| MPEG-1 ou MPEG-2 Audio Layer II | |
|---|---|
| Extensão de arquivo |
.mp2 |
| Tipo de mídia da Internet |
audio/mpeg, audio/MPA |
| Desenvolvido por | MPEG |
| Lançamento inicial | 6 de dezembro de 1991 |
| Último lançamento | ISO/IEC 13818-3:1998 abril de 1998 |
| Tipo de formato | áudio com perda |
| Contido por | MPEG-ES |
| Padrão | ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-3 |
MPEG-1 Audio Layer II ou MPEG-2 Audio Layer II (MP2, às vezes incorretamente chamado de Musicam ou MUSICAM) é um formato de compressão de áudio com perdas definido pela ISO/IEC 11172-3 juntamente com MPEG-1 Audio Layer I e MPEG-1 Audio Layer III (MP3). Embora o MP3 seja muito mais popular para aplicações de PC e Internet, o MP2 continua sendo um padrão dominante para transmissão de áudio.
A codificação MPEG-1 Audio Layer 2 foi derivada do codec de áudio MUSICAM (Masking pattern adaptation Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing), desenvolvido pelo Centre commun d'études de télévision et télécommunications (CCETT), Philips e o Institut für Rundfunktechnik (IRT) em 1989 como parte da iniciativa pan-europeia de pesquisa e desenvolvimento intergovernamental EUREKA 147 para o desenvolvimento de um sistema para transmissão de áudio e dados para receptores fixos, portáteis ou móveis (estabelecida em 1987).
Tudo começou como o projeto Digital Audio Broadcast (DAB) gerenciado por Egon Meier-Engelen do Instituto Alemão de Pesquisa e Experimental para Aeroespacial (mais tarde denominado Deutsches Zentrum für Luft- undRaum, Centro Aeroespacial Alemão) na Alemanha. A Comunidade Europeia financiou este projecto, vulgarmente conhecido como EU-147, de 1987 a 1994 como parte do programa de investigação EUREKA.
O sistema Eureka 147 compreendia três elementos principais: codificação de áudio MUSICAM (padrão de máscara, codificação e multiplexação integrada de sub-banda universal), codificação e multiplexação de transmissão e modulação COFDM.
O MUSICAM foi um dos poucos codecs capazes de atingir alta qualidade de áudio em taxas de bits na faixa de 64 a 192 kbit/s por canal monofônico. Ele foi projetado para atender aos requisitos técnicos da maioria das aplicações (no campo da transmissão, telecomunicações e gravação em mídia de armazenamento digital) — baixo atraso, baixa complexidade, robustez a erros, unidades de acesso curto, etc.
Como um predecessor do formato e tecnologia MP3, o codec perceptual MUSICAM é baseado em aritmética inteira de 32 subbandas transformadas, conduzidas por um modelo psicoacústico. Ele foi projetado principalmente para Digital Audio Broadcasting e TV digital, e divulgado pela CCETT (França) e IRT (Alemanha) em Atlanta durante uma conferência IEEE-ICASSP. Este codec incorporado a um sistema de transmissão usando modulação COFDM foi demonstrado no ar e em campo junto com a Rádio Canadá e a CRC Canadá durante o show da NAB (Las Vegas) em 1991. A implementação da parte de áudio deste sistema de transmissão foi baseada em um codificador de dois chips (um para a transformação de subbanda, um para o modelo psicoacústico projetado pela equipe de G. Stoll (IRT Alemanha), mais tarde conhecido como modelo psicoacústico I no padrão de áudio ISO MPEG) e um decodificador em tempo real usando um chip DSP Motorola 56001 executando um software de aritmética inteira projetado pela equipe de YF Dehery (CCETT, França). A simplicidade do decodificador correspondente, juntamente com a alta qualidade de áudio deste codec, usando pela primeira vez uma frequência de amostragem de 48 kHz e um formato de entrada de 20 bits/amostra (o mais alto padrão de amostragem disponível em 1991, compatível com o padrão de estúdio de entrada digital profissional AES/EBU), foram os principais motivos para adotar posteriormente as características do MUSICAM como recursos básicos para um codec avançado de compressão de música digital, como o MP3.
O algoritmo de codificação de áudio usado pelo sistema Eureka 147 Digital Audio Broadcasting (DAB) foi submetido ao processo de padronização dentro do ISO/Moving Pictures Expert Group (MPEG) em 1989-94. A codificação de áudio MUSICAM foi usada como base para alguns esquemas de codificação de áudio MPEG-1 e MPEG-2. A maioria dos principais recursos do áudio MPEG-1 foram herdados diretamente do MUSICAM, incluindo o banco de filtros, processamento de domínio de tempo, tamanhos de quadros de áudio, etc. No entanto, melhorias foram feitas e o algoritmo MUSICAM real não foi usado no padrão final MPEG-1 Audio Layer II.
Desde a finalização do MPEG-1 Audio e MPEG-2 Audio (em 1992 e 1994), o algoritmo MUSICAM original não é mais usado. O nome MUSICAM é frequentemente usado erroneamente quando se refere ao MPEG-1 Audio Layer II. Isso pode causar alguma confusão, porque o nome MUSICAM é uma marca registrada de diferentes empresas em diferentes regiões do mundo. (Musicam é o nome usado para MP2 em algumas especificações para Astra Digital Radio, bem como nos documentos DAB da BBC.)
O Projeto Eureka 147 resultou na publicação do Padrão Europeu, ETS 300 401 em 1995, para DAB que agora tem aceitação mundial. O padrão DAB usa o MPEG-1 Audio Layer II (ISO/IEC 11172-3) para frequência de amostragem de 48 kHz e o MPEG-2 Audio Layer II (ISO/IEC 13818-3) para frequência de amostragem de 24 kHz.
No final da década de 1980, o Moving Picture Experts Group (MPEG) da ISO iniciou um esforço para padronizar a codificação digital de áudio e vídeo, que deveria ter uma ampla gama de aplicações em transmissão de rádio e TV digital (mais tarde DAB, DMB, DVB) e uso em CD-ROM (mais tarde Video CD). A codificação de áudio MUSICAM foi uma das 14 propostas para o padrão de áudio MPEG-1 que foram enviadas à ISO em 1989.
O padrão de áudio MPEG-1 foi baseado nos formatos de áudio MUSICAM e ASPEC existentes. O padrão de áudio MPEG-1 incluía as três "camadas" de áudio (técnicas de codificação) agora conhecidas como Layer I (MP1), Layer II (MP2) e Layer III (MP3). Todos os algoritmos para MPEG-1 Audio Layer I, II e III foram aprovados em 1991 como o rascunho do comitê ISO-11172 e finalizados em 1992 como parte do MPEG-1, o primeiro conjunto de padrões do MPEG, que resultou no padrão internacional ISO/IEC 11172-3 (também conhecido como MPEG-1 Audio ou MPEG-1 Parte 3), publicado em 1993. Trabalhos posteriores sobre áudio MPEG foram finalizados em 1994 como parte do segundo conjunto de padrões MPEG, MPEG-2, mais formalmente conhecido como padrão internacional ISO/IEC 13818-3 (também conhecido como MPEG-2 Parte 3 ou MPEG-2 Audio compatível com versões anteriores ou MPEG-2 Audio BC), publicado originalmente em 1995. O MPEG-2 Parte 3 (ISO/IEC 13818-3) definiu taxas de bits e taxas de amostragem adicionais para MPEG-1 Audio Layer I, II e III. As novas taxas de amostragem são exatamente metade daquelas definidas originalmente para MPEG-1 Audio. O MPEG-2 Parte 3 também aprimorou o áudio do MPEG-1 ao permitir a codificação de programas de áudio com mais de dois canais, até 5.1 multicanal.
O componente Layer III (MP3) usa um algoritmo de compressão com perdas que foi projetado para reduzir bastante a quantidade de dados necessária para representar uma gravação de áudio e soar como uma reprodução decente do áudio original não compactado para a maioria dos ouvintes.
CCETT (França), IRT (Alemanha) e Philips (Holanda) ganharam um prêmio Emmy de Engenharia 2000 pelo desenvolvimento de um sistema de compressão de áudio digital de dois canais conhecido como Musicam ou MPEG Audio Layer II.
A camada de áudio MPEG-1 II é definida na ISO/IEC 11172-3 (MPEG-1 Parte 3)
Uma extensão foi fornecida na Camada de Áudio MPEG-2 II e é definida na ISO/IEC 13818-3 (MPEG-2 Parte 3)
O formato é baseado em quadros digitais sucessivos de 1152 intervalos de amostragem com quatro formatos possíveis:
O áudio MPEG pode ter taxa de bits variável (VBR), mas não é amplamente suportado. A camada II pode usar um método chamado comutação de taxa de bits. Cada quadro pode ser criado com uma taxa de bits diferente. De acordo com a ISO/IEC 11172-3:1993, Seção 2.4.2.3: Para fornecer o menor atraso e complexidade possíveis, o decodificador (áudio MPEG) não é obrigado a suportar uma taxa de bits continuamente variável quando na Layer I ou II.
Parte dos padrões de rádio digital DAB e televisão digital DVB.
O MPEG-1 Audio Layer II é comumente usado na indústria de transmissão para distribuir áudio ao vivo por satélite, ISDN e conexões de rede IP, bem como para armazenamento de áudio em sistemas de reprodução digital. Um exemplo é o sistema de distribuição de programação PRSS Content Depot da NPR. O Content Depot distribui áudio MPEG-1 L2 em um wrapper Broadcast Wave File. O MPEG2 com cabeçalhos RIFF (usado em .wav) é especificado nos padrões RIFF/WAV. Como resultado, o Windows Media Player reproduzirá diretamente os arquivos do Content Depot, no entanto, os players .wav menos inteligentes geralmente não o fazem. Como o processo de codificação e decodificação teria sido um dreno significativo nos recursos da CPU nas primeiras gerações de sistemas de transmissão de transmissão, os sistemas de transmissão de transmissão profissionais geralmente implementam o codec em hardware, como delegando a tarefa de codificação e decodificação a uma placa de som compatível em vez da CPU do sistema.
MPEG-1 Audio Layer II é o formato de áudio usado em Digital Audio Broadcast (DAB), um padrão de rádio digital para transmissão de serviços de rádio de áudio digital em muitos países ao redor do mundo. O departamento de Pesquisa e Desenvolvimento da BBC afirma que pelo menos 192 kbit/s são necessários para uma transmissão estéreo de alta fidelidade:
Um valor de 256 kbit/s foi julgado para fornecer um sinal de transmissão estéreo de alta qualidade. No entanto, uma pequena redução, para 224 kbit/s, é frequentemente adequada e, em alguns casos, pode ser possível aceitar uma redução adicional para 192 kbit/s, especialmente se a redundância no sinal estéreo for explorada por um processo de codificação 'estéreo conjunto' (ou seja, alguns sons que aparecem no centro da imagem estéreo não precisam ser enviados duas vezes). A 192 kbit/s, é relativamente fácil ouvir imperfeições em material de áudio crítico.
— BBC R&D White Paper WHP 061 June 2003
Todos os reprodutores de DVD-Vídeo em países PAL contêm decodificadores MP2 estéreo, tornando o MP2 um possível concorrente do Dolby Digital nesses mercados. Os reprodutores de DVD-Vídeo em países NTSC não são obrigados a decodificar áudio MP2, embora a maioria o faça. Enquanto alguns gravadores de DVD armazenam áudio em MP2 e muitos DVDs de autoria do consumidor usam o formato, DVDs comerciais com trilhas sonoras MP2 são raros.
MPEG-1 Audio Layer II é o formato de áudio padrão usado nos formatos Video CD e Super Video CD (VCD e SVCD também suportam taxa de bits variável e MPEG Multichannel, conforme adicionado pelo MPEG-2).
MPEG-1 Audio Layer II é o formato de áudio padrão usado no padrão MHP para decodificadores.
MPEG-1 Audio Layer II é o formato de áudio usado em filmadoras HDV.
Arquivos MP2 são compatíveis com alguns reprodutores de áudio portáteis.
O termo MP2 e a extensão do nome do arquivo .mp2 geralmente se referem a dados MPEG-1 Audio Layer II, mas também podem se referir a MPEG-2 Audio Layer II, uma extensão compatível principalmente com versões anteriores que adiciona suporte para áudio multicanal, codificação de taxa de bits variável e taxas de amostragem adicionais, definidas na ISO/IEC 13818-3. A abreviação MP2 também é às vezes erroneamente aplicada a vídeo MPEG-2 ou áudio MPEG-2 AAC.