Die MP3-Audiokompression - Deutsches Museum

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MP3 ist der führende Komprimierungsstandard digitaler Audiosignale.
Das Verfahren reduziert Musik- und Sprachdateien ohne hörbaren
Qualitätsverlust auf bis zu 10 % ihrer Ausgangsgröße.
KlangWerkStätten
Die MP3-Audiokompression
Töne sind durch ihre Frequenz (Tonhöhe) und Lautstärke definiert.
Die digitale CD-Stereoaufnahme übersetzt das analoge Audiosignal
44100 mal pro Sekunde in den binären Code (Nullen und Einsen).
Dabei entsteht eine Datenmenge von etwa 10 Megabyte pro Minute.
Datenströme dieser Größenordnung sind für die effiziente Übertragung
im digitalen Rundfunk oder im Internet zu umfangreich.
Die Psychoakustik zeigt die selektive Wahrnehmen des menschlichen
Gehörs; so überdecken laute Töne leise Töne ähnlicher Frequenz.
Das MP3-Verfahren entfernt nun mittels mathematischer Operationen
die Daten der für die Wahrnehmung unnötigen Töne.
Weitere Rechenschritte verringern die Datenmenge
durch eine effektivere Codierung nochmals deutlich.
Mehr Informationen:
Computerstation
Medienstation am Exponat
Demonstration am Exponat
www.deutsches-museum-bonn.de
Ein wichtiger Schritt zum weltweiten
Durchbruch von MP3
ist diese erste MPEG-Layer-3-
PC-Card. Sie ermöglicht 1993
die Erstellung von MP3 Dateien
auf Personal-Computern.

KlangWerkStätten
Revolution aus Erlangen
Das Kürzel MP3 steht für ISO/MPEG 1/2 Audio Layer 3.
Die Motion Picture Experts Group (MPEG) ist eine Arbeitsgruppe der
Internationalen Organisation für Standardisierung (ISO).
Sie legt weltweit die Standards der Video- und Audiokompression fest.
Der Siegeszug beginnt 1995 mit der kostenpflichtigen Veröffentlichung
des MP3-Codierungsprogramms und des erste MP3-Players im Internet.
Unbekannte erwerben 1997 einen MP3-Codierer und verbreiten
ihn als entschlüsselte Gratisversion illegal über das Internet.
Erst die extreme Verkleinerung von Audiodateien macht es
möglich, Musik in größerem Stil im Internet zu verbreiten.
Eine CD mit 80 Minuten Musik enhält ca. 800 MB Daten,
das MP3-Verfahren verringert diese auf 80 MB.
Die Musikindustrie erkennt das Problem zunächst jedoch nicht.
Inzwischen erzeugen Abspielprogramme und -geräte einen neuen
Markt, und die MP3-Technik ist auf fast jedem Rechner zu finden.
Mehr Informationen:
Computerstation
Medienstation am Exponat
Demonstration am Exponat
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SpitzenForschung im Team
Der erste Signalprozessor zur Audiodatenkompression entsteht 1979 am
Institut für Technische Elektronik der Universität Erlangen-Nürnberg.
Wissenschaftler unter der Leitung von Dieter Seitzer arbeiten dort seit
1970 an der Sprachcodierung, die bis heute stetig verbessert wird.
Psychoakustische Erkenntnisse beeinflussen das Kompressionsverfahren.
Grundlegende Arbeiten leistet mit anderen Karlheinz Brandenburg.
Bereits 1986 werden einschlägige Patente dazu angemeldet.
Der Bau integrierter digitaler Signalprozessoren führt zum Durchbruch.
Im Rahmen dieser Forschungen kommt es zu einer Kooperation mit
dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen.
Das IIS beteiligt sich 1987 an der Entwicklung des digitalen Rundfunks,
einem Projekt der europäischen Forschungsinitiative EUREKA.
Unter Leitung von Prof. Heinz Gerhäuser realisiert das Team vom IIS
und der Universität Erlangen-Nürnberg die neue Audiokompression.
Zusammen mit der Universität Hannover, Thomson und AT&T wird
das Verfahren 1992 als ISO MPEG Audiolayer-3 standardisiert.

Sound workshops
MP-3 audio compression A revolution Top research is teamwork
MP-3 is the leading standard for compressing
digital audio signals. The process reduces
music and speech files to as little as
10% of their initial size, with no audible
loss in quality. Sounds are defined by their
frequency (pitch) and amplitude (volume).
The digital stereo recording process samples
the analogue signal 44100 times per second
and converts it to a binary sequence. That
results in files of about 10 megabytes per
minute. Data streams of this order of magnitude
are too large for effective transmission
via the internet or digital radio. The
human ear is a selective device that does
not perceive all sounds. For example, loud
sounds swamp soft ones of a similar frequency.
The MP3 process makes use of the
discoveries of “psycho-acoustics”: mathematical
operations suppress everything
that is superflous to our perception. Further
calculations reduce the quantity of data by
means of a more efficient coding process.
More information:
Computer Station
Media Station next to the exhibit
Demonstration next to the exhibit
www.deutsches-museum-bonn.de
The abbreviation MP3 stands for ISO/
MPEG 1/2 Audio Layer 3. The Motion
Picture Experts Group (MPEG) is a working
group within the International Standards
Organization (ISO). It sets world standards
for video and audio compression. The
data compression is achieved by a series of
calculation steps (Layer). Layer 3 is based
on previous versions, but is more complex
and more efficient. MP3´s success began
in 1995 when encoding program and the
first MP3 player software were made available
on the internet. Two years earlier,
the MP3 developers had pointed out the
consequences for copyright and begun to
develop solutions, but the music industry
did not appreciate the problem. In the
meantime, player programs and equipment
had generated a new market. Now, MP3
technology can be found in almost every
computer. That was made possible by the
enormous progress in micro-electronics.
The first signal processors for compressing
audio data were made in 1979 at the technical
electronics department at the University
of Erlangen/Nuremberg. Scientists under
Prof. Dieter Seitzer had been working there
since 1970 on speech encoding. Knowledge
from the field of psycho-acoustics was used
in this process. Dr Karlheinz Brandenburg,
amongst others, did pioneering work on
the subject. The research involved a cooperative
venture with the Fraunhofer Institute
for Integrated Circuits (ISS) in Erlangen.
In 1987 the ISS took part in a project for
developing digital radio, as part of the European
research initiative Eureka. The ISS
team, headed by Prof. Heinz Gerhäuser,
implemented the new compression process
together with the University of Erlangen/
Nurem-berg. Combined with discoveries by
the University Hanover, Thomson, At&T,
the process was standardized in 1992 as
ISO/MPEG Audio Layer 3.
Caption
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This was the first MPEG Layer-3
card for the PC, an important step
in the world wide breakthrough
of MP3. It came out in 1993 and
allowed MP3 files to be produced
on a personal computer.