MP3 KODLAMA STANDARTI

MP3 Nedir ?• MP3, açılımı MPEG-1 Audio Layer III) (Film

Uzmanlar Grubu Ses Katmanı 3) olan sıkıştırılmış ses biçimi ve bu biçimde kaydedilen seslere verilen ad.

• Fraunhofer-Institute tarafından geliştirlilmiştir.

• Sayısal hale getirilmiş sesler üzerinden insan kulağının duyamayacağı titreşimlerin silinmesi yöntemine dayanır.

• Günümüzde, taşınabilir müzik çalarlarda ve Internet üzerinde müzik paylaşımında en çok kullanılan standarttır.

Neden MP3?

• Sıkıştırma algoritmaları geliştirilmeden önce bilgisayarlarda ses örnekleri wav, pcm, voc, au, snd gibi biçimlerde saklanırdı.

• Bu formatlar sesi depolarken insan kulağının

duyamayacağı ses frekanslarını da depolayarak dosyanın şişmesine yol açarlar.

Neden MP3?• Bu biçimlerde CD kalitesinde 3-5 dakikalık bir ses

kaydının saklanabilmesi için 50 ila 70 megabayt arasında bir sabit disk alanı gerekmektedir.

• MP3 kullanarak, 1:24 sıkıştırma oranına kadar ses elde edilebilir.

• Kayıp veri = daha az depolama alanı

Nasıl çalışır ?• Mp3 kodlamada Kayıplı ses sıkıştırma yöntemi

kullanılır.

• insan kulağının algılayamayacağı sesleri ile sıkıştırma oranını daha da arttıran yöntemdir.

• Kulağımız 0-140 dB arası (20 Hz ile 20KHz) arasında sesi algılar

Nasıl çalışır ?

• Bu yöntemle kodlanmış olan sayısal ses, verilen kayıplar nedeniyle eski haline (ilk andaki PCM koduna) döndürülemez. Fakat uygun yöntemle ve uygun oranlarda sıkıştırma yapılırsa, kayıplı yöntemlerle sıkıştırılmış olan ses örneği, kayıpsız halini aratmayacak kalitede olabilir.

MP3 Kodlama Diyagramı

Filtreleme• İnsan sesi kaydedildikten sonra yüksek frekanslı

bileşenleri atılırsa, ses farklılaşacak ama hala ne söylendiği anlaşılabilecektir. Ama düşük frekanslı bileşenler atılırsa, sinyalin asıl kimliği bozulacak ve anlamsız sesler duyulacaktır.

• Giriş sinyalini alt örneklemli spektral bileşenlere ayrıştırmak için kullanılır.

• Dekoderdeki filtre bankasıyla birlikte bir analiz / sentez sistemi oluşturur.

Psiko-akustik model• Sinyal Analiz çok fazlı filtre bankası ile işlenirken,

aynı zaman diliminde sinyale Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) de uygulanır.

• FFT ile zaman etki alanından frekans etki alanına geçirilen sinyal daha sonra Psiko-akustik model’e gönderilir. Bu model, insan kulağının hangi sesleri algılayabileceğini hangilerini algılayamayacağını belirleyebilen bir yapıdır. İnsan kulağı duyma eşik değerlerinin dışında kalan sesleri veya kuvvetli bir ses tarafından maskelenen zayıf sesleri duyamaz. Bu nedenle bu sesler kodlamaya dâhil edilmezler.

Pencereleme• Psiko-akustik model ile elde edilen bilgiler, MDCT’nin

hangi pencere tipini seçmesi gerektiğine ve bir biçimsiz (nonuniform) niceleme işleminin frekans çizgilerini ne şekilde nicelemesi gerektiğine karar vermede yardımcı olur. Normal (uzun), kısa, başlangıç ve bitiş olmak üzere 4 farklı pencere tipi vardır.

Pencereleme

• Eğer alt bant örnekleri sürekli bir çizgide hareket ediyorsa normal pencere tipi seçilerek uzamsal çözünürlük genişletilir. Eğer örnekler süreksiz ise kısa pencere tipi seçilerek zaman çözünürlüğünü arttırmak için frekans etki alanındaki alt bant çıktıları bölünür. Bu iki pencere tipi arasında keskin geçişler olmaması için iki tane geçiş pencere tipi tanımlanmıştır. Başlangıç pencere tipi normal’den kısa’ya, bitiş pencere tipi ise kısa’dan normal’e geçmek için kullanılır.

Modified Discrete Cosine Transform (Modifiye Ayrık Kosinüs Transformu)

• Filtreleme işleminden sonra, her alt banda ait örnekler halen zaman etki alanındadır. Bu örnekleri frekans etki alanına geçirmek için her alt banda MDCT uygulanır.

Kuantalama• Kuantalama, bir ses dalgasının dijital bir şekle

dönüştürülmesidir.

• Ses dalgaları zamanda örneklenir.

• Örnekleme oranı ne kadar yüksek olursa, daha fazla adım oluşturulur.

• Bit hızı, gerçekleştirilebilen kuantalama seviyelerinin miktarını belirler.

Eşzamanlı Maskeleme

• İnsan kullağının duyamacağı titreşimleri maskeleyerek örneklenmesini önler

Huffman Kodlama

• Huffman kodlaması, sıkıştırmanın basit bir yoludur.

• Huffman kodlaması, kodlama dizisinin sonunda kullanılır.

Huffman kodlama

Huffman kodlama örneği

Mp3 Kodlamanın Avantajarı • Azaltılmış dosya boyutu

• Sıkıştırma miktarı kullanıcı tarafından ayarlanabilir.

• Dosyaları paylaşmak kolaydır.

Mp3 Kodlamanın dezavantajarı • Veriler virüs saldırısına açıktır.

• Kolay kopyalanmasından dolayı korsan yollardan önemli verilerimiz çalınabilir

TEŞEKKÜRLER UGUR YILDIZ

MAHMUT YEŞİLTAŞ FARUK GÜNEY

KIRKLARELİ ÜNİVERSİTESİSAYISAL HABERLEŞME

ÖDEVİ2016

Kaynakça

• https://prezi.com/bwjtgg33sloq/mp3-vs-aac-media-formats/• https://tr.wikipedia.org/wiki/MP3• jokero.blogcu.com/kodlama-standartlari/11626436• https://www.youtube.com/watch?v=nGF59Q9BmcU• https://www.youtube.com/watch?v=3WH_MYMPJMs• https://classes.soe.ucsc.edu/cmpe080u/Winter08/

MP3.ppt• http://www.skylondaworks.com/sc_huff.htm