Capa de audio MPEG-1 II

El audio MPEG puede tener una tasa de bits variable (VBR), pero no es ampliamente compatible. La capa II puede usar un método llamado conmutación de tasa de bits. Cada fotograma puede crearse con una tasa de bits diferente. ^{[ 12 ] [ 13 ]} Según ISO/IEC 11172-3:1993, Sección 2.4.2.3: Para proporcionar el menor retardo y complejidad posibles, el decodificador (de audio MPEG) no está obligado a admitir una tasa de bits continuamente variable cuando está en la capa I o II. ^{[ 14 ]}

Si bien el término MP2 y la extensión de archivo.mp2 generalmente se refieren a datos de MPEG-1 Audio Layer II, también pueden referirse a MPEG-2 Audio Layer II, una extensión mayormente compatible con versiones anteriores que agrega soporte para audio multicanal , codificación de tasa de bits variable y frecuencias de muestreo adicionales, definidas en ISO/IEC 13818-3 como parte de los estándares MPEG-2 .

MPEG-1 Audio Layer II es el formato de audio utilizado en la radiodifusión digital (DAB), un estándar para la transmisión de servicios de radio digital que se ha adoptado en muchas regiones del mundo. El departamento de Investigación y Desarrollo de la BBC afirma que se necesitan al menos 192  kbit/s para una transmisión estéreo de alta fidelidad .

Se ha determinado que un valor de 256  kbit/s proporciona una señal de transmisión estéreo de alta calidad. Sin embargo, una pequeña reducción a 224  kbit/s suele ser suficiente, e incluso en algunos casos se puede aceptar una reducción adicional a 192  kbit/s, especialmente si se aprovecha la redundancia de la señal estéreo mediante un proceso de codificación estéreo conjunta (es decir, algunos sonidos que aparecen en el centro de la imagen estéreo no necesitan enviarse dos veces). A 192  kbit/s, es relativamente fácil percibir imperfecciones en material de audio crítico.

A fecha de 2025, MPEG-1 Audio Layer II sigue siendo de uso generalizado en el Reino Unido para las emisiones DAB; el nuevo estándar DAB+, que ahora predomina en el resto de Europa y en otras regiones, no utiliza MP2, sino HE-AAC . MP2 también se adoptó como formato de audio para las emisiones de Astra Digital Radio (ADR) y para el estándar Multimedia Home Platform (DVB-MHP) para decodificadores. MP2 también se utiliza junto con Dolby Digital (AC3) en las transmisiones de audio de algunas emisiones DVB . ^{[ 16 ]}

MPEG-1 Audio Layer II se utiliza comúnmenteEn la industria de la radiodifusión, se utiliza para distribuir audio en directo a través de conexiones de satélite, ISDN y red IP, así como para almacenar audio en sistemas de reproducción digital. Un ejemplo es el sistema de distribución de programación PRSS Content Depot de NPR . Content Depot distribuye audio MPEG-1 L2 en un contenedor de archivo Broadcast Wave. MPEG2 con encabezados RIFF (utilizado en ) está especificado en los estándares RIFF/WAV. Como resultado, Windows Media Player reproduce directamente los archivos de Content Depot; sin embargo, los reproductores menos avanzados a menudo no lo hacen. Dado que el proceso de codificación y decodificación habría consumido una cantidad significativa de recursos de CPU en las primeras generaciones de sistemas de reproducción de radiodifusión, los sistemas profesionales de reproducción de radiodifusión suelen implementar el códec en hardware, por ejemplo, delegando la tarea de codificación y decodificación a una tarjeta de sonido compatible en lugar de a la CPU del sistema..wav.wav

MPEG-1 Audio Layer II es el formato de audio estándar utilizado en los formatos Video CD y Super Video CD (VCD y SVCD también admiten tasa de bits variable y MPEG Multichannel , incorporado por MPEG-2). Todos los reproductores de DVD-Video en países PAL incluyen decodificadores MP2 estéreo, lo que convierte a MP2 en un posible competidor de Dolby Digital (AC3) en estos mercados. Los reproductores de DVD-Video en países NTSC no están obligados a decodificar audio MP2, aunque la mayoría lo hace. Si bien algunas grabadoras de DVD almacenan audio en MP2 y muchos DVD de consumo utilizan este formato, los DVD comerciales con bandas sonoras en MP2 son poco comunes.

MPEG-1 Audio Layer II es también el formato de audio utilizado en las videocámaras HDV .

La codificación MPEG-1 Audio Layer 2 se derivó del códec de audio MUSICAM ( Masking pattern adaptation Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing ), desarrollado por el Centre commun d'études de télévision et télécommunications (CCETT), Philips y el Institut für Rundfunktechnik (IRT) en 1989 como parte de la iniciativa paneuropea intergubernamental de investigación y desarrollo EUREKA 147 para el desarrollo de un sistema para la transmisión de audio y datos a receptores fijos, portátiles o móviles (establecida en 1987).

Comenzó como el proyecto Digital Audio Broadcast (DAB) dirigido por Egon Meier-Engelen de Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt (más tarde llamado Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Centro Aeroespacial Alemán) en Alemania. La Comunidad Europea financió este proyecto, comúnmente conocido como EU-147, de 1987 a 1994 como parte del programa de investigación EUREKA .

El sistema Eureka 147 comprendía tres elementos principales: codificación de audio MUSICAM ( patrón de enmascaramiento, codificación y multiplexación integradas de subbanda universal ), codificación y multiplexación de transmisión y modulación COFDM. ^{[ 19 ]}

MUSICAM fue uno de los pocos códecs capaces de lograr una alta calidad de audio a velocidades de bits en el rango de 64 a 192  kbit/s por canal monofónico. Fue diseñado para cumplir con los requisitos técnicos de la mayoría de las aplicaciones (en el campo de la radiodifusión, las telecomunicaciones y la grabación en soportes de almacenamiento digital): baja latencia, baja complejidad, robustez ante errores, unidades de acceso cortas, etc. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Como precursor del formato y la tecnología MP3, el códec perceptivo MUSICAM se basa en una transformación de 32 subbandas mediante aritmética de enteros, impulsada por un modelo psicoacústico. Fue diseñado principalmente para la radiodifusión de audio digital y la televisión digital, y presentado por CCETT (Francia) e IRT (Alemania) en Atlanta durante una conferencia IEEE-ICASSP. ^{[ 22 ]} Este códec incorporado a un sistema de radiodifusión que utiliza modulación COFDM se demostró en el aire y en el campo ^{[ 23 ]} junto con Radio Canadá y CRC Canadá durante la feria NAB (Las Vegas) en 1991. La implementación de la parte de audio de este sistema de radiodifusión se basó en un codificador de dos chips (uno para la transformación de subbanda, otro para el modelo psicoacústico diseñado por el equipo de G. Stoll (IRT Alemania), posteriormente conocido como modelo psicoacústico I en el estándar de audio ISO MPEG) y un decodificador en tiempo real que utiliza un chip DSP Motorola 56001 que ejecuta un software de aritmética entera diseñado por el equipo de YF Dehery ( CCETT , Francia). La sencillez del decodificador correspondiente, junto con la alta calidad de audio de este códec que utilizaba por primera vez una frecuencia de muestreo de 48 kHz y un formato de entrada de 20 bits/muestra (el estándar de muestreo más alto disponible en 1991, compatible con el estándar de estudio de entrada digital profesional AES/EBU), fueron las principales razones para adoptar posteriormente las características de MUSICAM como características básicas para un códec de compresión de música digital avanzado como el MP3. 

El algoritmo de codificación de audio utilizado por el sistema de radiodifusión de audio digital (DAB) Eureka 147 fue sometido al proceso de estandarización dentro del ISO/Moving Pictures Expert Group (MPEG) entre 1989 y 1994. ^{[ 24 ] [ 25 ]} La codificación de audio MUSICAM se utilizó como base para algunos esquemas de codificación de MPEG-1 y MPEG-2 Audio. ^{[ 26 ]} La mayoría de las características clave de MPEG-1 Audio se heredaron directamente de MUSICAM, incluyendo el banco de filtros, el procesamiento en el dominio del tiempo, los tamaños de los fotogramas de audio, etc. Sin embargo, se realizaron mejoras y el algoritmo MUSICAM real no se utilizó en el estándar final MPEG-1 Audio Layer II.

Desde la finalización de MPEG-1 Audio y MPEG-2 Audio (en 1992 y 1994), el algoritmo MUSICAM original ya no se utiliza. ^{[ 7 ] [ 27 ]} El nombre MUSICAM se usa a menudo erróneamente cuando se hace referencia a MPEG-1 Audio Layer II. Esto puede generar cierta confusión, ya que el nombre MUSICAM es una marca registrada por diferentes compañías en distintas regiones del mundo. ^{[ 7 ] [ 27 ] [ 28 ]} (Musicam es el nombre utilizado para MP2 en algunas especificaciones de Astra Digital Radio, así como en los documentos DAB de la BBC).

El Proyecto Eureka 147 dio como resultado la publicación de la norma europea ETS 300 401 en 1995 para DAB, que ahora cuenta con aceptación mundial. La norma DAB utiliza la capa de audio MPEG-1 II (ISO/IEC 11172-3) para una  frecuencia de muestreo de 48 kHz y la capa de audio MPEG-2 II (ISO/IEC 13818-3) para una frecuencia de muestreo de 24  kHz. ^{[ 29 ]}

A finales de la década de 1980, el Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG) de la ISO inició un esfuerzo para estandarizar la codificación de audio y video digital, que se esperaba que tuviera una amplia gama de aplicaciones en la radiodifusión digital y la televisión (más tarde DAB , DMB , DVB ) y su uso en CD-ROM (más tarde Video CD ). ^{[ 30 ]} La codificación de audio MUSICAM fue una de las 14 propuestas para el estándar de audio MPEG-1 que se presentaron a la ISO en 1989. ^{[ 21 ] [ 26 ]}

El estándar de audio MPEG-1 se basó en los formatos de audio MUSICAM y ASPEC existentes. ^{[ 31 ]} El estándar de audio MPEG-1 incluía las tres "capas" de audio (técnicas de codificación) ahora conocidas como Capa I (MP1), Capa II (MP2) y Capa III (MP3). Todos los algoritmos para las capas I, II y III de audio MPEG-1 fueron aprobados en 1991 como borrador del comité de ISO-11172 ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]} y finalizados en 1992 ^{[ 35 ]} como parte de MPEG-1 , el primer conjunto de estándares de MPEG , que dio como resultado el estándar internacional ISO / IEC 11172-3 (también conocido como MPEG-1 Audio o MPEG-1 Parte 3 ), publicado en 1993. ^{[ 4 ]} El trabajo adicional sobre audio MPEG ^{[ 36 ]} se finalizó en 1994 como parte del segundo conjunto de estándares MPEG, MPEG-2 , conocido más formalmente como estándar internacional ISO/IEC 13818-3 (también conocido como MPEG-2 Parte 3 o MPEG-2 Audio compatible con versiones anteriores o MPEG-2 Audio BC ^{[ 37 ]} ), publicado originalmente en 1995. ^{[ 5 ] [ 38 ]} MPEG-2 La Parte 3 (ISO/IEC 13818-3) definió tasas de bits y frecuencias de muestreo adicionales para las capas I, II y III de audio MPEG-1. Las nuevas frecuencias de muestreo son exactamente la mitad de las definidas originalmente para el audio MPEG-1. La Parte 3 de MPEG-2 también mejoró el audio de MPEG-1 al permitir la codificación de programas de audio con más de dos canales, hasta 5.1 canales multicanal. ^{[ 36 ]}

El componente Layer III ( MP3 ) utiliza un algoritmo de compresión con pérdida diseñado para reducir considerablemente la cantidad de datos necesarios para representar una grabación de audio y que suene como una reproducción decente del audio original sin comprimir para la mayoría de los oyentes.

CCETT (Francia), IRT (Alemania) y Philips (Países Bajos) ganaron un premio Emmy en Ingeniería 2000 por el desarrollo de un sistema de compresión de audio digital de dos canales conocido como Musicam o MPEG Audio Layer II. ^{[ 39 ] [ 40 ]}