Le MPEG-1/2 Audio Layer 3, plus connu sous son abréviation de MP3, est la spécification sonore du standard MPEG-1, du Moving Picture Experts Group (MPEG). C'est un algorithme de compression audio (voir aussi codec) capable de réduire drastiquement la quantité de données nécessaire pour restituer de l'audio, mais qui, pour l'auditeur, ressemble à une reproduction du son original non compressé, c'est-à-dire avec perte de qualité sonore significative mais acceptable pour l'oreille humaine. L'extension de nom de fichier est .mp3 et le type MIME est audio/mpeg[1]. Ce type de fichier est appelé « fichier MP3 ».
Un fichier MP3 n'est soumis à aucune mesure technique de protection (cf. gestion numérique des droits).
Historique
Le codage MPEG-1/2 Layer 2 est né avec le projet Digital Audio Broadcasting (radio numérique DAB) qui fut lancé par le Deutsche Luft und Raumfahrt. Ce projet a été financé par l'Union européenne, et faisait partie du programme de recherche EUREKA, plus connu sous le nom de EU-147.
Le projet EU-147 exista de 1987 à 1994. En 1991, deux formats étaient disponibles :
- MUSICAM (Masking pattern adapted Universal Subband Coding And Multiplexing), basé sur un pur codage psycho-acoustique et un banc de filtres adaptés aux sons de type percussifs ;
- ASPEC (Adaptive Spectral Perceptual Entropy Coding), qui introduisait la technologie de codage entropique.
Le format Musicam conçu par le CCETT, Philips et l'IRT fut choisi par l'ISO MPEG Audio dirigé par Hans-Georg Mussman en raison de sa structuration modulaire en plusieurs couches de codage [Layers], sa simplicité de mise en œuvre côté décodeur et sa grande tolérance aux erreurs de transmission.
À la demande de Hans-Georg Mussman, un groupe de travail regroupant Leon Van de Kerkhof (Philips), Yves-François Dehery (TDF-CCETT), Karlheinz Brandenburg (Fraunhofer-Gesellschaft) reprit des idées de Musicam et d'ASPEC, ajouta de nouveaux outils technologiques et créa le format MP3 (Layer III ou couche III), conçu pour être de même qualité à 128 kbit/s que le MP2 à 192 kbit/s.
La norme ISO MPEG Audio avec ses trois couches de codage Layer I, Layer II (Musicam), Layer III (.MP3) fut achevée officiellement en 1992 et constitua la première partie du MPEG-1, le premier travail du groupe MPEG, groupe à l'origine de la norme internationale ISO/CEI 11172-3, publiée en 1993. Le travail sur l'audio MPEG se termina en 1994 et constitua la seconde partie (MPEG-2) de la norme internationale ISO/CEI 13818-3, publiée pour la première fois en 1995.
Les équipes de normalisation procédèrent à de nombreux tests subjectifs en double aveugle sur de nombreux matériaux sonores pour déterminer le niveau de compression approprié pour les diverses couches de l'algorithme. On a notamment utilisé Tom's Diner, la chanson de Suzanne Vega comme séquence de test pour l'algorithme de compression du MP3. Cette chanson a été choisie à cause de sa finesse et de sa simplicité, qui facilite la détection des imperfections du codec.
Utilisation
Ce format populaire de compression audio permet une compression approximative de 1:4 à 1:12. Un fichier audio occupe ainsi quatre à douze fois moins d'espace une fois compressé au format MP3. La réduction de taille facilite le téléchargement et le stockage de données musicales sur un support numérique, tel qu'un disque dur ou une mémoire flash.
Il a également été largement mis en oeuvre en diffusion numérique dans les récepteurs T-DMB Radio dont la spécification a été adoptée par l'ETSI en 2005. En effet le MP3 appartient à la même famille de norme MPEG Audio que le MP2 utilisé en radiodiffusion numérique (TNT et T-DMB Radio). Un simple transcodage binaire du format MP2 audio diffusé au format MP3 enregistré est réalisé dans les terminaux T-DMB, autorisant ainsi la mise sur le marché de terminaux baladeurs/récepteurs audionumériques.
Étiquettes
Outre le fait de stocker la musique de façon très compacte tout en conservant une qualité acceptable, le MP3 apporte une fonctionnalité rarement présente sur les formats audio qui l'ont précédé : les métadonnées (données sur les données). En clair, le fichier MP3 ne contient pas seulement la musique mais peut également apporter des informations sur celles-ci (telles que l'interprète, le titre, le nom de l'album, la pochette, les paroles ou du karaoké). Ces informations sont stockées sous forme d’étiquettes (tag en anglais) dont il existe plusieurs versions.
Le format MP3 initial ne permettait pas de stocker des étiquettes, tout au plus, il permettait de préciser certains paramètres binaires comme le fait que le morceau soit protégé ou non par copyright ou le fait qu'il s'agisse d'un original ou d'une copie.
Les étiquettes MP3 sont enregistrées au format ID3 (version 1 ou 2).
Licence
Bien que le MP3 soit souvent perçu par l'utilisateur final comme une technologie gratuite (car il peut en effet coder ou décoder sa musique de manière tout à fait légale pour peu que l'enregistrement original lui appartienne ou qu'il soit une copie à usage privé), cette technologie fait l'objet d'une licence.
L'algorithme « MPEG-1 Layer 3 » décrit dans les standards ISO/CEI IS 11172-3 et ISO/CEI IS 13818-3 est soumis à des redevances (droits commerciaux) à Philips (entreprise néerlandaise), TDF (entreprise française), France Télécom (entreprise française), IRT (entreprise allemande), Fraunhofer IIS (entreprise allemande) et Thomson pour toute utilisation ou implantation physique (notamment sur les baladeurs MP3).
Environnement Windows
Lorsqu'on dispose d'un CD audio et d'un lecteur CD sur un ordinateur sous Windows, il suffit d'insérer le CD et de le lire avec le Lecteur Windows Media intégré au système d'exploitation. En cliquant sur l'onglet "Extraire", on peut très facilement transformer les fichiers audio du CD. Néanmoins, le Lecteur Windows Media est réglé par défaut pour extraire les fichiers dans WMA. Sous les premières versions de lecteur, il fallait installer un codec externe pour encoder en MP3. Depuis la version pour Windows XP, l'encodeur est intégré au lecteur, mais il faut le forcer dans le menu Outils/Options, onglet Extraire la musique, et passer outre le message d'avertissement sur les défauts de l'encodage MP3 !
Il existe des logiciels plus spécialisés offrant plus d'options et une meilleure qualité (grâce à l'encodeur LAME) tels que CDex ou EAC. Le logiciel iTunes offre de nombreuses possibilités de conversion d'un format à un autre.
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