Informática
"O que é o MP3? "
Mas, afinal, o que significa MP3? A história desse nome remonta a 1992, mas a origem do formato é mais antiga. Em 1987, a universidade alemã Fraunhofer se juntou ao cientista Dieter Seitzer, da universidade Erlangen, para trabalhar num projeto de distribuição de áudio com compressão digital. O codinome do projeto era EUREKA. O resultado foi um software codificador/decodificador (codec) capaz de comprimir músicas até onze vezes, sem perdas consideráveis de qualidade, que posteriormente foi batizado de MPEG-1 Audio Layer 3 ou MP3. MPEG é a sigla de Motion Picture Experts Group, a entidade certificadora. A especificação MPEG inclui movies e os formatos de transmissão de TV por satélite e do DVD.
Por que comprimir?
Uma música de dois minutos e meio, digitalizada ou copiada de um CD sem compressão (arquivo .WAV), fica com 25,7 MB. É um arquivo ridículo de grande! Mas, comprimida a 128 kbps pelo MP3, a mesma música ocupa singelos 2,33 MB. A compressão diminui o tamanho do arquivo de som para um nível manuseável.
MP3 é um padrão livre
Como era de se esperar de um produto que nasce em um ambiente universitário, o código do MP3 foi mantido aberto e é por isso que ele se espalhou tanto. Qualquer programador pode fazer um player (tocador) ou um encoder (compressor) para o formato. Assim, surgiram muitos programas gratuitos ou com taxa de registro pequena.
Como funciona
O MP3 consegue ser tão eficiente ao gerar arquivos de áudio porque tem um método sofisticado de análise e codificação do som, baseado em descobertas recentes do campo da ciência denominado Psicoacústica, que estuda a maneira como nós ouvimos e interpretamos os sons.
O fundamento da compressão de áudio é uma simplificação da informação sonora. O software compressor "engana" nossos ouvidos, eliminando seletivamente uma parcela do som. Como isso é possível sem que notemos a diferença? É que o nosso cérebro não "processa" todo o som que entra pelas orelhas: ele faz uma filtragem permanente e automática do total do som captado. Essa filtragem é chamada de mascaramento, pois consiste em perceber um som em detrimento de outro. Quando tocamos dois sons com freqüências muito próximas, um mais forte que o outro, não só o mais forte suplanta o mais fraco, como o mais fraco simplesmente não é percebido, como se não existisse. Isso não acontece de forma abrupta, mas gradativa: depende das freqüências dos sons, da sua intensidade relativa e da sua intensidade absoluta. Essa variação acontece porque o ouvido humano responde a sons de freqüências diferentes com sensibilidades diferentes.
Por imitar a nossa percepção auditiva, a codificação feita pelo MP3 é chamada de compressão perceptual. O espectro sonoro é dividido em faixas por freqüência e o software faz uma análise matemática instantânea em cada faixa, detectando e eliminando sons que o algoritmo diagnostica como sendo mascarados por outros e, portanto, inaudíveis. Esse diagnóstico é baseado nas características da audição humana, que são previamente programadas no software de codificação como uma fórmula matemática (modelo psicoacústico), determinada pelo desenvolvedor do algoritmo. Graças à simplificação, a informação digital a ser gravada fica muito menor.
A compressão perceptual também é usada em outros sistemas de compactação, como o RealAudio, o Windows Media Audio e até no MiniDisc. Como cada compressor usa um modelo psicoacústico próprio, as propriedades do som codificado também variam. Arquivos MP3 do mesmo tamanho, gerados por compressores diferentes, soam diferentemente. Com o aperfeiçoamento dos compressores, porém, as diferenças ficaram praticamente indetectáveis.
Bitrate versus distorção
Além do método de compressão, existe um outro fator que determina o tamanho do arquivo e a qualidade do som: o bitrate. Medido em kbps (quilobits por segundo), o bitrate (literalmente, "taxa de bits") é a velocidade com que o arquivo alimenta para o computador os dados a serem descomprimidos e convertidos em som. Não só no MP3, mas em outros métodos de compressão, pode-se escolher dentre uma ampla variedade de bitrates na hora de comprimir (ver box no alto), sendo que os mais elevados produzem arquivos proporcionalmente maiores, porém com qualidade mais próxima à do original. Para uso geral, foi informalmente estabelecido como padrão no MP3 o bitrate de 128 kbps, mas nada impede você de escolher um maior ou menor.
A compressão afeta principalmente as freqüências mais altas (agudos), nas quais recaem muitos sons percussivos e os harmônicos da maioria dos instrumentos. Essas freqüências mais altas são as primeiras a sofrer degradação com a compressão: em arquivos MP3 com bitrates mais baixos, podemos ouvir "dureza", abafamento dos agudos e timbres metálicos. Com um bitrate maior, os defeitos no som tendem a aparecer somente em certas circunstâncias em que a música adquire uma textura muito complexa. É por isso que, por exemplo, a música clássica fica "estragada" pela compressão com mais facilidade que o rock. Quando a compressão degrada muito a música, a solução é utilizar um bitrate mais alto para permitir que os sons sejam mais corretamente representados, levando em conta que o arquivo comprimido resultante ficará proporcionalmente maior.
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