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mp3


1 一种音频编码方式

MP3是一种音频压缩技术,其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III),简称为MP3。它被设计用来大幅度地降低音频数据量。利用 MPEG Audio Layer 3 的技术,将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率,压缩成容量较小的文件,而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。用MP3形式存储的音乐就叫作MP3音乐,能播放MP3音乐的机器就叫作MP3播放器。



^简介


MP3是利用人耳对高频声音信号不敏感的特性,将时域波形信号转换成频域信号,并划分成多个频段,对不同的频段使用不同的压缩率,对高频加大压缩比(甚至忽略信号)对低频信号使用小压缩比,保证信号不失真。这样一来就相当于抛弃人耳基本听不到的高频声音,只保留能听到的低频部分,从而将声音用1∶10甚至1∶12的压缩率压缩。由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3,所以人们把它简称为MP3。

根据MPEG规范的说法,MPEG-4中的AAC(Advanced audio coding)将是MP3格式的下一代。MP3还分为耳机MP3和外放MP3两大类,传统MP3需要带耳机才有很好的音质,但是对人们的耳膜有所伤害,新型的MP3主要方向是外放MP3,对耳膜几乎没有任何伤害,从而得到人们的喜爱。

^特点


1.MP3是一个数据压缩格式。

2.它丢弃掉脉冲编码调制(PCM)音频数据中对人类听觉不重要的数据(类似于JPEG是一个有损图像压缩),从而达到了小得多的文件大小。

3.MP3音频可以按照不同的位速进行压缩,提供了在数据大小和声音质量之间进行权衡的一个范围。MP3格式使用了混合的转换机制将时域信号转换成频域信号。

4.32波段多相积分滤波器(PQF)。

5.36或者12 tap 改良离散余弦滤波器(MDCT);每个子波段大小可以在0...1和2...31之间独立选择。

6.MP3不仅有广泛的用户端软件支持,也有很多的硬件支持比如便携式媒体播放器(指MP3播放器)DVD和CD播放器。

^历史


起源

MPEG-1 Audio Layer 2编码开始时是德国Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt(后来称为Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 德国太空中心)Egon Meier-Engelen管理的数字音频广播(DAB)项目。这个项目是欧盟作为EUREKA研究项目资助的,它的名字通常称为EU-147。EU-147 的研究期间是1987年到1994年。

到了1991年,就已经出现了两个提案:Musicam(称为Layer 2)和ASPEC(自适应频谱感知熵编码)。荷兰飞利浦公司、法国CCETT和德国Institut für Rundfunktechnik提出的Musicam方法由于它的简单、出错时的健壮性以及在高质量压缩时较少的计算量而被选中。基于子带编码的Musicam 格式是确定MPEG音频压缩格式(采样率、帧结构、数据头、每帧采样点)的一个关键因素。这项技术和它的设计思路完全融合到了ISO MPEG Audio Layer I、II 以及后来的Layer III(MP3)格式的定义中。在Mussmann教授(University of Hannover)的主持下,标准的制定由Leon van de Kerkhof(Layer I)和Gerhard Stoll(Layer II)完成。

一个由荷兰Leon Van de Kerkhof、德国Gerhard Stoll、法国Yves-François Dehery和德国Karlheinz Brandenburg 组成的工作小组吸收了Musicam和ASPEC的设计思想,并添加了他们自己的设计思想从而开发出了MP3,MP3能够在128kbit/s达到MP2 192kbit/s 音质。

所有这些算法最终都在1992年成为了MPEG的第一个标准组MPEG-1的一部分,并且生成了1993年公布的国际标准ISO/IEC 11172-3。MPEG音频上的更进一步的工作最终成为了1994年制定的第二个MPEG标准组MPEG-2标准的一部分,这个标准正式的称呼是1995年首次公布的ISO/IEC 13818-3。

编码器的压缩效率通常由位速定义,因为压缩率依赖于位数(:en:bit depth)和输入信号的采样率。然而,经常有产品使用CD参数(44.1kHz、两个通道、每通道16位或者称为2x16位)作为压缩率参考,使用这个参考的压缩率通常较高,这也说明了压缩率对于有损压缩存在的问题。

Karlheinz Brandenburg使用CD介质的Suzanne Vega的歌曲Tom’s Diner来评价MP3压缩算法。使用这首歌是因为这首歌的柔和、简单旋律使得在回放时更容易听到压缩格式中的缺陷。一些人开玩笑地将Suzanne Vega称为“MP3之母”。来自于EBU V3/SQAM参考CD的更多一些严肃和critical 音频选段(glockenspiel,triangle,accordion...)被专业音频工程师用来评价MPEG音频格式的主观感受质量。

走向大众

为了生成位兼容的MPEG Audio文件(Layer 1.Layer 2.Layer 3),ISO MPEG Audio委员会成员用C语言开发的一个称为ISO 11172-5的参考模拟软件。在一些非实时操作系统上它能够演示第一款压缩音频基于DSP的实时硬件解码。一些其它的MPEG Audio实时开发出来用于面向消费接收机和机顶盒的数字广播(无线电DAB和电视DVB)。

后来,1994年7月7日Fraunhofer-Gesellschaft发布了第一个称为l3enc的MP3编码器。

Fraunhofer开发组在1995年7月14日选定扩展名.mp3(以前扩展名是.bit)。使用第一款实时软件MP3播放器Winplay3(1995年9月9日发布)许多人能够在自己的个人电脑上编码和回放MP3文件。由于当时的硬盘相对较小(如500MB),这项技术对于在计算机上存储娱乐音乐来说是至关重要的。

MP2、MP3与因特网

1993年10月,MP2(MPEG-1 Audio Layer 2)文件在因特网上出现,它们经常使用Xing MPEG Audio Player播放,后来又出现了Tobias Bading为Unix开发的MAPlay。MAPlay于1994年2月22日首次发布,现在已经移植到微软视窗平台上。

刚开始仅有的MP2编码器产品是Xing Encoder和CDDA2WAV,CDDA2WAV是一个将CD音轨转换成WAV格式的CD抓取器。

Internet Underground Music Archive(IUMA)通常被认为是在线音乐革命的鼻祖,IUMA是因特网上第一个高保真音乐网站,在MP3和网络流行之前它有数千首授权的MP2录音。

从1995年上半年开始直到整个九十年代后期,MP3开始在因特网上蓬勃发展。MP3的流行主要得益于如Nullsoft于1997年发布的Winamp和Napster于1999年发布的Napster这样的公司和软件包的成功,并且它们相互促进发展。这些程序使得普通用户很容易地播放、制作、共享和收集MP3文件。

关于MP3文件的点对点技术文件共享的争论在最近几年迅速蔓延—这主要是由于压缩使得文件共享成为可能,未经压缩的文件过于庞大难于共享。由于MP3文件通过因特网大量传播一些主要唱片厂商通过法律起诉Napster来保护它们的版权(参见知识产权)。

如iTunes Music Store这样的商业在线音乐发行服务通常选择其它或者专有的支持数字版权管理(DRM)的音乐文件格式以控制和限制数字音乐的使用。支持DRM的格式的使用是为了防止受版权保护的素材免被侵犯版权,但是大多数的保护机制都能被一些方法破解。这些方法能够被计算机高手用来生成能够自由复制的解锁文件。一个显著的例外是微软公司的Windows Media Audio 10格式,目前它还没有被破解。如果希望得到一个压缩的音频文件,这个录制的音频流必须进行压缩并且带来音质的降低。

^专利问题


Thomson Consumer Electronics在认可软件专利的国家控制着MPEG-1/2 Layer 3 专利的授权,这些国家包括美国和日本,欧盟国家不包括在内。Thomson积极地加强这些专利的保护。Thomson已经在欧盟国家被欧洲专利局授予软件专利,但是还不清楚它们是否会被那里的司法所加强。参见欧洲专利协定中的软件专利。

关于Thomson专利文件、授权协议和费用的最新信息请参考它们的网站。

在1998年9月,Fraunhofer Institute向几个MP3软件开发者发去了一封信声明“发布或者销售编码器或者解码器”需要授权。这封信宣称非经授权的产品“触犯了 Fraunhofer和THOMSON的专利权。制造、销售或者发布使用[MPEG Layer-3]标准或者我们专利的产品,你们需要从我们这里获得这些专利的授权协议。”

这些专利问题极大地减慢了未经授权的MP3软件开发并且导致人们的注意力转向开发和欢迎其它如WMA和Ogg Vorbis这样的替代品。Windows开发系统的制造商微软公司从MP3专向它们自有的Windows Media格式以避免与专利相关的授权问题。直到那些关键的专利过期之前,未经授权的编码器和播放器在认可软件专利的国家看起来都是非法的。

尽管有这些专利限制,永恒的MP3格式继续向前发展;这种现象的原因看起来是由如下因素带来的网络效应:

* 熟悉这种格式,不知道有其它可选格式存在,

* 这些可选格式没有普遍地明显超过MP3的优势这样一个现实,

* 大量的MP3格式音乐,

* 大量的使用这种格式的不同软件和硬件,

* 没有DRM保护技术,这使得MP3文件可以很容易地修改、复制和通过网络重新发布,

* 大多数家庭用户不知道或者不关心软件专利争端,通常这些争端与他们个人用途而选用MP3格式无关。

另外,专利持有人不愿对于开源解码器加强授权费用的征收,这也带来了许多免费MP3解码器的发展。另外,尽管他们试图阻止发布编码器的二进制代码, Thomson已经宣布使用免费MP3编码器的个人用户将不需要支付费用。这样,尽管专利费是许多公司打算使用MP3格式时需要考虑的问题,对于用户来说并没有什么影响,这就带来了这种格式的广受欢迎。

Sisvel S.p.A. 和它的美国子公司Audio MPEG, Inc. 以前曾经以侵犯MP3技术专利为由起诉Thomson,但是那些争端在2005年11月最终以Sisvel给Thomson MP3授权而结束。Motorola最近也与Audio MPEG签署了MP3的授权协议。由于Thomson和Sisvel都拥有他们声称编解码器必需的单独的专利,MP3专利的法律状态还不清晰。

Fraunhofer的专利将在2010年4月到期,到了那时MP3算法将不再受专利保护。

2 使用MP3编码方式存储的音频文件


^简介


MP3是利用 MPEG Audio Layer 3 的技术,将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率,压缩成容量较小的file,换句话说,能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。而且还非常好的保持了原来的音质。正是因为MP3体积小,音质高的特点使得MP3格式几乎成为网上音乐的代名词。每分钟音乐的MP3格式只有1MB左右大小,这样每首歌的大小只有3-4兆字节。使用MP3播放器对MP3文件进行实时的解压缩(解码),这样,高品质的MP3音乐就播放出来了。

^MP3格式利弊


优点

MP3的优点有许多,主要有三点:一是由于大大压缩了文件的体积,所以相同的空间能存储更多的信息;二是由于没有机械元件,全部是电子元件,所以不存在防震问题,更加适合运动时欣赏音乐;三是可以随心所欲编辑自己喜爱的歌。

缺点

有一利便有一弊,MP3也有一些缺点。MP3音频压缩技术是一种失真压缩,因为人耳只能听到一定频段内的声音,而其他更高或更低频率的声音对人耳是没有用处的,所以MP3 技术就把这部分声音去掉了,从而使得文件体积大为缩小。虽然听上去MP3音乐仍旧具有接近CD的音质,但毕竟要比CD稍逊一些。而且,由于技术比较落后,同样码率下音质会比AAC、OGG差一些。

^音频质量


因为MP3是一种有损格式,它提供了多种不同“位速”的选项—也就是用来表示每秒音频所需的编码数据位数。典型的速度介于每秒128和320kb之间。与此对照的是,CD上未经压缩的音频位速是1411.2 kbit/s(16 位/采样点 × 44100 采样点/秒 × 2 通道)。

使用较低位速编码的MP3文件通常回放质量较低。使用过低的位速,“压缩噪声(:en:compression artifact)”(原始录音中没有的声音)将会在回放时出现。说明压缩噪声的一个好例子是压缩欢呼的声音:由于它的随机性和急剧变化,所以编码器的错误就会更明显,并且听起来就象回声。

除了编码文件的位速之外,MP3文件的质量也与编码器的质量以及编码信号的难度有关。使用优质编码器编码的普通信号,一些人认为128kbit/s的MP3以及44.1kHz的CD采样的音质近似于CD音质,同时得到了大约11:1的压缩率。在这个比率下正确编码的MP3能够获得比调频广播和卡式磁带更好的音质,这主要是那些模拟介质的带宽限制、信噪比和其它一些限制。然而,听力测试显示经过简单的练习测试听众能够可靠地区分出128kbit/s MP3与原始CD的区别。在许多情况下他们认为MP3音质太低是不可接受的,然而其他一些听众或者换个环境(如在嘈杂的车中或者聚会上)他们又认为音质是可接受的。很显然,MP3 编码的瑕疵在低端计算机的扬声器上比较不明显,而在连接到计算机的高质量立体声系统,尤其是使用高质量的headphone时则比较明显。

Fraunhofer Gesellschaft(FhG)在他们的官方网站上公布了下面的MPEG-1 Layer 1.2和3的压缩率和数据速率用于比较:

⊙ Layer 1: 384 kbit/s,压缩率 4:1

⊙ Layer 2: 192...256 kbit/s,压缩率 8:1...6:1

⊙ Layer 3: 112...128 kbit/s,压缩率 12:1...10:1

不同层面之间的差别是因为它们使用了不同的心理声学模型导致的;Layer 1的算法相当简单,所以透明编码就需要更高的位速。然而,由于不同的编码器使用不同的模型,很难进行这样的完全比较。

许多人认为所引用的速率出于对Layer 2和Layer 3记录的偏爱而出现了严重扭曲。他们争辩说实际的速率如下所列:

* Layer 1: 384 kbit/s 优秀。

* Layer 2: 256...384 kbit/s 优秀,224...256 kbit/s 很好,192...224 kbit/s 好。

* Layer 3: 224...320 kbit/s 优秀,192...224 kbit/s 很好,128...192 kbit/s 好。

当比较压缩机制时,很重要的是要使用同等音质的编码器。将新编码器与基于过时技术甚至是带有缺陷的旧编码器比较可能会产生对于旧格式不利的结果。由于有损编码会丢失信息这样一个现实,MP3算法通过建立人类听觉总体特征的模型尽量保证丢弃的部分不被人耳识别出来(例如,由于noise masking),不同的编码器能够在不同程度上实现这一点。

^一些可能的编码器


* LAMEMike Cheng在1998年早些时候首次开发的LAME。 与其它相比,它是一个完全遵循LGPL的MP3编码器,它有良好的速度和音质,甚至对MP3技术的后继版本形成了挑战,是编码器的标准。

有许多的早期编码器现在已经不再广泛使用:

* Fraunhofer Gesellschaft:有些编码器不错,有些有缺陷。

* Xing

* BladeEnc

* ACM Producer Pro.

好的编码器能够在128到160kbit/s下达到可接受的音质,在160到192kbit/s下达到接近透明的音质。所以不在特定编码器或者最好的编码器话题内说128kbit/s或者192kbit/s下的音质是容易引起误解的。一个好的编码器在 128kbit/s下生成的MP3有可能比一个不好的编码器在192kbit/s下生成的MP3音质更好。另外,即使是同样的编码器同样的文件大小,一个不变位速的MP3可能比一个变位速的MP3音质要差很多。

需要注意的一个重要问题是音频信号的质量是一个主观判断。Placebo effect is rampant,with many users claiming to require a certain quality level for transparency。许多用户在A/B测试中都没有通过,他们无法在更低的位速下区分文件。一个特定的位速对于有些用户来说是足够的,对于另外一些用户来说是不够的。每个人的声音感知可能有所不同,所以一个能够满足所有人的特定心理声学模型并不明显存在。仅仅改变试听环境,如音频播放系统或者环境可能就会显现出有损压缩所产生的音质降低。上面给出的数字只是大多数人的一个大致有效参考,但是在有损压缩领域真正有效的压缩过程质量测试手段就是试听音频结果。

如果你的目标是实现没有质量损失的音频文件或者用在演播室中的音频文件,就应该使用无损压缩算法,目前能够将16位PCM音频数据压缩到38%并且声音没有任何损失,这样的压缩工具有Lossless Audio LA、Apple Lossless、TTA、FLAC、Windows Media Audio 9 Lossless (wma) 和Monkey’s Audio 等等。对于需要进行编辑、混合处理的音频文件要尽量使用无损格式,否则有损压缩产生的误差可能在处理后无法预测,多次编码产生的损失将会混杂在一起,在处理之后进行编码这些损失将会变得更加明显。无损压缩在降低压缩率的代价下能够达到最好的结果。

一些简单的编辑操作,如切掉音频的部分片段,可以直接在MP3数据上操作而不需要重新编码。对于这些操作来说,只要使用合适的软件(mp3DirectCut和MP3Gain),上面提到的所关心的问题可以不必考虑。

^位速


位速对于MP3文件来说是可变的。总的原则是位速越高则声音文件中包含的原始声音信息越多,这样回放时声音质量也越高。在MP3编码的早期,整个文件使用一个固定的位速。

MPEG-1 Layer 3允许使用的位速是32.40、48.56.64.80、96.112.128.160、192.224.256和320 kbit/s,允许的采样频率是32.44.1和48kHz。44.1kHz是最为经常使用的速度(与CD的采样速率相同),128kbit/s是事实上“好品质”的标准,尽管192kbit/s在对等文件共享网络上越来越受到欢迎。MPEG-2和[非正式的]MPEG-2.5包括其它一些位速:6.12.24.32.40、48.56.64.80、96.112.128.144.160kbit/s。

可变位速(VBR)也是可能的。MP3文件的中的音频切分成有自己不同位速的帧,这样在文件编码的时候就可以动态地改变位速。尽管在最初的实现中并没有这项功能,VBR现在已经得到了广泛的应用。这项技术使得在声音变化大的部分使用较大的位速而在声音变化小的部分使用较小的位速成为可能。这个方法类似于声音控制的磁带录音机不记录静止部分节省磁带消耗。一些编码器在很大程度上依赖于这项技术。

高达640kbit/s的非标准位速可以使用LAME编码器和自由格式来实现,但是几乎没有MP3播放器能够播放这些文件。

^MP3的设计局限


MP3格式有一些不能仅仅通过使用更好的编码器绕过的内在限制。一些新的压缩格式如Vorbis和AAC不再有这些限制。

按照技术术语,MP3有如下一些限制:

* 位速最大是320 kbit/s

* 时间分辨率相对于变化迅速的信号来说太低

* 对于超过15.5/15.8 kHz的频率没有scale factor band

* Joint stereo 是基于帧与帧完成的

* 没有定义编码器/解码器的整体时延,这就意味着gapless playback缺少一个正式的规定

然而,即使有这些限制,一个好好的调整MP3编码器能够非常有竞争力地完成编码任务。

^MP3音频编码


MP3音频编码

MPEG-1标准中没有MP3编码器的一个精确规范,然而与此相反,解码算法和文件格式却进行了细致的定义。人们设想编码的实现是设计自己的适合去除原始音频中部分信息的算法(或者是它在频域中的修正离散余弦(MDCT)表示)。在编码过程中,576个时域样本被转换成576个频域样本,如果是瞬变信号就使用192而不是576个采样点,这是限制量化噪声随着随瞬变信号短暂扩散。

这是听觉心理学的研究领域:人类主观声音感知。

这样带来的结果就是出现了许多不同的MP3编码器,每种生成的声音质量都不相同。有许多它们的比较结果,这样一个潜在用户很容易选择合适的编码器。需要记住的是高位速编码表现优秀的编码器(如LAME这个在高位速广泛使用的编码器)未必在低位速的表现也同样好。

^MP3音频解码


另一方面,解码在标准中进行了细致的定义。

多数解码器是bitstream compliant,也就是说MP3文件解码出来的非压缩输出信号将与标准文档中数学定义的输出信号一模一样(在规定的近似误差范围内)。

MP3文件有一个标准的格式,这个格式就是包括384.576.或者1152个采样点(随MPEG的版本和层不同而不同)的帧,并且所有的帧都有关联的头信息(32位)和辅助信息(9.17或者32字节,随着MPEG版本和立体声或者单通道的不同而不同)。头和辅助信息能够帮助解码器正确地解码相关的霍夫曼编码数据。所以,大多数的解码器比较几乎都是完全基于它们的计算效率(例如,它们在解码过程中所需要的内存或者CPU时间)。

^ID3和其它标签


“标签”是MP3(或其它格式)中保存的包含如标题、艺术家、唱片、音轨号或者其它关于MP3文件信息等添加到文件的数据。最为流行的标准标签格式目前是ID3 ID3v1和ID3v2标签,最近的是APEv2标签。

APEv2最初是为MPC 文件格式开发的(参见 APEv2规范)。APEv2可以与ID3标签在同一个文件中共存,但是它也可以单独使用。

^音量归一化


音量归一化(normalization),由于CD和其它各种各样的音源都是在不同的音量下录制的,在标签中保存文件的音量信息将是有用的,这样的话回放时音量能够进行动态调节。

人们已经提出了一些对MP3文件增益进行编码的标准。它们的设计思想是对音频文件的音量(不是“峰值”音量)进行归一化,这样以保证在不同的连续音轨切换时音量不会有变化。

最流行最常用的保存回放增益的解决方法是被简单地称作“Replay Gain”的方法。音轨的音量平均值和修剪信息都存在元数据标签中。

^可选技术


有许多其它的有损音频编解码存在,其中包括:

* MPEG-1/2 Audio Layer 2 (MP2),MP3的前辈

* MPEG-4 AAC, MP3的继承者,Apple的iTunes Music Store和iPod使用

* Foundation的Ogg Vorbis,自由软件和没有专利的编解码器

* MPC,也称作Musepack(以前叫MP+),由MP2派生出来

* Thomson Multimedia的MP3和SBR的组合mp3PRO

* AC-3,Dolby Digital和DVD中使用

* ATRAC,Sony的Minidisc使用

* Windows Media Audio(WMA)来自于微软公司

* QDesign, 用于低速QuickTime

* AMR-WB+ 针对蜂窝电话和其它有限带宽使用进行了优化的增强自适应多速宽带编解码器;(Enhanced Adaptive Multi Rate WideBand codec)

* RealNetworks的RealAudio,经常用于网站的流媒体

* Speex,基于CELP的专门为语音和VoIP设计的自由软件和无专利编解码器。

mp3PRO、MP3.AAC、和MP2都是同一个技术家族中的成员,并且都是基于大致类似的心里声学模型。Fraunhofer Gesellschaft拥有许多涵盖这些编解码器所用技术的基本专利,Dolby Labs、索尼公司、Thomson Consumer Electronics和AT&T拥有其它一些关键专利。

在因特网上有一些其它无损音频压缩方法。尽管它们与MP3不同,它们是其它压缩机制的优秀范例,它们包括:

* FLAC 表示‘自由无损音频编解码(Free Lossless Audio Codec)’

* Monkey’s Audio

* SHN,也称为Shorten

* TTA

* Wavpack

* Apple Lossless

3 能播放MP3音乐文件的播放器


^概述


MP3播放器其实就是一个功能特定的小型电脑。在MP3播放器小小的机身里,拥有MP3播放器存储器(存储卡)、MP3播放器显示器(LCD显示屏)、MP3播放器中央处理器[MCU(微控制器)或MP3播放器解码DSP(数字信号处理器) 等。微处理器是播放器的“大脑”,用来接受用户选择的播放控制,并将当前播放的歌曲信息显示在液晶显示屏上,然后向数据信号处理芯片发出指令,使其准确地处理音频信号。数码信号处理器先用解压算法将MP3文件解压,接着用数模转换器将数码信息转换成波形信息,然后由放大器将信号放大并送到音频端口,最后我们就可以通过接在音频端口的耳机听到动听的音乐了。

^产生与发展


^第一台MP3

世界上第一台MP3的诞生,其实是有一个小故事的,故事追溯到1997年3月的一天,韩国三星公司一位部门经理Moon先生,出差在美国回到汉城的飞机上,在他的笔记本电脑上看他的同事给他发出的一分报告。这是一份图象、文字和MP3音乐合成的简报。当Moon阅读完毕摘下耳机,发现他身旁的旅客正在听着MD,Moon顿时受到启发:要是电脑上的MP3音乐文件也能够直接取出来,用一个独立的播放器来播放,那不就是最好的音乐随身听吗?回到韩国后,他将这个想法提给当时的总裁尹钟龙。可惜的是,当时三星正在进行组织重整,无暇兼顾Moon的发展提案。半年后,亚洲金融风暴的发生使三星公司受到巨大的冲击,Moon先生也被迫提早退休。离开三星公司后,Moon先生进入了另一家韩国企业Saehan(世韩)出任总裁,并将他的想法在Saehan公司转变成为了现实,于1998年推出了世界上第一台的MP3播放器——MPMan F10。

MPMan,取意于MP3与WALKMAN的结合。MPMan F10的体积为70x90x16.5mm,约有四个1.44M软盘堆叠起来这么大,体重为65克,可谓非常轻巧。MPMan F10没有任何的机械部件,信噪比达到70dB,失真率为0.01-0.1%。播放时可显示音轨、播放时间,可编排播放顺序,支持低音/中音放大,电池状态检测和显示,依靠2个镍氢电池也能维持8小时播放,即使在现在也并不会显得落后。MPMan F10当时开发出来的目的是为了让使用者从收费音乐网站下载歌曲,可惜Saehan公司没有足够的实力进行大范围的推广,加上MPMan F10采用的是而且采用的是当时极为昂贵的闪存,很快便在与MD的较量中败下阵来。

虽然没有引起人们太多的注意,但MPMan F10的出现从此便启动了MP3市场,韩国的许多公司都开始了对MP3的研发和生产。直到今日,韩国依然在MP3领域处于领先地位。

在世韩的MPman F10为人们带来了惊喜之后,美国的帝盟(Diamond)公司挑头,于1998年底推出了Rio PMP300,这是第一个让全世界都印象深刻的MP3。Rio PMP300最大的优点就是可在互联网上下载MP3而不用花一分钱。但是,互联网丰富的MP3资源带来了无限惊喜和乐趣的同时,也带来了版权保护的新问题。帝盟很快就被传统的唱片业巨头RIAA(美国唱片工业协会)盯上,并以Rio PMP300侵犯了知识产权为理由将帝盟公司告上法庭。

事情最终以帝盟公司的胜诉告终,版权纠纷反而成为了Rio PMP300最大的宣传,一时间,Rio PMP300成为了街知巷闻的“明星”,身价170美元的它不可思议地在全世界范围热销起来,人们此时才真正知道了“MP3播放器”的存在,导致今天不少人都误以为Rio PMP300是世界上第一台的MP3。

^第一台2.5英寸硬盘MP3

——Creative NOMAD Jukebox

跨入21世纪,MP3的高速发展使人们不再满足于闪存那以MB为单位的容量。2000年1月,音频硬件领域的老大哥创新推出了世界第一台2.5寸硬盘MP3——NOMAD Jukebox,它采用了富士通6.4GB的2.5英寸硬盘作为存储介质,可以存储相当于100多张CD的MP3音乐,容量远远超过了当时的闪存MP3,不过体积也非常惊人,竟比一般的CD随身听还要大,其外形也跟CD随身听非常相似。虽然采用硬盘介质,但为了保证在运动时音乐能流畅地进行播放,创新为其设计了可支撑5分钟的8MB防震缓存,这样即使在外出及移动的条件下也不会出现音乐跳轨现象。

同时,NOMAD Jukebox还是最早的具备直录功能的MP3之一。直录功能的出现,使得MP3打破了依靠电脑获得资源的局限性。当然,这种随时随地可以将CD转换成MP3的自由,也招来了RIAA的“关注”,但幸好创新源于新加坡,RIAA也只能是鞭长莫及,现在,直录型MP3早已是大行其道。

超级昂贵的价格、夸张的耗电能力以及反道而行的便携性,创新NOMAD Jukebox的诞生并没有将硬盘式MP3真正带入人们的生活。直到Apple iPod的出现……虽然采用硬盘作为MP3的存储介质这个创意并不是Apple首先提出的,但iPod却是将该创意贯彻得最好的产品,是iPod真正掀起了硬盘MP3的潮流。

iPod诞生于2001年10月,作为一款MP3,它在很多方面并不出色:价格高、音质一般、使用时间短以及缺乏对Windows的支持等等,但它却是第一个把互联网音乐与MP3随身听捆绑销售的产品。许多人都愿意付少量钱到Apple官方站下载单歌,或使用包月制的无限时Download,iPod真正让唱片公司获得利润,所以得到了消费者和唱片商的双重支持。

更为重要的是,排除产品本身漂亮的外观和人性化创作外,iPod已经成为了一种时尚,成为了MP3音乐文化的一个标志。拥有iPod,并不是意味着你拥有了一款最好的MP3,而是代表着你是一个懂生活、有品味的人。当一样东西成为了一种文化,甚至是一个标志,那么它将是难以被取代的,这也是iPod从一代到四代都一直畅销的最大原因!

^第一台支持WMA编码的MP3

——LG MF-PE520

不管在任何领域,都不会有一样事物永远“独霸”的局面。正如当MP3音乐格式正在互联网上日益风行的时候,越来越多针对网络的数字音乐格式涌现,其中对MP3音乐格式威胁最大的就可算Apple的iTunes和微软的WMA。

WMA是Windows Media Audio编码后的文件格式,只要通过Windows Media Player就可将CD转录成WMA格式数字音乐。在同等音质下,WMA文件的占有空间仅是MP3文件的一半,而且只需要采用64Kbps的编码率,WMA便可以达到接近CD的音质。支持WMA音乐格式的播放,意味着你能够听到更多更好的音乐。

和以往的编码不同,WMA支持防复制功能,通过Windows Media Rights Manager加入保护,就可以限制播放时间和播放次数甚至于播放的机器等等。而MP3音乐格式除了使用了可变编码率之外并没有多大进步,虽然后来出现了MP4和MP3Pro格式,但是缺乏厂商和播放器的支持使得这两种格式并不流行。再加上微软对WMA的大力推广,不少业内人士认为MP3最终被WMA或其它音乐格式取代已经只是时间上的问题。

2002年9月,全球首款支持WMA编码功能的MP3诞生,它就是LG MF-PE520。LG MF-PE520不仅仅支持WMA音乐格式的播放,还可将各种音频文件直接转录为WMA格式,对比其它仅仅具有WMA解码功能的MP3,LG MF-PE520实现了“完全支持多种音频格式”。

^微硬盘MP3

虽然硬盘MP3为我们带来了大容量的存储空间,但也同样带来了诸如便携性差、耗电量高等问题。初期的硬盘式MP3根本没有对传统闪存式MP3带来太大的威胁,直至创新(Creative)NOMAD MuVo2的出现。

NOMAD MuVo2尺寸只有67×20×66.5mm,重71g(不带电池),采用一英寸微型硬盘,容量有1.5G和4G两种。硬盘MP3所带来的便携性差、耗电量高等问题,在NOMAD MuVo2的身上一一得到了解决,而且其信噪比标称更是达到了创记录的98dB。容量大、体积小、音质好等特点绝非一般的闪存式MP3可比,更为让人们为之疯狂的是,NOMAD MuVo2拥有的是一块可拆卸的一英寸微型硬盘,而这块一英寸微型硬盘本身的价值就和NOMAD MuVo2相当,超值的性价比使得NOMAD MuVo2在短时间内风靡全球市场。

闪存式彩屏MP3

进入2004年,当MP3在容量、外观、音质上的发展无法再吸引更多眼球的时候,开始转向多功能方向发展。正如在手机身上所发生的一切,人们对于MP3的要求,不再是单一的欣赏音乐,而是能像手机一样身兼多职。

作为全球第一款闪存式彩屏MP3,信利MP301的推出引起了MP3市场的巨大关注。彩屏手机的起步还是从256色开始,而信利MP301却一步到位,采用了2.2英寸6万5千色的STN屏幕,分辨率达到了160×128像素,虽然并非TFT材质,但高亮度加上高分辨率使得MP301的画面显示效果相当细腻,即使在强光下依然表现出色,比大部分彩屏手机还要优秀。

除了彩屏的加入,MP301还支持电子书、图片浏览及游戏功能,而且在浏览电子书、图片或玩游戏的时候,MP301还可同时收听FM收音或播放MP3音乐,让你的视、听同时感受愉悦!

^可拍照MP3

多功能融合,是消费类电子产品的发展趋势。在手机配备了彩屏之后,随之而来的便是摄像头了。MP3同样如此。第一款彩屏MP3居然出自中国,已经让韩国的各大厂家非常的不爽了。这次韩国iRiver把握先机,首先推出了带摄像头的MP3——iRiver iFP-1090。

iRiver iFP-1090沿用了iRiver引以为傲的“铁三角”经典外观和众多革命性功能的改进,具备1.2英寸26万色LTPS屏幕和30万像素摄像头,其摄像头采用伸缩式设计,并可旋转180,支持3倍数码变焦,不过遗憾的是,所拍摄的照片能像手机那样利用通信网络直接把图片传给别人。为了应付彩屏和摄像头带来的高电量消耗,iRiver为iFP-1090配备了高容量内置锂电池,可以支持连续工作36小时。虽然是内置锂电池,但采用了可拆卸式设计,方便使用者替换新电池。虽然iFP-1090面世已有一年,但摄像头并没有在MP3中普及开来,比起在手机中的发展相去甚远。

^视频播放MP3

MP3——DMTECH DM-AV10相信不少朋友都听过“MP4”,现有的“MP4”一词就跟“MP3”一样,具备两种含义:一是指MP4音乐格式,一是指一种支持视频播放的播放器。不过两者之间的关系并不同于MP3音乐格式和MP3播放器间的关系。

DMTECH DM AV10MP4音乐格式是一种全新的音乐格式,其压缩比高于MP3音乐格式(15:1-20:1),音质却比MP3音乐格式更好,更重要的是,MP4音乐文件内置了包括与作品版权持有者相关的文字、图像等版权说明,并且内嵌播放器,在Windows里直接双击就可以运行播放。虽然MP4音乐格式比MP3音乐格式更为先进,但根本不能跟无需版权的MP3音乐格式一较高低,真正支持MP4音乐格式的播放器少之又少,市面上几乎根本看不到,所以市场上普遍被称为“MP4”的视频播放器,并非是真正支持MP4音乐格式编码的播放器,而是对支持MPEG-4文件格式的MP3播放器的统称,又被称为MPEG-4随身看。好了,为免造成概念混淆,以下简称为“MP4”的指的是MPEG-4随身看。与MP4类似的产品还有PMP(Potable Media Play)和PMC(Potable Media Center),其中PMC最为常见,它采用微软的操作系统,属于开放性的产品,具备软件升级能力,通过对软件的升级就可以播放任何最新的文件格式,而MP4却完全无法与之相提并论。经典的MP4造型世界上第一台支持视频播放的播放器,并非PMC,而是韩国DMTECH的DM-AV10,它支持MPEG-4 SP(Simple Profile),DivX 3.11/4.0/5.03/5.1.1格式文件播放,也可以把WMV、ASF、AVI、MPEG、MPG、VOB、DAT等文件格式用随机附带的软件转换为可以播放的视频文件,还可以通过AV线把电视、VCD、DVD、DV、DC等实时影像录制为高质的MPEG-4文件。MP3播放器的诞生,为传统随身听——WALKMAN、CD随身听和MD带来了致命的打击。曾几何时,MP3与MD之间的斗争成为业界最为热门的话题,当时甚至多数人都认为MP3由于音质上的原因将败给MD,但事实上,MP3的发展远远超出了MD支持者们的预想。直至今日,MP3已成为随身听市场的主流产品,并成为了继手机之后最为广泛使用的个人随身电子产品。移动硬盘、录音笔、随身听、照相机……无所不能的MP3绝对是21世纪数字时代的最佳写照!

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