MP3

MP3는 MPEG-1 Audio Layer III(MPEG-1 音频层 III)의 통칭으로, ISO/IEC 11172-3 오디오 표준에 속합니다. MPEG-1 버전은 1992년에 제정되었으며, 32, 44.1 및 48 kHz 등의 샘플링 주파수를 지원합니다. MPEG-2의 하위 호환성 확장을 통해 더 낮은 샘플링 주파수와 비트율이 추가되었으며, 비공식적으로 MPEG-2.5라고 불리는 버전은 더 낮은 샘플링 주파수까지 확장되었으나, 이는 초기 ISO MPEG-2 표준의 공식적인 계층에는 속하지 않습니다.

MP3는 손실성 지각 부호화 방식입니다. 인코더는 다상 필터 그룹과 수정 이산 코사인 변환(DCT)을 사용하여 주파수 성분을 분석하고, 청각 가림 모델에 따라 어떤 오류가 덜 눈에 띄는지 추정한 뒤, 스펙트럼을 재양자화하고 호프만 부호화로 저장합니다. 인코딩 과정에서 일부 정보는 영구적으로 손실되므로, 디코더가 PCM을 출력할 때 원본 샘플을 복원할 수 없습니다. 인코더에 따라 서로 다른 심리음향 모델, 노이즈 제어 및 비트율 할당 방식을 채택할 수 있으므로, 동일한 비트율이라 하더라도 동일한 왜곡이 발생한다고 보장할 수는 없습니다.

비트스트림은 상대적으로 독립적인 오디오 프레임으로 구성되며, 각 프레임에는 버전, 레이어, 샘플링 주파수, 비트율 및 채널 모드 등의 헤더 정보가 포함됩니다. 레이어 III는 비트 리저브를 사용하여, 일부 단순한 프레임에서 사용되지 않은 데이터 공간을 뒤따르는 더 복잡한 프레임에 할당할 수 있으므로, 물리적 프레임 경계와 단일 오디오 세그먼트가 소비하는 데이터가 항상 일대일로 대응하는 것은 아닙니다. 결합 스테레오는 센터-사이드 또는 강도 스테레오를 통해 스테레오 채널 간의 중복을 줄일 수 있으며, 구체적인 사용 방식은 인코더와 비트레이트에 따라 달라집니다.

MP3는 고정 비트레이트, 평균 비트레이트 및 가변 비트레이트를 지원합니다. 고정 비트레이트는 각 프레임이 동일한 공칭 비트레이트를 사용하도록 하여 초기 전송 및 추정을 용이하게 하며, 가변 비트레이트는 복잡한 구간을 위해 더 많은 데이터를 할당하며, 일반적으로 단일 초당 수치보다는 품질 목표를 기준으로 제어됩니다. 파일 길이와 끊김 없는 재생은 Xing, Info 또는 LAME 헤더에 기록된 프레임 수, 인코딩 지연 및 패딩에 따라 달라질 수도 있습니다.

`.mp3` 파일은 일반적으로 MPEG 오디오 프레임을 직접 연결하며, 시작 부분이나 끝 부분에 ID3 태그를 추가할 수 있습니다. ID3는 MPEG 오디오 인코딩의 일부가 아니라, 제목, 아티스트, 커버 등 메타데이터를 저장하는 독립적인 체계입니다. MP3는 특정 컨테이너나 전송 시스템에 포함될 수도 있으며, 파일 확장자는 일반적인 패키징 관행을 나타낼 뿐입니다.

MP3를 FLAC, WAVE 또는 더 높은 비트레이트의 MP3로 변환한다고 해서 인코딩 과정에서 삭제된 정보가 복원되지는 않으며, 다시 손실 압축을 거치면 왜곡이 중첩될 수도 있습니다. 주파수 대역 제한, 인코더 지연 또는 미디어 정보는 출처에 대한 단서를 제공할 수는 있지만, 그 자체만으로는 특정 파일이 특정 마스터 테이프나 비트레이트에서 유래했음을 증명할 수는 없습니다.