Les coureurs du monde entier ont une dette de gratitude envers les esprits derrière le développement des MP3. © John Howard/Thinkstock MP3 est un format très populaire pour l'encodage et la compression de fichiers audio, un qui a fortement contribué à une augmentation rapide de la disponibilité de la musique numérique en ligne et a contribué à inaugurer de grands changements dans la façon dont nous consommons la musique. Son nom propre est MPEG-1 Audio Layer III . MPEG signifie Groupe d'experts en cinéma ( MPEG ), un groupe créé en 1988 pour établir des normes spécifiquement pour l'encodage audio et vidéo numérique et les technologies connexes. MPEG est une branche du Organisation internationale de normalisation ( ISO ), un groupe basé à Genève qui établit des normes volontaires pour une grande variété d'industries dans le monde entier. MP3 peut compresser l'audio numérique mono ou stéréo jusqu'à environ un dixième de sa taille d'origine, numériquement parlant, pour un transfert facile sur Internet, ou pour le stockage d'un grand nombre de chansons sur des disques durs d'ordinateur, CD, DVD ou lecteurs MP3 (comme l'iPod) sans compromettre la qualité audio dans une large mesure (bien qu'il perde un peu de qualité, au niveau du son).
Un encodeur MP3 quantifie données audio en nombres, qui peut être réduit en les divisant tous par un autre nombre et en arrondissant. Les bandes individuelles peuvent être mises à l'échelle différemment pour ajuster la précision. L'encodeur utilise alors quelque chose appelé Codage de Huffman convertir ces nombres en chaînes d'informations binaires encore plus courtes à l'aide d'arbres de recherche (en réalité, tableaux des nombres possibles et de leurs codes binaires). Ces tableaux ont le plus court, des nombres moins précis en haut afin qu'ils puissent être localisés en premier. Si un élément sonore est facilement perceptible, il sera encodé avec plus de précision que celui qui est plus difficile à entendre pour garder la qualité sonore aussi élevée que possible tout en réduisant la taille du fichier de données.
Avec ce qui précède, MP3 profite également de certains psychoacoustique (comment les gens perçoivent le son) phénomènes pour compresser des fichiers audio dans des tailles plus petites. Pour un, il rejette les données pour tous les sons inférieurs ou supérieurs à ce que l'oreille humaine peut réellement entendre. Nous pouvons entendre des fréquences dans environ le 20 Hz à 20, Gamme de 000 Hz (bien que l'adulte moyen ne puisse pas entendre beaucoup au-dessus du niveau de 16 KHz en raison des dommages auditifs dus à une exposition au bruit intense qui se produit naturellement tout au long de la vie). L'encodage MP3 utilise également le effet Haas, où deux sons identiques arrivant à peu près au même moment mais provenant de directions différentes sont perçus comme un seul son provenant d'une direction, et masquage de fréquence , où un son plus fort à une fréquence similaire à un son plus faible sera le seul entendu si les deux jouent en même temps, pour se débarrasser des données. Ce penchant pour l'élimination des données audio est la raison pour laquelle MP3 est appelé un à perte méthode de compression, bien qu'il utilise des méthodes sans perte, trop, comme le codage Huffman. L'encodage MP3 utilise d'autres méthodes de compression plus traditionnelles pour des sons plus simples ou plus audibles qui ne sont pas la proie de ces effets psychoacoustiques, également.
La création de fichiers MP3 est devenue pratique, nous permettant d'envoyer facilement de la musique sur Internet et de transporter des centaines ou des milliers de chansons sur nos téléphones ou nos lecteurs de musique numériques. Le MP3 est devenu un standard d'encodage musical omniprésent. Lisez la suite pour savoir d'où il vient.
Le format MP3 a reçu son nom en 1995, mais son développement a commencé des années auparavant. Les racines de MP3 étaient dans de nombreuses recherches antérieures sur l'encodage numérique, peut-être plus particulièrement le travail de doctorat de Karlheinz Brandenburg, qui est souvent cité comme l'inventeur du format. Il, cependant, serait le premier à vous dire qu'il ne l'a pas fait seul.
Au début des années 1980, Brandenburg a étudié le génie électrique et les mathématiques à l'Université d'Erlangen, et a poursuivi son doctorat à l'Université Friedrich-Alexander. Erlangen-Nuremberg. Le professeur Dieter Seitzer a encouragé Brandenburg et d'autres étudiants à travailler sur des méthodes de transmission de fichiers musicaux sur réseau numérique à intégration de services ( RNIS ) lignes de télécommunication. Brandenburg a étudié la psychoacoustique et a pu mettre au point un algorithme de compression audio très efficace qu'il a appelé codage optimal dans le domaine fréquentiel ( FCO ).
Brandenburg devient professeur assistant et poursuit ses recherches. Il a travaillé avec des scientifiques de l'Institut Fraunhofer pour les circuits intégrés (membre d'une collection de 56 instituts de recherche allemands appelés Fraunhofer Society), qui avait une relation de travail avec l'Université d'Erlangen-Nuremberg. A Fraunhofer, OCF a été amélioré par l'équipe avec quelques contributions de chercheurs de l'Université de Hanovre, AT&T Bell Labs et Thomson, et le codage entropique perceptuel spectral adaptatif ( ASPEC ) le codec est né.
A la fin des années 80 et au début des années 90, MPEG a pris des propositions de divers groupes qui espéraient que leurs méthodes de codage soient adoptées. MPEG a choisi plusieurs propositions qui ont été fusionnées en trois formats :MPEG-1 Audio Layer I, Couche II et couche III. MPEG-1 Audio Layer III était largement basé sur ASPEC.
Les autres ingénieurs clés qui ont travaillé sur le projet chez Fraunhofer étaient Ernst Eberlein, Professeur Heinz Gerhäuser, Bernhard Grill, Jürgen Herre et Harald Popp, ainsi que du personnel de soutien supplémentaire. Ensemble, ils ont développé le logiciel et le matériel nécessaires à l'encodage et au décodage MP3. En 1993, Brandenburg a officiellement rejoint le personnel de l'Institut Fraunhofer pour les circuits intégrés en tant que chef de leur département Audio/Multimédia.
En 2000, Brandebourg, Popp et Grill ont accepté le prix Deutscher Zukunftspreis (ou « German Future Prize ») au nom de toute l'équipe pour l'invention du MP3. Et en 2007, la Consumer Electronics Association (CEA) a intronisé Brandebourg, Seitzer et Gerhäuser au Temple de la renommée CE pour leurs contributions au format. Au moment d'écrire ces lignes, les principaux chercheurs travaillent toujours chez Fraunhofer à divers titres, dont le Brandebourg, qui est directeur de l'Institut Fraunhofer pour la technologie des médias numériques à Ilmenau, Allemagne. Brandenburg et d'autres ont même reçu une part des bénéfices des licences MP3, comme dicté par la loi allemande.
Chaque innovation s'appuie sur des avancées préalables, le travail si connexe qui s'est produit avant MP3 était même une pensée ne devrait pas être ignoré. Par exemple, l'effet Haas a été nommé d'après Helmut Haas, qui présenta l'idée dans sa thèse de doctorat en 1949. Cette même année, Claude Shannon et Robert Fanning ont proposé le prédécesseur du codage Huffman. David Huffman était un élève de Fano, et il a amélioré leur technique en 1952. Les chercheurs MP3 se sont appuyés sur le travail fondamental de beaucoup d'autres, également.
Suzanne Vega a même joué un petit rôle, alors que Brandenburg et l'équipe ont travaillé pour compresser la version a cappella de sa chanson "Tom's Diner" sans générer de distorsion ni de bruit de fond. Une partie de la chanson a été utilisée comme test audio pour déterminer quand la qualité avait atteint un niveau acceptable.
Le gros gain de Microsoft, PresqueDroit des brevets et fusions d'entreprises, animaux compliqués seuls, tous deux ont joué un rôle dans un procès intenté par Alcatel-Lucent contre Microsoft concernant les capacités de lecture MP3 de son Windows Media Player. L'institut de recherche allemand Fraunhofer et les laboratoires Bell d'AT&T ont travaillé ensemble sur la technologie de compression audio dans une certaine mesure après avoir conclu un accord de développement conjoint qui a débuté en 1989. Chacun s'est retrouvé avec des brevets pour diverses technologies connexes. Mais Fraunhofer est la société qui est considérée comme le détenteur du brevet de l'industrie pour MP3, et un certain nombre d'entreprises ont concédé sous licence les droits d'eux, dont Microsoft (dans un accord de 16 millions de dollars), Pomme, Sony, Yahoo, Intel et Texas Instruments, parmi des centaines d'autres. Mais cette recherche conjointe engendrerait des problèmes sur toute la ligne. AT&T a scindé Bell Labs en une société appelée Lucent Technologies. Lucent a poursuivi Microsoft (avec qui il a également été impliqué dans d'autres batailles de brevets), affirmant qu'il enfreignait les brevets MP3 de Lucent. Alcatel, un concurrent français, acheté Lucent, et le procès a été poursuivi par Alcatel-Lucent. En 2007, un jury de San Diego a ordonné à Microsoft de payer 1,52 milliard de dollars pour violation de brevet à Alcatel-Lucent, un montant calculé sur la base des ventes de PC Windows depuis mai 2003, et l'un des plus grands verdicts de brevets de l'histoire. Plus tard cette année, cependant, un juge a annulé le verdict, jugeant que les dommages-intérêts ont été mal déterminés, et que l'un des deux brevets en cause était la copropriété de Fraunhofer et d'AT&T (non détenue en propre par AT&T), et puisque Fraunhofer n'était pas inclus dans le costume, et Microsoft avait une licence avec Fraunhofer, Alcatel-Lucent n'avait pas le droit de poursuivre ce brevet. Bien sûr, cela laisse la porte ouverte à un autre procès ou à un appel, donc au début de 2013, nous n'avons peut-être pas entendu la fin de l'affaire.
Comment la musique évoluera-t-elle ensuite ? Alors que l'avenir est difficile à prévoir, Les MP3 vont probablement rester un bon bout de temps. © Hemera/Thinkstock Le MP3 a eu des effets de grande envergure que peu auraient pu prévoir. En 1997, le logiciel informatique de lecture MP3 Winamp est devenu disponible. Permettre aux utilisateurs d'organiser facilement leurs fichiers musicaux et de créer des listes de lecture, Winamp était un signe avant-coureur de joueurs à venir. Cette même année, Windows Media Player de Microsoft a commencé à prendre en charge la lecture MP3. Lecteurs MP3 portables coûteux, comme Rio 100 de Diamond Multimedia et MPMAN de Saehan Information System, est également apparu à la fin des années 1990. Ils pouvaient contenir un nombre limité de chansons via une mémoire flash, mais ceux-ci ont fait place aux lecteurs de mémoire sur disque dur avec une capacité de stockage plus élevée, comme l'iPod d'origine, introduit en 2001, qui jouait des MP3, Formats AIFF et WAV. Les iPods plus récents jouent codage audio avancé ( CAA ) nativement, qui est inclus dans les normes MPEG-2 et MPEG-4, et est censé avoir une meilleure qualité audio, mais d'autres formats sont toujours pris en charge. Les MP3 sont si omniprésents que les lecteurs de musique portables sont souvent appelés lecteurs MP3, même si la plupart lisent une variété de formats. La plupart des lecteurs de CD et de DVD peuvent également lire les MP3.
Le service de partage de musique peer-to-peer Napster a été introduit en 1999, et cela a fait exploser la popularité du format MP3 en rendant plus de musique numérique disponible que jamais auparavant. Cela a également causé une grande controverse liée à la violation du droit d'auteur, téléchargements illégaux de musique et piratage. L'Association de l'industrie de l'enregistrement d'Amérique, entre autres, a demandé un recours juridique contre Napster ainsi que contre des téléchargeurs de musique individuels. Napster a été fermé en 2001, mais d'autres services similaires sont apparus à sa place, bien que peut-être aucun aussi effronté.
Cette nouvelle disponibilité de la musique a aiguisé l'appétit du public pour la musique numérique, qui a provoqué de grands changements dans l'industrie de la musique. Les studios continuent de lutter contre le piratage, mais a finalement adopté les ventes de musique numérique en ligne. Les studios ont commencé à licencier une grande partie de leur musique à des sociétés telles qu'Apple, dont l'iTunes store a ouvert la voie à un nouveau modèle de consommation musicale. Amazon est également un énorme vendeur de musique numérique. Et les ventes de musique numérique ont dépassé la vente de CD physiques. La musique numérique a même permis à certains artistes de rompre avec les studios en leur donnant un moyen de diffuser facilement leur propre travail, démocratiser un peu le système. Ces changements ont également ouvert la voie à des services de streaming de musique légitimes qui gagnent de l'argent grâce aux publicités et aux abonnements.
MP3 a également contribué à changer comment et où nous écoutons notre musique. Nous pouvons enregistrer un plus grand nombre de chansons sur des CD inscriptibles que ce que l'on pourrait traditionnellement contenir sur des CD préenregistrés. Et les lecteurs modernes nous permettent d'emporter avec nous des milliers de chansons (soit achetées numériquement, soit extraites de nos propres collections de CD). Le MP3 et ses successeurs ont rendu portables des bibliothèques musicales entières.
Il y a un débat quant à savoir si les MP3 sonnent particulièrement bien par rapport aux autres, moins de codecs avec perte, mais malgré de fortes augmentations de la vitesse d'Internet et de l'espace de stockage, MP3 est toujours le format de musique numérique le plus courant, et il montre peu de signes de disparition. Il y a eu des innovations MP3 ultérieures, tels que MP3Pro et MP3 Surround, tous deux rétrocompatibles avec le MP3 d'origine. Les gens travaillent même sur des choses comme l'intégration de messages secrets ou d'autres informations cachées dans les MP3 (MP3Stego, par exemple). Le MP3 est devenu la norme pour la musique numérique, et jusqu'à ce que quelque chose de radicalement différent se présente, il peut le rester pendant un certain temps.
Comment le MP3 est né et ce qu'implique l'encodage des fichiers a donné lieu à des recherches assez fascinantes. J'ai toujours été un assez gros consommateur de musique, d'abord sur vinyle, puis scotchez, puis CD, et je pense que c'est fortuit pour les mélomanes que le MP3 et d'autres formats de musique numérique sont arrivés et ont stimulé la large diffusion de la musique en ligne (mis à part les débats sur la qualité sonore). J'aime toujours posséder des copies physiques, mais à l'époque où l'achat en magasin était notre seul choix, il y avait toujours une bonne possibilité de déception. J'ai souvent déboursé plusieurs CD pour découvrir que je n'aimais vraiment qu'une ou deux des chansons. Beaucoup de ces disques prennent de la poussière sur mes étagères.
À un moment donné, je me suis fait une règle que je n'achèterais un album que si je savais que j'aimais au moins trois des chansons (à moins que ce ne soit de l'un de mes artistes préférés), et cela a sérieusement freiné mes achats de musique. Ce n'est pas comme si des albums entiers étaient régulièrement diffusés à la radio ou dans des clips vidéo. Mais ensuite, des choses comme Napster sont arrivées qui nous ont permis d'échantillonner une plus grande variété de musique que nous n'avions pu rencontrer par hasard sur les ondes auparavant. Et puis la radio Internet a suivi. Je ne peux pas vous dire combien de nouveaux artistes j'ai découvert via mes stations Pandora, et combien de leurs chansons j'ai téléchargées depuis iTunes.
Il manque probablement un peu de charme car on ne se laisse plus surprendre par les morceaux de la face B (avant longtemps, personne ne saura même ce que cela signifie). Mais c'est bien de pouvoir répartir l'argent sur des morceaux que je sais que j'écouterai plus d'une fois. Et maintenant, je peux aussi numériser ces chansons solitaires des pauvres CD pour la plupart rejetés et les écouter à peu près n'importe où sans avoir à emporter un tas de disques avec moi, grâce au MP3 et ses cousins.
