موزیک حمل کنیم. MP3 به یک استاندارد کد گذاری فراگیر تبدیل شده است.
نام MP3 در سال 1995 شنیده شد اما توسعه‌ی این فرمت به سال‌ها قبل باز می‌گردد. ریشه‌ی MP3 در بسیاری از تحقیقات کدگذاری دیجیتالی قرار داشت، شاید بارزترین این تحقیقات کار دکترای کاهاینز برندبنورک است. او که اغلب به عنوان خالق این فرمت شناخته می‌شود هرچند که به گفته خودش به تنهایی این کار را نکرده‌است.
|
در اوایل دهه 1980 برندنبورک در دانشگاه ارلانگن مشغول تحصیل در دو رشته‌ی مهندسی برق و ریاضیات بود و تحصیلات خود را در مقطع دکترا در دانشگاه فردریش الکساندر ادامه داد. در آنجا پچروفسور دایتر زایتسر برندنبورک و دیگر دانشجویان را تشویق کرد تا روی متدی برای انتقال فایل‌های موزیک روی خطوط ارتباط از راه دور ISDN(سرویس یکپارچه شبکه دیجیتالی) کار کنند. برندنبورک که روی شنوایی مطالعه کرده بود توانست الگوریتم فشرده سازی صدا با کارایی بالا را ارائه کند و آن را OCF (کدگذاری بهینه در دامنه فرکانس) نامید.
|
 |
برندنبورک استادیار شد و تحقیقاتش را ادامه داد. او با دانشمندان موسسه فرانهوفر روی مدارهای تجمیع IC کار کرد. در فرانهوفر OCF توسط تیمی از مهندسین از دانشگاه هانوفر، AT&T Bell و تامسون توسعه داده شد و ASPEC (کدگذاری آنتروپی ادراکی تطبیقی) متولد شد. دیگر مهندسانی که در فرانهوفر روی پروژه کار می‌کردند با همکاری هم سخت افزار و نرم افزار ضروری برای کدگذاری و کدگشایی MP3 توسعه دادند.
این تاریخچه‌ای از فرمت آشنای موزیک روی کامپیوترها و موبایل‌هایمان بود.