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▼ MP3 の解説を表示▼
{{Infobox file format
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| mime = audio/mpeg
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| owner = Moving Picture Experts Group
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| contained by = ほとんどの音声・動画[[コンテナフォーマット|コンテナ]]
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| extended to = mp3PRO、MP3 Surround
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'''MP3'''（エムピースリー、MPEG Audio Layer-3）は、[[デジタル]][[音声]]のための[[音声圧縮|圧縮]][[音声ファイルフォーマット]]のひとつ。
==おーまかなトコ==
本フォーマットでは、1411k[[ビット毎秒|bps]]で収録されておる[[コンパクトディスク|CD]]規格の[[パルス符号変調|PCM]]に対し、通常の聴取に耐える範囲で、[[音楽]]やったら約128kbps、[[会話]]やったら約32kbpsまで[[圧縮]]するっちうことができる。
狭義のMP3はビデオ圧縮規格である[[MPEG-1]]のオーディオ規格として開発されたちうわけや。非可逆圧縮なんやし、それよりどエライ昔の規格であるMP1および、MP2を改良したもんにあたる。当初は「[[MPEG-1]] Audio Layer-3」の略称やったが、のちに[[互換性]]を持つ「[[MPEG-2]] AudioBC (MPEG-2 Audio Layer-3)」が加わったさかい、合わせて「MPEG-1/2 Audio Layer-3」とするっちうこともあるんや。更に、非公式規格の「MPEG-2.5 Audio Layer-3」を含む場合もあるんや。なお、MPEG-1 Audio Layer-3の仕様は[[国際標準化機構|ISO]] 11172-3で規格化されておる。規格書は有料なんやし、それやからインターネット上では詳細な仕様は公開されておらへん。
MP1 (MPEG-1 Audio Layer-1) 、MP2 (MPEG-1 Audio Layer-2) は先行規格やけど、互換性はへん。また、「[[MP4]]」については名称が類似しておるが、Layer-4やのうて、[[MPEG-4]]の関連規格であるんや。
その名前から度々MPEG-3の略称であると誤解される。せやけど、MPEG-3は[[MPEG-2]]規格に吸収されておるため存在せん。
==MP3の特徴==
MP3は、音声データを極端な音質の劣化を伴わんと圧縮できるため、CDやらなんやらの音源媒体から、[[パーソナルコンピュータ]]（以下PC）の[[ハードディスクドライブ]]（以下HDD）に取り込む過程で広く普及したちうわけや。ファイルの[[拡張子]]は「.mp3」。
MP3は周波数による音の聞こえ易さの違い（最小可聴限界）や、大きな音が鳴った際にその直前直後や近い周波数の小さな音が聞こえにくなる現象（時間/周波数マスキング）等の人間の聴覚心理を利用した圧縮を行うため、エンコーダの[[実装]]（聴覚心理モデルの調整）次第で圧縮品質は大きく変身する。普及初期にはエンコーダの性能が低く、特に聴覚心理モデルの調整が不十分やったため、一般的に用いられておる128k[[ビット毎秒|bps]]ちう圧縮率では無圧縮と比較して軽い音になるちう印象がつよ、それほど評価は高くへんかったちうわけや。その後、[[可変ビットレート|VBR]]を採用したエンコーダの登場や、聴覚心理モデルの改良が進むにつれ、MP3の評価も上昇していったちうわけや。
これに追従する形で[[携帯型音楽プレーヤー]]からMP3に対応するもんが出現したちうわけや。これらは[[デジタルオーディオプレーヤー|MP3プレーヤー]]と呼ばれておる[店頭広告で“MP3が安い”やらなんやらの表現が使われるために、MP3が携帯音楽プレーヤーそのもんであると誤認されることがあるが、実際には「データ圧縮の規格やそれに基づいて作成されたファイルのフォーマット」を指す。]。大容量のHDDを内蔵したプレーヤーやったらば、10000曲以上の楽曲を収録可能としておる、またCD-RやらなんやらにMP3ファイルをWindows Media player等のライティングソフトで書き込んやなんちうか、ようみなはんいわはるとこの 「MP3 CD」は対応機種のCDプレーヤーやDVDプレーヤー等で再生可能で数百曲を収録可能としておる。
ボイスレコーダーそやけど、三洋やらなんやらよりどエライ昔からMP3形式での録音可能な機種が発売されとったメーカー以外にも本日この時まで独自規格を採用しとったパナソニックやソニー製のボイスレコーダーでも汎用性等の観点からMP3形式での録音可能な機種が出始めておる。
圧縮したデータはサイズの減少から取り回しが容易となるため、通信回線上で転送するっちうことも容易となり、[[インターネットラジオ]]やらなんやらで広く用いられはる一方、[[著作権]]者が再配布を認めておらへん楽曲の不正配布に用いられはることもあるんや。これに対し「MP3に[[デジタル著作権管理|著作権管理]]機能が付いておらへんためだ」ちう主張やらなんやらがある[きょうびの[[音楽携帯]]にはこへんな風な事態を防ぐべく、なんちうか、ようみなはんいわはるとこの著作権保護に対応するためのmp3としてセキュアmp3を採用しておる企業もあるんや。]。
MP3が広く普及した要因として、[[タダ]]の[[エンコード|エンコーダ]]・[[デコード|デコーダ]]ソフトウェアが入手可能な点が挙げられはる。[[1998年]]以降には[[ドイツ]]の[[フラウンホーファー協会|Fraunhofer-Gesellschaft]]社と[[フランス]]のThomson社が[[ライセンス]]の保有を主張しておるが、[[LAME]]やらなんやらのタダのエンコーダ[なお、LAMEは[[オープンソース]]ライセンスで提供されておる。]、Windows Media Playerやらなんやらのタダの再生ソフトウェアが入手できたため、普及を妨げることはへんかったちうわけや。
2008年現在、MP3より圧縮率に優れた後発の標準規格「[[AAC]]」が「iTunes」・「iPod」・「[[着うた]]」やらなんやらで用いられておるが、普及率ではまだMP3を置き換えるには至っておらへん。また、同様にMP3の代替を目的とした後発規格として[[マイクロソフト]]が開発した「WMA」や、特許の制約を受けへん、完全にフリーなコーデックとして開発された「[[Vorbis]]」、可逆圧縮コーデックとして開発された「[[FLAC]]」、[[ソニー]]が開発した「[[ATRAC]]」やらなんやらがあるが、いずれもMP3のシェアには遠く及ばへんのが現状である[なお、WMAや[[ATRAC]]については、なんちうか、ようみなはんいわはるとこの[[著作権保護]]の機能が備わっておるためにネット上での音楽配信サービスを行う事業者が採用する傾向があるんや。また、[[FLAC]]は可逆圧縮ちう利点から採用される機会が広がりつつあるんや。]。
==仕様==
; 理屈
:帯域分割フィルタと[[MDCT]]（[[変形離散コサイン変換]]）による[[周波数領域]]データへの変換
:聴覚心理に基づいた周波数領域での適応的ビット割り当て
:[[ハフマン符号]]化によるビットストリームの可逆圧縮
; サンプリング周波数 : 32k, 44.1k, 48kHz (MPEG-1 Audio Layer-3), 16k, 22.05k, 24kHz (MPEG-2 Audio Layer-3), 8k, 11.025k, 12kHz (MPEG-2.5)
; 入力サンプリング精度 : 制限なし
; チャンネル数 : 1ch (monaural), 2ch ([[ステレオ|stereo]])
; ビットレート : 32k, 40k, 48k, 56k, 64k, 80k, 96k, 112k, 128k, 160k, 192k, 224k, 256k, 320kbps (MPEG-1 Audio Layer-3)
; チャンネルカップリング : M/Sステレオ、共包絡（インテンシティ）ステレオ
; ビットレート制限 : 最小32kbps, 最大320kbps (MPEG-1 Audio Layer-3)
; MIME Type : audio/mp3, audio/x-mp3, x-audio/mp3, audio/mpeg, audio/x-mpeg, x-audio/mpeg, audio/mpg, audio/x-mpg, x-audio/mpg
; ストリーミング : 未対応
; チェックサム : オプション
; コピーガード : 未対応
; タグ情報 : [[ID3タグ]] (ID3 v1, ID3 v2)
; コンテナ対応 : [[AVI]], [[WAV]] ([[RIFF]]), [[Matroska]], [[QuickTime|MOV]], [[MP4]], [[MPEG-2システム]], [[Ogg]], OGM, ASF
; ギャップレス再生 : 未対応（要MP3 Info (LAME Tag) フレーム対応エンコーダ・プレイヤー）
===ローパスフィルター(LPF)===
[[画像:Curoff.PNG|right|thumb|300px|16KHz LPF処理]]
MP3では比較的低ビットレートでのエンコード時に16kHz付近でLPFを掛けるエンコーダが多い。こらフォーマット上の制約によちう、[[高周波]]成分の記録にはようけのデータ量を必要とし、全体の品質を保つためにはビットレートを大きく上げなければやったらへんさかいである[http://www.mp3-tech.org/content/?Mp3%20Limitations : Scalefactor band 21 problem 参照]。
LPFを外したら[[スペクトログラム]]上での見かけは[[周波数特性]]が良うなりよったように見えるが、聴覚上の品質は低下しておる事が多い。[[カットオフ周波数]]を低くすると、特にビットレートの低い場合で聴覚上の音質が向上する。高ビットレートでのエンコードでは、高周波成分の記録に余裕が出てくるさかい、ビットレートに応じてLPFのカットオフ周波数を変えるエンコーダがほとんどであるんや。
==関連技術==
[[MPEG-2]]にもAudio Layer-3が存在し、同様にMP3と呼ばれるが、規格上では'''MPEG-2 AudioBC'''（Backward Compatible）が正式であるんや。この規格では、圧縮方式は同じやけど、ビットレートの低いメディアのための高圧縮率対応やマルチチャンネル対応がなされておる。この形式は[[ヨーロッパ]]向けの[[DVD]]で採用されておる。
===MPEG-1/2 Audio Layer-1===
:通称MP1と呼ばれ、拡張子は「*.mpa」か「*.mp1」。
:PCMデータを32のサブバンドに分けて、FFTによる聴覚心理モデルをつこうてサブバンド毎に量子化する。各サブバンドは周波数変換されへん（MDCTは使わへん）。そやから、ビットレートがかいなり高く、約1/4にしか圧縮できへんが、エンコードがどエライ速い。[[PASC]]として[[デジタルコンパクトカセット]]（以下DCC）で採用されておる。基本ビットレートは320kbps（DCCでは384kbps）。
===MPEG-1/2 Audio Layer-2===
:比較的普及率の高い音声圧縮フォーマット。通称MP2、拡張子は「*.mp2」か「*.mpc」。
:[[ビデオCD|Video-CD]]や[[衛星放送|CSデジタル放送]]（[[やまと]]国内では[[スカパー!]]）をはじめ、[[D-VHS]]、[[DVD-Video]]、Blu-rayまで採用され、殆どの規格の基本フォーマットとして使われておる。圧縮理屈はMP1とほぼ同様なんやし、MDCTは使わへん。圧縮効率はMP1より高まっておるが、約1/7程度に留まっておる。基本ビットレートは特に規定は無いが、Video-CDに使われておる224kbps、または256kbpsが標準として用いられはる場合が多い。
===MPEG-2 Audio Layer-3===
:通常は"MPEG-2 AudioBC"と呼ばれることが多い。サンプリング周波数の低いMP3に使われる規格で、主に24[[キロヘルツ|kHz]]と22.05[[キロヘルツ|kHz]]、16[[キロヘルツ|kHz]]で扱われる。他はMPEG-1 Audio Layer-3と変わらへん。他にもMPEG-2.5が存在しておる。
:なお、24[[キロヘルツ|kHz]]以下の[[サンプリング周波数]]のもんはずぅぇえええぇぇええんぶこれと見なせる為、Windowsの[[WAV]]に標準で使える'''MPEG Layer-3'''[[コーデック]]はこれであるんや。
===MPEG-1 Audio Layer-4===
:MP3からの派生品に'''MP4 (MPEG-1 Audio Layer-4) '''があるんや。こら圧縮技術やのうて、[[デジタル著作権管理|著作権保護]]を目的とした規格として開発され、音声部分の技術はMP3と変わらへんかったちうわけや。
:利便性が悪う、更に[[デジタルオーディオプレーヤー|MP3プレイヤー]]やらなんやらでは再生できへんゆう互換性の問題も生じておる。その後、MP3よりも高圧縮、高音質で著作権保護を謳う「WMA」や「AAC」やらなんやらの登場により、また動画圧縮の[[MPEG-4]]コンテナ ([[MP4]]) の登場により、普及どころか殆どその名を残さんと終ってもうておる。
===mp3PRO===
:[[2001年]]に発表された、MP3をベースに圧縮率を向上させた規格。ほとんど普及しておらへん。
:{{main|mp3PRO}}
===MP3 Surround===
:MP3を最大5.1チャンネルに拡張した[[サラウンド]]音声フォーマット。2004年発表。ほとんど普及しておらへん。
:{{main|MP3 Surround}}
===mp3HD===
:2009年にThomsonが発表した[[可逆圧縮]]音声フォーマット。他のロスレスフォーマット（FLAC・Apple Lossless・WMA Lossless等）と同程度の圧縮率（概ね50パーセント）で可逆圧縮を行う。従来のMP3のストリームも格納されるため、非対応の機器やソフトウェアでもMP3部分が再生可能[[http://av.watch.impress.co.jp/docs/news/20090326_79959.html Thomson、MP3のロスレスフォーマット「mp3HD」を発表]、Impress AV Watch、2009年3月26日]。
==関連項目==
*Windows Media Player
*[[Winamp]]
*iTunes
*[[ID3タグ]]
*[[MP3.com]]
*[[デジタルオーディオプレーヤー]]
*mp3PRO
*[[LAME]]
*[[Vorbis]]
*[[データ圧縮]]
*[[午後のこ〜だ]]
*CDex
*[[Wii]]（[[写真チャンネル]]） - バージョン1.0のみ対応。
*[[PlayStation3]]
*[[フラウンホーファー協会|フラウンホーファー研究機構]]
*[[音量正規化]]
==脚注==
{{圧縮フォーマット}}
[[Category:コーデック]]
[[Category:音声ファイルフォーマット]]
[[category:音響機器]]
[[Category:MPEG]]
[[af:MPEG-1 Oudio Laag 3]]
[[am:ኤምፒ3 (MP3)]]
[[ar:إمبي3]]
[[ast:MP3]]
[[bg:MP3]]
[[bs:MP3]]
[[ca:MP3]]
[[cs:MP3]]
[[da:MP3]]
[[de:MP3]]
[[el:MP3]]
[[en:MP3]]
[[eo:MP3]]
[[es:MP3]]
[[eu:MP3]]
[[fa:امپیتری]]
[[fi:MP3]]
[[fr:MPEG-1/2 Audio Layer 3]]
[[ga:MP3]]
[[gl:MP3]]
[[he:MP3]]
[[hr:MP3]]
[[hu:MP3]]
[[id:MP3]]
[[it:MP3]]
[[ka:MP3]]
[[ko:MP3]]
[[lb:MP3]]
[[li:MP3]]
[[lmo:MP3]]
[[lt:MP3]]
[[lv:MP3]]
[[mr:एमपी३]]
[[ms:MP3]]
[[nl:MP3]]
[[nn:MP3]]
[[no:MP3]]
[[pam:MP3]]
[[pl:MP3]]
[[pt:MP3]]
[[ro:MP3]]
[[ru:MP3]]
[[simple:MP3]]
[[sk:MP3]]
[[sl:MP3]]
[[sq:MP3]]
[[sr:MP3]]
[[sv:MP3]]
[[th:MP3]]
[[tr:MP3]]
[[uk:MP3]]
[[vec:MP3]]
[[vi:MP3]]
[[yi:MP3]]
[[zh:MP3]]
[[zh-min-nan:MP3]]
[[zh-yue:MP3]]
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
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