Month: October 2020

Wie Ton auf einem Computer gespeichert wird

Heute gibt es ungefähr drei Dutzend gängige digitale Audioformate. Warum Sie so viele Arten von Audiodateien erstellen müssen, um eine Art von Inhalt zu speichern, und wie Sie all dies verwalten, erfahren Sie aus diesem Material.

Einführung
Sicherlich bevorzugen viele Benutzer es, ihren Heimcomputer nicht nur als Arbeitstier, sondern auch als Multimedia-Center zu verwenden, in dem sie Filme oder Familienfotos ansehen und ihre Lieblingsmusik hören können. Kompakte Digitalplayer oder Mobiltelefone eignen sich zwar besser zum Hören von Musikkompositionen, aber im Gegensatz zu ihnen kann ein Computer nicht nur Musik abspielen.

Unabhängig davon, wie groß der integrierte Speicher Ihres Musik-Players ist, wird es höchstwahrscheinlich schwierig sein, Ihre gesamte Musikbibliothek darauf zu speichern. Darüber hinaus können Sie mit einem PC Musik erstellen, bearbeiten, organisieren und nach Musik suchen. Vergessen Sie auch nicht, dass es heute rund drei Dutzend gängige digitale Audioformate gibt und die meisten Player alles andere als Allesfresser sind und nur einige davon abspielen können.

Warum müssen Sie so viele Musikformate erstellen, um eine Art von Inhalten zu speichern? Der Punkt ist, dass in den allermeisten Fällen der Ton in einer “komprimierten” Form gespeichert wird, da eine Minute unkomprimierter Komposition etwa 10 MB auf der Festplatte belegt. Einerseits scheint dies nicht viel zu sein, andererseits, wenn Sie ein Musikliebhaber sind und Ihre Sammlung aus mehreren hundert oder sogar Tausenden von Songs besteht, ist es klar, dass der Sound komprimiert werden muss, um den Platz zu reduzieren, den er einnimmt elektronische Medien.

Zum Komprimieren von Musikdateien werden verschiedene spezielle Algorithmen verwendet, die anschließend die Struktur und Darstellung der Audiodaten oder sogenannte digitale Audiodateiformate bestimmen. Alle Audioformate können in drei Gruppen unterteilt werden: unkomprimierte Audioformate, verlustfreie Komprimierung und verlustbehaftete Komprimierung.

Keine Komprimierung
Eines der am weitesten verbreiteten Formate in Bezug auf diesen Typ ist das bekannte WAV. Der Sound von Dateien mit dieser Erweiterung wird ohne Komprimierung oder Änderungen gespeichert. Es ist richtig, dass viel mehr Speicherplatz zum Speichern unkomprimierter Dateien erforderlich ist. Daher wird WAV nur in professionellen Audio- und Videoanwendungen verwendet, bei denen der Ton vor der Verarbeitung keinen Qualitätsverlust aufweisen sollte. Das Speichern gewöhnlicher Musikkompositionen in dieser Form ist eine ungerechtfertigte Verschwendung.

Zum Abspielen von WAV-Dateien benötigen Sie keine spezielle Software, da alle Mediaplayer dieses Format verstehen, einschließlich des im Windows-System integrierten Standard-Windows Media-Audioplayers.

Ein weiteres erwähnenswertes Format zum Speichern von unkomprimiertem Audio ist die Apple-Entwicklung AIFF (Audio Interchange File Format). Wie Sie vielleicht vermutet haben, wird es am häufigsten auf Macintosh-Computern unter Mac OS X verwendet.

Verlustfreie Komprimierung (verlustfrei)
Verlustfreie Komprimierungsalgorithmen für Audiodateien arbeiten nach dem Prinzip herkömmlicher Aktenschränke. Sie bieten nicht die höchste Komprimierungsstufe (40 bis 60%), während sie praktisch keinen Einfluss auf die Klangqualität haben. Es ist auch erwähnenswert, dass in diesem Fall die verschlüsselten Daten vollständig in ihrer ursprünglichen Form wiederhergestellt werden können. Daher wird die Verwendung der verlustfreien Komprimierung am häufigsten in Fällen verwendet, in denen es wichtig ist, die Identität der komprimierten Daten in Bezug auf das Original beizubehalten.

Die beliebtesten Audioformate in dieser Gruppe sind FLAC (Free Lossless Audio Codec), APE (Monkey’s Audio), WMA (Windows Media Lossless) und ALAC (Apple Lossless Audio Codec). Jeder hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Beispielsweise bietet der APE-Codec etwas bessere Komprimierungsgewinne, während FLAC häufiger vorkommt. Im Allgemeinen speichern alle echten Musikliebhaber ihre Musiksammlungen in verlustfreien Formaten, da sie keine Daten aus dem Audiostream entfernen und mit diesen Codecs erstellte Dateien auch auf hochwertigen Stereoanlagen wiedergegeben werden können.

Für die Wiedergabe verlustfreier komprimierter Formate werden in der Regel Player von Drittanbietern (außer WMA) wie MPlayer, Foobar, AIMP, Winamp, VLC und andere verwendet, da bereits alle erforderlichen Codecs integriert sind. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein zusätzliches Codec-Paket (z. B. K-Lite) separat zu installieren. Anschließend können Sie Dateien in verlustfreiem Format von fast jedem Audio-Player anhören.

Verlustbehaftete Komprimierung
Dies ist die beliebteste Gruppe von Algorithmen, die das maximale Audiokomprimierungsverhältnis (bis zu 10-mal oder mehr) bietet. Die Audiodatei verliert jedoch an Qualität.

Wellenkomprimierung. So funktioniert die Audiokomprimierung

Wav ist einer der Container zum Aufzeichnen eines Audiostreams. Als Faustregel gilt, dass unkomprimiertes Audio im WAV-Format aufgezeichnet wird, wodurch die Datei sehr groß wird. Um die Größe zu verringern, können Sie das Audio in ein Format mit einem höheren Komprimierungsgrad konvertieren oder es mit einem Codec komprimieren, indem Sie das Audio im WAV-Container belassen.

Viele Leute, die mit Sound arbeiten, haben wahrscheinlich das Problem der großen (nur riesigen) Größe von Audiodateien im WAV-Format. Tatsächlich sind Dateien dieses Typs zwar komfortabel zu verwenden, aber in Bezug auf die Größe recht umständlich.

So reduzieren Sie die Wellengröße
Der einfachste Weg, die Größe einer WAV-Datei zu reduzieren, ohne an Qualität zu verlieren, besteht darin, sie einfach in ein anderes Audioformat mit derselben Bitrate zu konvertieren. Angenommen, es könnte das beliebteste MP3-Audioformat sein. Tatsache ist, dass es nicht schwierig ist, mit diesen Dateien in Sound-Editoren zu arbeiten, da jeder semiprofessionelle oder professionelle Audio-Editor MP3-Dateien in Wellenform öffnet. Daher ist die Bearbeitung genau die gleiche Arbeit wie bei WAV-Dateien.

Andererseits hat die Welt einen unausgesprochenen Standard für Musikdateien übernommen, die auf vielen Servern vorhanden sind. Dies ist 16-Bit-Audio mit 44100 Hz und 128 kbps. Wenn Sie also eine Datei mit einer Bitrate von beispielsweise 320 kbps und 48000 Hz aufgenommen haben, können Sie die Bitrate einfach ändern. Für Laien wirkt sich der Qualitätsverlust beim Ändern der Abtastrate nicht besonders aus. Auch um Musik zu hören, beispielsweise auf einem mobilen Gerät. Fast jeder Audio-Editor ermöglicht diese Art der Bedienung. Diese Vorgänge werden bereits zu Beginn des Programms bereitgestellt und mit nur wenigen Klicks auf die erforderlichen Menüpunkte ausgeführt. Wenn Sie große Angst vor Qualitätsverlusten haben, können Sie die zusätzlichen Funktionen nutzen, nachdem Sie die Bitrate oder die Abtastrate geändert haben. Es können verschiedene Arten von Filtern sein, z. B. Equalizer oder Klangnormalisierung. All dies wird dazu beitragen, den Klang in seine richtige Form zu bringen.

Wenn Sie jedoch professionell mit Sound arbeiten oder an guten Sound gewöhnt sind, müssen Sie die Bitrate und die Samplerate nicht ändern. Hier lohnt es sich, die oben beschriebene erste Methode zu verwenden, die an sich am akzeptabelsten ist.

Um die Größe einer solchen Audiodatei zu verringern, können Sie einfach verschiedene Codecs verwenden, um dieselbe WAV-Datei wie die Ausgabe zu erhalten, jedoch nur mit einem höheren Grad an Komprimierung. Sie können das WAV-PCM-Format beispielsweise in das AC-3-ACM-Format konvertieren, wodurch die Größe sofort verringert wird. Es gibt einige Programme für diese Art von Aktion. Und Sie müssen keinen Audio-Editor verwenden. Sie können beispielsweise Total Audio Converter verwenden. Das Reduzieren der Größe erfordert nicht zu viel Zeit und Mühe. Sie müssen lediglich den gewünschten Filter, die gewünschte Bitrate und die gewünschte Abtastrate auswählen. Das ist es.

Heutzutage ist die Menge an Informationen, die wir im Internet konsumieren, im Vergleich zu Anfang der 2000er Jahre um das Tausendfache gestiegen. Und es ist nicht verwunderlich, dass zuvor neben der weitaus weniger verbreiteten Internetabdeckung auch die Websites und Dienste verwendet wurden, für die dass wir es gewohnt waren, ganz anders auszusehen.

Jeden Tag lesen wir Artikel und Nachrichten, dass dieses oder jenes Unternehmen einen neuen Verbindungsstandard entwickelt hat, der die aktuellen Analoga hinsichtlich der Datenübertragungsgeschwindigkeit übertrifft. Seit fast zwei Jahrzehnten machen die Anbieter und Hersteller vieler Geräte einen großen Schritt in Richtung Hochgeschwindigkeits-Internetzugang. Unser sofortiger Zugriff auf Websites ist jedoch nicht der einzige mit nur Geschwindigkeit.

Die Entwicklung von Algorithmen zur Komprimierung von Bild-, Audio- und Videodateien spielte eine sehr wichtige Rolle bei der Zeitersparnis. Wenn wir durch die Weite des Netzwerks gehen, denken wir oft nicht einmal darüber nach, wie und was organisiert ist und wie viel Aufwand in die Entwicklung einer bestimmten Technologie gesteckt wurde. In einer neuen Artikelserie werden Komprimierungstechniken für gängige Formate wie MP3 und JPEG behandelt und ein grundlegender Blick auf den Videokodierungsprozess geworfen.