MP3

MP3 הוא פורמט נפוץ לקידוד ודחיסה מאבדת של קול. דחיסה מאבדת היא שיטה שמוחקת חלק מהמידע שהאוזן לא תבחין בו בדרך כלל. המטרה היא להקטין את נפח הקבצים בלי לפגוע בתחושת האיכות של רוב המאזינים.

שמירה של אודיו באיכות תקליטור דורשת נפח גדול. קובץ CD משתמש בדגימה של 44,100 פעמים בשנייה ובכך מגיע לכ־1.4 מיליון ביט לשנייה. קבצי MP3 מקצרים זאת משמעותית: בגזרי איכות מקובלים (128, 320 קילוביט לשנייה) הקבצים קטנים בדרך כלל ל־10%, 20% מהגודל המקורי. לדוגמה, שיר של 4 דקות יכול לרדת מ־40MB לכ־4MB.

האלגוריתם מבוסס על רעיונות שנגזרים מאופן הפעולה של המוח והאוזן. סף הרגישות הוא עוצמה נמוכה שכל רוב האנשים לא שומעים בטווח תדרים מסוים. אפשר למחוק צלילים מתחת לסף הזה בלי שרוב המאזינים ירגישו.
הסתרות (masking) פירושן שצליל חזק יכול להסתיר צלילים חלשים קרובים בתדר. מודלים פסיכו-אקוסטיים (מודלים שמנסים לתאר איך האדם שומע) עוזרים להחליט מה למחוק ומה לשמור.
קידוד סטריאו מאוחד (Joint Stereo) חוסך מקום על ידי שמירת מידע משותף לערוצים ושמירת מידע מצומצם על המיקום. קוד הופמן (Huffman) הוא שלב לדחיסת הסימנים לפי התדירות שלהם: קטעים נפוצים מקבלים קודים קצרים.
מאגר ביטים (bit reservoir) מאפשר להעביר סיביות בין חלקים שונים של הקובץ, כדי לשמור איכות בקטעים התובעניים יותר.

MP3 נבנה מתוך עבודה על MP2 ושילוב רעיונות מ־Musicam ו־ASPEC. צוותים באירופה, כולל חוקרים מפראונהופר ובין היתר קרלהיינץ ברנדנבורג, פיתחו את הסטנדרט. תקן MPEG-1 פורסם ב־1993.
במהלך שנות ה־90 הפורמט התפשט באינטרנט. נגנים כמו Winamp ושירותים לשיתוף קבצים כמו Napster והאתרים שפעלו אז תרמו לפופולריות ולאתגרים משפטיים סביב זכויות יוצרים.
MPEG תכננה את AAC כיורש, אך MP3 נשאר פופולרי בגלל תמיכה נרחבת בחומרה ותוכנה.

האיכות הנחוצה כדי שהקובץ ישמע קרוב למקור היא עניין סובייקטיבי. 128Kb/s נחשב לעתים לקריטריון תחתון, אך אנשים מאומנים יכולים להבחין בהבדלים. ישנם מקודדים שונים שמיישמים מודלים פסיכו-אקוסטיים שונים; מקודד כמו LAME נחשב טוב לאיכויות גבוהות.

קיימים פורמטים אחרים לדחיסה מאבדת, כגון AAC ו־Vorbis. יש גם פורמטים משמרי מידע (lossless) כמו FLAC.

בקבצי MP3 ניתן לאחסן תגי מידע (מידע על השיר) כמו שם, אמן ואלבום. התגים הנפוצים הם ID3 ו־APEv2.

MP3 הוא דרך לשמור מוזיקה בקבצים קטנים. השיטה מוחקת חלק מהצלילים שאוזן רגילה לא תשמע.

קובץ של תקליטור דורש הרבה מקום. MP3 מקטין את הקובץ בהרבה. לדוגמה, שיר של 4 דקות יכול לצרוך כ־4MB במקום כ־40MB.

יש רעיונות פשוטים שעוזרים לדחוס. סף הרגישות אומר שעוצמות נמוכות לעיתים לא נשמעות. הסתרה אומרת שצליל חזק יכול להסתיר צליל חלש קרוב אליו. לכן אפשר למחוק צלילים כאלה.
במקום לשמור שני ערוצי סטריאו במלואם, שומרים הרבה מהמשותף ושומרים רק קצת מידע על המיקום. יש גם שיטות שמקצצות ביטים לפי כמה דברים חוזרים בקובץ.

MP3 נוצר בתחילת שנות ה־90 על ידי צוותי מחקר. בשנת 1993 התקן פורסם. באמצע שנות ה־90 הקבצים והנגנים העיפו את הפורמט לפופולריות גדולה.

איכות הקובץ נמדדת בקילוביטים לשנייה. 128Kb/s הוא רמה מינימלית נפוצה. בקובץ אפשר לשים תג עם שם השיר ואמן. התגים הנפוצים הם ID3 ו־APEv2.