LASTNOSTI FORMATA

MP3 format je format za zapisovanje digitalnega zvoka. Od začetka je MP3 format (leta 1992) spadal pod format MPEG-1 (tretji izmed formatov), dokler ni bil kasneje razširjen ter obogaten z dodatnimi kanali. Kot prej je bil to tretji format, tokrat v standardu MPEG-2. Oblikovali so ga pri Moving Picture Expert Guide (MPEG). Kot format MP3 ponavadi označuje dokumente, ki imajo osnoven tok audio in video podatkov v obliki MPEG-1. MP3 format je bil predvsem uporabljen za zapis glasbe na CD (zgoščenke), saj je bilo tako mogoče na isti prostor zložiti več glasbe kot s formatoma MIDI in WAVE  (ki sta bila v uporabi že prej). Ko so glasbo še množično zapisovali na CD-je je bil cilj 10-14 krat zmanjšati velikost zapisa z MP3 formatom brez prevelike izgube. Na tak način lahko s formatom MP3 32 MB datoteko stisnemo na okoli 3MB. [1]

Kot omenjeno je cilj to, da lahko čimbolj stisnemo datoteko, brez prevelikih izgub. MP3 torej zmanjša (zreducira) oziroma aproksimira natančnost določenih komponent oziroma tonov v audio zapisu. V resnici to naredi s toni, ki sežejo izven povprečne človeške zaznavnosti (4 Hz – 20000 Hz). Lahko si predstavljamo, da MP3 format ‘poreže’ vse špice, ki nastanejo. Hkrati pa vemo tudi, da če slišimo dva tona sočasno, slišimo glasnejšega od teh, tišjega pa ne.[2]

Tej metodi pogosto rečemo psihoakustično modeliranje. Seveda lahko podatke zapisujemo v različnih hitrostih. Če torej za primer vzamemo datoteko, ki jo bomo kodirali z MP3 formatov s 128 kb/s bo končna datoteka le 9% velikosti začetne! Torej s to metodo za več kot 90% zmanjšamo velikost dokumenta! [1]

PRIMERNOST UPORABE

MP3 format se primarno uporablja za audio datoteke, ki so razmeroma velike (40 MB), ki jih potem zelo učinkovito stisne na znatno manjšo velikost. Ta velikost je posledica lasnosti kodiranja MP3, ki mu rečemo, da je lossy. (Za razliko od npr. LZW kodiranja ki je lossless). To pomeni, da se določene informacije izgubimo in niso več pridobitne – z drugimi besedami, ko je datoteka stisnjena s formatom MP3, je ni mogoče več razširiti na osnoven zapis.

Same audio datoteke so razmeroma velike (sploh za nalaganje na internet ali zapisovanje na prenosni medij, npr. CD), zato je potrebno najti primeren način zapisa le-teh, oziroma, po drugi strani je potrebno najti način zapisovanja, ki bo prihranil na prostoru (disku) hkrati pa se ključne informacije ne bodo izgubile. Natanko za to poskrbi ravno format MP3.

NAČIN KODIRANJA

MP3 format se kodira v dveh stopnjah. Prva stopnja je psihoakustična analiza, ki zmanjšuje komplicirane zvoke oziroma tone, ki jih je mogoče zamaskirati. Preprostejši toni pa ne pridobijo od psihoakustičnih elemntov, vendar pa jih je razmeroma lažje stisniti. Združevanje obeh tehnik zahteva dva koraka, najprej proces kvantizacije ter nato Huffmanovo kodiranje, ki delujeta skladno, čigar rezultat je fleksibilnost MP3 formata.  [3]

Kvantizacija – proces pripisovanja numerične vrednosti nečemu, določanja kvantitativnosti.

Huffmanovo kodiranje – kodiranje, kjer imajo pogostejše informacije krajšo kodo, ostale pa daljše.

MP3 format se poslužuje kodiranja iz standard MPEG-1, četudi v tem ni specifično opredeljen način kodiranja MP3 formata. Kljub temu pa ima MPEG-1 format definirane osnovne primere psihoakustičnih modelov, in nekaj ostalih komponent (npr. rate loop). Ker ni bilo natančno specifizirano, kakšno kodiranje naj bo, se je pojavilo veliko enkoderjev, ki so vsak proizvedli različne datoteke različnih kakovosti. Nekateri enkoderji so bili boljši za uporabo na visoko bitnih tokovih (higher bit rates), medtem ko so slabši za nižje. Kodiranje poteka tako, da v procesu kodiranja vzorči z 576 časovnimi ‘rezinami’, ki so nato pretvorjene v 576 frekvenčne ‘rezine’.

Dekodiranje pa poteka na strogo definiran način (definiran z ISO/IEC) standardom, oziroma je natančno matematično definirano. Pri tem je glavno, da je večina dekoderjev primernih za ‘bitni tok’ informacij, kar pomeni, da bo dokument v MP3 formatu po dekodiranju enak (kot pred kodiranjem), do nekega dovoljenega odstopanja. [4]