Un MP3 est un fichier audio numérique compressé avec une norme définie par le Motion Pictures Experts Group (MPEG). MPEG a été créé pour développer des techniques de traitement de la vidéo numérique ; étant donné que la plupart des vidéos contiennent également de l’audio, ce format a été développé comme une extension audio de ce travail. Officiellement connu sous le nom de « MPEG-1, Layer 3 », le MP3 est un algorithme de compression avec perte qui utilise une modélisation psychoacoustique pour réduire la taille des fichiers audio jusqu’à 90 %.
La psychoacoustique profite des déficiences du système auditif humain pour jeter des bits numériques correspondant à des sons qui ne peuvent pas être entendus. L’oreille humaine ne peut pas entendre les sons faibles en présence de sons forts ayant une fréquence similaire ; par exemple, une conversation vocale devient inaudible lorsqu’un avion vole à basse altitude. Cet effet est connu sous le nom de masquage auditif, et fait correctement, les sons rejetés ne seront pas manqués.
MP3 est un algorithme avec perte dans le sens où les bits d’origine ne peuvent pas être recréés à partir des bits compressés. En termes d’audition, cependant, le format est sans perte car l’oreille humaine ne peut pas faire la distinction entre un enregistrement sur CD et une version correctement codée de celui-ci. Les MP3 atteignent cette transparence à un débit d’environ 256 kilobits par seconde, soit environ un sixième des 1.4 mégabits par seconde requis par le format de disque compact.
Il est possible d’enregistrer des MP3 à des débits binaires inférieurs, économisant encore plus d’espace, mais des différences audibles commencent à apparaître à des débits inférieurs à 128 kilobits par seconde. À ces débits binaires inférieurs, le format peut utiliser une astuce connue sous le nom de stéréo commune pour améliorer la qualité. L’audio se compose généralement de pistes audio gauche et droite. La stéréo commune combine, dans la mesure du possible, les sons communs aux pistes gauche et droite en une seule piste. Au lieu de gauche et de droite, il a des canaux « communs » et « différents ».
Être un standard ouvert, et donc accessible à tous, a joué un rôle majeur dans l’adoption généralisée du format de fichier MP3. Bien que des implémentations spécifiques, telles que celles de l’Institut Fraunhofer, puissent être protégées par des brevets, il existe de nombreuses implémentations open source. Les fichiers dans ce format n’étaient à l’origine lisibles que sur des ordinateurs, mais des lecteurs portables peu coûteux ont depuis été développés.