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12/01/2007 - 17h26

Saiba mais sobre o formato de músicas MP3

Marcelo Ayres

Para o UOL Tecnologia
O MP3 é uma tecnologia que teve mais impacto na indústria da música do qualquer outra invenção. Diferentemente da fita cassete e do CD, que foram introduzidos pela própria indústria, o MP3 é um fenômeno que ganhou força e continua crescendo a partir de uma imensa quantidade de amantes da música que navega pela Internet e que compete diretamente com a indústria fonográfica.

Tudo começou com o desenvolvimento do algoritmo de compressão de áudio chamado Eureka-EU147, em 1987, pelos pesquisadores do Instituto Fraunhofer na Alemanha. No ano seguinte ao desenvolvimento do Eureka, os pesquisadores alemães criaram o MPEG (Moving Picture Experts Groups) e se uniram aos técnicos da ISO (International Standarts Organization), que é responsável pela certificação de padrões industriais, para desenvolver um sistema de compressão de vídeo que seria utilizado em transmissões por meio de bandas estreitas, como conexões por satélite. O novo formato foi batizado de MPEG.

O MPEG é composto por várias camadas e subsistemas para codificar as imagens e sons. Uma destas camadas é a MPEG Audio Layer-3, que começou a ser utilizado para as música e recebeu a abreviatura MP3.

Quanto espaço ocupa?
Quando um CD de áudio é gravado, ele transforma a música em informação digital em um formato de alta resolução, sem compressão nenhuma. No CD a música é codificada a uma taxa de 44,100 vezes por segundo. Cada "sample", como são chamadas as codificações, tem 2 bytes ou 16 bits (cada byte tem 8 bits) de comprimento. "Samples" separados podem ser ouvidos pelos canais direito e esquerdo do sistema estéreo. Assim um CD armazena uma grande quantidade de bits para cada segundo:

44,100 samples por segundo x 16 bits por sample x 2 canais = 1.411.200 bits por segundo

Temos então o seguinte: 1,4 milhão de bits por segundo, que equivalem a 176 mil bytes por segundo. Se em média uma música tem 3 minutos, então uma faixa de um CD guarda cerca de 32 milhões de bytes de informação, que, se baixados da Internet utilizando um modem de 56K, levariam mais de 2 horas de download.

O MP3 comprime as músicas reduzindo o número de bytes que compõem o arquivo sem danificar a qualidade de som de CD. O algoritmo do MP3 comprime a música por um fator de 10 a 14 vezes —assim uma faixa de um CD com 32 MB chega a ficar com 3 MB e pode ser baixada da Internet em minutos, ocupando pouco espaço no seu HD e permitindo o armazenamento de muitas músicas.

Compressão vs. qualidade
Estamos acostumados a trabalhar com compressão de arquivos. As imagens foram as primeiras a receber a compressão de dados, com os formatos GIF e JPEG. Para os textos, o formato ZIP é o mais usado. O MP3 utiliza uma técnica chamada Modelação Percentual de Ruído. Ela é chamada de percentual, pois leva em conta as características de funcionamento do ouvido humano.

Existem certos sons que o ouvido humano não consegue captar, porque estão além da faixa de frequência que esse equipamento auditivo é capaz de captar. Com essas premissas, o algoritmo do MP3 elimina certas partes da música sem comprometer a qualidade de som que está sendo ouvido, enquanto que o restante do arquivo é comprimido.

Players de todos os tipos
Para ouvir uma música no formato MP3 é preciso de um tocador ou player. Nos computadores, um programa faz esta função, enquanto os aparelhos eletrônicos precisam de um software especial. O primeiro programa que reproduzia arquivos em MP3 foi desenvolvido lá no Instituto Fraunhofer na Alemanha, mas tinha muitas falhas.

Em 1997, Tomislav Uzelac, que trabalhava para o Advanced Media Products criou o AMP MP3 Playback Engine. Isso iniciou uma onda de desenvolvimento de novos players de MP3 entre os universitários pelo mundo. Uma dupla deles, Justin Frankel e Dmitry Boldyrev, incluiu uma interface para Windows dando origem ao Winamp.

Outro universitário, Shaw Fanning, causou a maior revolução na internet com o MP3. Em 1999, ele criou o Napster, que facilitava a busca e o download de música pela Internet. Devido à disputa com as grandes gravadoras e a proibição do Napster de funcionar, outros programas do gênero ganharam espaço como AudioGalaxy, KaZaA, iMesh, Limewire entre outros, que também permitem baixar vídeos, imagens, jogos e qualquer outro tipo de arquivo.

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