MP3 – הבדלי גרסאות

'''MP3''' הוא [[אלגוריתם]] פופולרי ל[[קידוד]] ו[[דחיסה מאבדת נתונים]] (lossy compression) של [[אות (סיגנל)|אותות]] שמע. מטרת ה[[אלגוריתם]] הינההיא לצמצם במידה ניכרת את כמות המידע הנחוצה לייצוג ה[[צליל]], אולם עדייןאך לאפשר שיחזור שישמע נאמן למקור לרוב המאזינים. המונח MP3 מתייחס גם ל[[קובץ|קובצי]] [[קול]] או [[מוזיקה]] השמורים בפורמט זה.

שמירת אותות קוליים (אודיו) בצורה דיגיטלית דורשת נפח אחסון רב. איכות שמע של [[תקליטור]] שקידוד הסאונד שלו מבוצע בטכנולוגיית PCM או "[[Pulse Code Modulation]]", מושגת על ידי 44,100 רשימות (דגימות) של 32 [[סיבית|סיביות]] (מדובר בסטריאו - שני ערוצים של 16 [[סיבית|סיביות]] כל אחד) עבור כל [[שנייה]]. כלומר כ-1.4 מיליון סיביות לשנייה. אלגוריתמי דחיסה כלליים (כדוגמת [[PkZip|ZIP]]) אמנם מצליחים להקטין את נפח הקבצים, אבל לא ברמה הנחוצה. בפועל, עבור איכויות המוגדרות טובות (128 ועד 320 [[תחיליות במערכת היחידות הבינלאומית#קילו|קילו]]-[[סיבית|סיביות]] לשנייה), גדליגודל קובצי MP3 הינםהוא כ־10% - 20% מהגודל המקורי של הקובץ. לדוגמה -, שיר שאורכו 4 דקות, בקידוד רגיל של תקליטור ידרוש נפח של 40MB, אך כשדוחסים את אותו שיר בקידוד MP3 השיר ידרוש נפח של בערך 4MB בלבד.

כדי להקטין את גודל הקובץ, משתמש האלגוריתם במספר מאפיינים שנובעים מהצורה בה המחהמוח והאוזן האנושית מעבדים קול:

# '''סף הרגישות''' (The minimal audition threshold) - המאזין הרגיל לא ישמע צלילים בעוצמות הנמוכות מסף מסוים. בניסויים בבני אדם נמצא שסף זה תלוי ב[[תדר]] הצליל. כמובן שסףסף זה אינו נכון עבור כל בני האדם, אולם הסף האישי עבור הרוב נמצא קרוב מאוד אליו. לכן נוכלניתן למחוק את כל הצלילים שלא עוברים את הסף ולדעת בסבירות גבוהה כי רוב המאזינים לא ירגישו בהבדל.

# '''הסתרות''' (The masking effect) - האופן בו נגיבתגובה לצליל מסוים תלויתלויה מאוד במכלול הצלילים שאותם אנו שומעים במקביל. הדבר דומה ל[[מערכת הראייה]] - נגיב באופן שונה לריבוע בצבע מסוים המופיע על גבי רקע בהיר או כהה, תחושת הצבע שלנו תהיה שונה. דוגמה אחרת היא כאשר לא נשים לב להבדלי גוון קטנים. לשם כך נבנו [[מערכת מודל|מודלים]] מתמטיים המתארים את תגובת האדם למכלול של צלילים, מודלים הנקראים מודלים פסיכו-אקוסטיים. רעיונות [[פסיכולוגיה|פסיכולוגיים]] קשים לכימות ולכן ישנם כמה מודלים, שונים במידה זו או אחרת זה מזה. נוכל לכן לבחור מודל מסוים ועל פיו להחליט אילו צלילים באמת נחוצים ואילו לא יחסרו למאזינים.

# '''[[קוד הופמן|קידוד הופמן]]''' (Huffman coding) - השימוש בקידוד הופמן אינו שונה כאן מבכל מקום אחר. קטעי ביטים בעלי סבירות גבוהה מקודדים כמחרוזות קצרות ואילו קטעי ביטים בעלי סבירות נמוכה מקודדים כמחרוזות ארוכות יותר. בממוצע נקבל פחות ביטים. חלק זה משלים במידת מה את רעיון ההסתרות. בקטע קולי מגוון, ישנן הרבה הסתרות והרבה מאוד קטעי ביטים שונים, לכן נקבל חסכון בעזרת המודל הפסיכו-אקוסטי אולם לא נרוויח יותר מדי מקוד הופמן. במקרה ההפוך, כאשר נעבוד עם אותות פשוטים (המורכבים ממספר מצומצם של תדרים שונים), לא נחסוך הרבה ממחיקת ההסתרות אולם קוד הופמן ישיג תוצאות טובות יותר.

גודלם הקטן של קובצי MP3 ואיכות השמע הגבוהה יחסית איפשרהאפשרה את הפריחה חסרת התקדים בשימוש ברשתות שיתוף קבצים באינטרנט. תופעה אשר הפכה את המוזיקה לנגישה לכולם ועוררה שאלות רבות בנוגע לחוקי זכויות היוצרים במציאות החדשה.

היורש המתוכנן של MP3, על פי [[MPEG]], הינוהוא אלגוריתם ה-[[AAC]] המפורט בתקן 4-MPEG. זאת למרות שהיו ניסיונות ליצור ולהפיץ פורמטים אחרים. בכל מקרה, בגלל הפופולריות העצומה של MP3 - המתבטאת במגוון רחב של תוכנה וחומרה (כגון נגנים ניידים ונגני [[DVD]]) התומכים בה, קשה לראות "ירושה" בזמן הקרוב.

איכות הקידוד המינימאליתהמינימלית הנחוצה כדי ש[[קובץ]] ה-MP3 ישמע קרוב מספיק למקור הינההיא דבר סובייקטיביסובייקטיבית. האיכות המקובלת כסף תחתון הינההיא 128Kb/s, זאת למרות שמבחני שמיעה הראו כי עם מעט אימון רוב האנשים יוכלו להבחין בין הקובץ הדחוס למקור באיכות זו.