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MP3 (MPEG Audio Layer 3)
"MPEG" (short for "Moving Picture Experts Group".)  

  MP3는 일종의 파일 포맷으로 MPEG Audio Layer 3의 준말이다. 여기서 MPEG는 Motion Pictures Expert Group을 뜻하는 말로 동영상과 관련된 표준규격을 협의하는 국제협회의 이름인 동시에 그들이 만들어낸 표준규격을 뜻한다.
MPEG이 처음 만든 규격은 비디오 CD를 제작할 때 사용하는 MPEG1이다. 이 MPEG1에서 오디오 압축 기술만 분리한 것이 MPEG Audio Layer인데 압축률과 데이터 구조에 따라 3가지로 나뉜다. 레이어(Layer)1이 1 대 4 정도의 압축률을 갖고 레이어2는 1 대 6에서 1 대 8 정도, 레이어3는 1 대 10에서 1 대 12의 가장 높은 압축률을 갖는다. 따라서 가능한한 파일의 용량을 줄이기 위해 레이어3가 가장 많이 사용되는데 바로 이 파일 포맷이 MP3이다.
MP3의 손실 압축이란 방식을 사용해 이렇듯 뛰어난 압축률을 기록할 수 있다. 이것은 인간의 귀로 들을 수 없거나 듣지 않아도 되는 부분을 버리고 가청 영역만을 디지털화 함으로써 전체적인 데이터 양을 줄이는 것이다.
즉 아날로그 음악을 디지털화하는 과정에서 인간이 들을 수 있는 가청 주파수 범위를 넘거나 전문가나 구별할 수 있는 특정 악기소리 뒤에 붙는 여운 등을 뺀 것이다.

레이어(Layer)1이 1 대 4 정도의 압축률
레이어(Layer)2는 1 대 6에서 1 대 8 정도 압축률
레이어(Layer)3는 1 대 10에서 1 대 12의 가장 높은 압축률 

1:4

by Layer 1 (corresponds to 384 kbps for a stereo signal),

1:6...1:8

by Layer 2 (corresponds to 256~192 kbps for a stereo signal),

1:10...1:12

by Layer 3 (corresponds to 128~112 kbps for a stereo signal),

  음질면에서 오디오CD와 비교한다면 MP3는 CD보다는 음질이 떨어진다. 다만 그 차이를 사람의 귀로 구분할 수 없어 CD 음질처럼 들릴 뿐이다. 이 같은 '귀속임'은 어떻게 가능할까. 먼저 MP3의 백 그라운드부터 보기로 하자.
MP3는 지난 95년 컴퓨터 영상압축표준(MPEG)기술 중 음성부분이 독립되면서 그 모습을 드러냈다. MP3은 특히 압축률에 있어 뛰어나다는 평가를 받고 있는데, CD 등 기존 오디오데이터를 12분의 1 정도로 압축할 수 있는 기술이다.  예를 들어 CD에 수록된 3분 짜리 곡을 wav 파일로 저장하면 일반적으로 40MB 정도가 되는데 비해, MP3은 이를 3-4MB 정도로 압축시킬 수 있다. 제한된 네트워크 자원에서는 제격인 기술이다.
  MP3가 CD수준의 음질을 제공할 수 있는 것은 바로 '마스킹(Masking) 기법'이란 음원제어기술 때문이다. 마스킹 기법이란 다양한 소리가 복합된 음원에서 음질이 다소 떨어지는 미세한 소리를 강한 소리를 이용해 상쇄하는 것으로, 여기에는 주파수 마스킹(Frequency Masking)과 시간적 마스킹(Temporal Masking) 기법이 있다.
주파수 마스킹은 주파수대가 낮은 소리를 높은 소리를 이용해 가리는 것으로, 청취자는 높은 주파수 소리에 민감하게 반응해 작은 주파수대의 소리는 감지할 수 없게 된다. 반면, 시간적 마스킹은 강한 소리를 들은 후 일정시간이 지난 후에 잔여음을 들을 수 있는 사람의 청각을 이용해 주기적으로 강한 음을 보내 잔여음을 상쇄하는 방법이다.
이같은 마스킹 기법이 없었다면 MP3 파일은 지금처럼 인기를 끌지 못했을지도 모른다.

Sound Quality
Some typical performance data of MPEG Layer-3 are:

sound quality

bandwidth

mode

bitrate

reduction ratio

telephone sound

2.5 kHz

mono

8 kbps *

96:1

better than short wave

4.5 kHz

mono

16 kbps

48:1

better than AM radio

7.5 kHz

mono

32 kbps

24:1

similar to FM radio

11 kHz

stereo

56~64 kbps

26~24:1

near-CD

15 kHz

stereo

96 kbps

16:1

CD

>15 kHz

stereo

112~128kbps

14~12:1

*) Fraunhofer IIS uses a non-ISO extension of MPEG Layer-3 for enhanced performance ("MPEG 2.5")

 

 

MP3 Player

  이 MP3파일을 재생할 수 있는 휴대용 기기로 최근 보급률이 높아지고 있으며, 새로운 휴대용오디오로 자리잡고 있다. 음악 뿐만아니라 어학공부에도 많이 사용하고 있으며 교육방송에서는 방송내용을 이 MP3파일로 공급을 해주기도 하고 있다. 기존의 카세트 테이프를 대체하는 기기가 될 전망이다. 이 MP3 Player는 제품의 종류에 따라 라디오와 녹음음기능을 함께 하도록 된 제품도 있으며 여러 가지 음질을 보정하는 기능들을 가지고 있다.

Variable Bit Rate (VBR) encoding

    음질이 손상을 줄이고 음역에 따라 압축률을 달리하는 가변 비트레이트 (VBR·Variable Bit Rate) 기능으로 음악파일을 만드는일을 말함

오그보비스(Ogg Vorbis)

  오그보비스는 MP3의 유료화에 반대해 만들어진 새로운 종류의 디지털 음악포맷이다. 프라운호퍼연구소가 MP3를 유료화할 것이라고 발표한 1998년 미국 MIT의 학생이었던 크리스토퍼 몽고메리를 중심으로 일련의 자원자들은 MP3를 대신할 새로운 음악포맷을 연구하기 시작했다. 새로운 음악포맷의 목표는 ▲MP3보다 더 높은 압축율 ▲MP3보다 더 뛰어난 음질 ▲오픈소스 형식으로 사용 및 배포, 개발에 제한 없음 등이다.

  오그보비스 특징을 가장 잘 표현하는 것은 포맷자체의 사용에 어떠한 제한도 없다는 것이다. 오그보비스용 인코더, 디코더는 제작 및 배포, 사용에 있어서 사용료를 지불하거나 허가를 받을 필요가 전혀 없다. 또한 개발용 툴도 공개되어 있어 사용자들이 원한다면 직접 코드를 수정해 개선·보완할 수도 있다. 완전한 무료, 자유배포 등과 같은 문구는 어디선가 많이 본듯하다. 바로 리눅스로 유명한 GNU의 ‘카피레프트’(Copyleft) 운동이다. 오그보비스는 GNU의 자유 소프트웨어 운동에 의거해 만들어진 디지털 음악포맷이다.

 현재 오그보비스는 누구나 해당 웹페이지(www.vorbis.com)를 통해 시험판을 무료로 다운로드 받을 수 있다. 아직은 시험판인 ‘RC3’까지만 개발된 관계로 파일 인코딩 시간이나, 안정성면에서는 미흡한 측면이 있다. 그러나 오그보비스는 MP3와 똑같이 음악CD를 통해 음악파일을 만들 수 있고, 윈앰프(WinAmp)와 같은 기존 MP3 재생 프로그램을 통해서도 음악을 들을 수 있다. 게다가 MP3보다 음질은 더 뛰어난 반면 MP3 파일에 비해 평균 38%나 더 적게 하드디스크드라이브(HDD) 용량을 차지한다. 

Augus.

 

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