March 2022 – Page 9

MPEG – Expertengruppe für bewegte Bilder

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MPEG – Expertengruppe für bewegte Bilder

MPEG - Moving Picture Experts Group

MPEG (Moving Picture Experts Group) ist ISO (International Organization for Standardization, International Organization for Standardization) und IEC (International Electrotechnical Commission, International Electrotechnical Commission), die 1988 gegründet wurden, um internationale Standards für Bewegtbild- und Sprachkomprimierung zu entwickeln.

Mpeg Moving Picture Expert Group

Standardübertragung

Die MPEG-Standards umfassen hauptsächlich die folgenden fünf, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7 und MPEG-21. Der Experte wurde 1988 gegründet, um sich auf die Etablierung von Video- und Audiostandards für CDs zu spezialisieren, und seine Mitglieder sind technische Experten in den Bereichen Video, Audio und Systeme. Später trennten sie Ton- und Videoaufzeichnung erfolgreich von der traditionellen analogen Methode, etablierten den ISO/IEC11172-Komprimierungscodierungsstandard und formulierten das MPEG-Format, das die audiovisuelle Kommunikation in das digitale Zeitalter brachte. Daher ist die MPEG-X-Version, auf die sich jetzt alle beziehen, der Video-, Audio- und Datenkomprimierungsstandard, der von der ISO (International Organization for Standardization) formuliert und veröffentlicht wurde.
Die Videokompressionscodierungstechnologie des MPEG-Standards verwendet hauptsächlich eine bewegungskompensierte Interframe-Kompressionscodierungstechnologie, um die zeitliche Redundanz zu reduzieren, eine DCT-Technologie, um eine räumliche Redundanz des Bildes zu reduzieren, und eine Entropiecodierung, um eine räumliche Redundanz des Bildes zu reduzieren. Redundanz. Die umfassende Anwendung dieser Technologien verbessert die Komprimierungsleistung erheblich.
MPEG-1
Der MPEG-1-Standard wurde 1992 offiziell veröffentlicht, die Standardnummer lautet ISO/IEC11172 und sein Titel lautet „Die Coderate beträgt etwa 1,5 Mb/s für bewegte Bilder von digitalen Speichermedien und den dazugehörigen Ton. der Codierung“. MPEG-1 löst hauptsächlich das Multimedia-Speicherproblem.Seine erfolgreiche Formulierung führt dazu, dass sich MPEG-1-Produkte, vertreten durchVCD und MP3, schnell in der Welt verbreiten.
MPEG-1 Layer 1 digitale Audiokassette
MPEG-1 Layer 2 DAB, VCD
MPEG-1 Layer 3 Internet, MP3-Musik
MPEG-1 Audio Layer 1
Typ: Ton
Hersteller: MPEG

Erforderliche Bandbreite: 384 kbps 4:1-Kompressionsrate
Merkmale: Einfach zu codieren, für digitale Kassetten, 2-Kanal, Audio auf VCD verwendet, auf VCD verwendet, ist MPEG-1 Layer I.
Vorteile: Das Komprimierungsverfahren ist viel komplizierter als die Zeitdomänen-Komprimierungstechnologie, und die Codierungseffizienz und Tonqualität werden ebenfalls stark verbessert. steigt entsprechend an. Kann eine „vollständig transparente“ Klangqualität erreichen (EBU-Klangqualitätsstandard)
Nachteil: höherer Bandbreitenbedarf
Einsatzgebiet: VoIP
Gebührenmethode: Kostenlos
Anmerkungen: Die MPEG-1-Tonkomprimierungscodierung ist die weltweit erste High-Fidelity-Tondatenkomprimierung von High-Fidelity-Ton. Sie ist in drei Stufen unterteilt:
–Layer 1: Einfache Kodierung für digitale Kassettenbänder
–Layer 2: Algorithmus mittlerer Komplexität, verwendet für digitale Audioübertragung (DAB) und VCD usw.
–Layer 3 (Layer 3): Komplexe Codierung, die für die hochwertige Tonübertragung im Internet verwendet wird, z. B. 10-fache Komprimierung von MP3-Musik.

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Audiocodierung Teil 7

WMA-Format

WMA ist das von Microsoft entwickelte Dateiformat Windows Media Audio, WMA richtet sich nicht an den Standalone-Markt, sondern an das Netzwerk!

Konkurrent ist die im Online-Medienmarkt bekannte Real Networks. Microsoft behauptet, dass WMA bei einer Bitrate von nur 64 kbps eine Klangqualität ähnlich der von CD erreichen kann. Im Gegensatz zur vorherigen Codierung unterstützt WMA die Antikopierfunktion. Unterstützt das Hinzufügen von Schutz über den Windows Media Rights Manager, der die Wiedergabezeit, die Anzahl der Wiedergabezeiten und sogar die Wiedergabemaschine usw. einschränken kann. WMA unterstützt Streaming-Technologie, d. h. Wiedergabe während des Lesens, sodass WMA problemlos Online-Streaming realisieren kann. Da es sich um ein Microsoft-Meisterwerk handelt, hat Microsoft die Unterstützung für WMA in Windows hinzugefügt. WMA hat hervorragende technische Eigenschaften. Mit energischer Werbung wurde dieses Format von immer mehr Menschen akzeptiert.
AR-Format
RA ist das RealAudio-Format, ein Format, mit dem viele Internetnutzer in Berührung gekommen sind. Die meisten Online-Hörspiel-Websites verwenden RealAudio. Dieses Format ist vollständig auf den Internet-Medienmarkt ausgerichtet und unterstützt sehr umfangreiche Funktionen. Der größte Flackerpunkt ist, dass dieses Format seine Bitrate entsprechend der Bandbreite des Publikums steuern und die Klangqualität so weit wie möglich verbessern kann, unter der Prämisse, flüssige Übertragung zu gewährleisten. RA kann eine Vielzahl von Audio-Codecs unterstützen, einschließlich ATRAC3. Wie WMA unterstützt RA nicht nur das Lesen und Abspielen, sondern unterstützt auch die Verwendung spezieller Protokolle, um die echte Netzwerkadresse der Datei zu verbergen, um die Anzeigemethode nur für die Online-Wiedergabe ohne Herunterladen zu realisieren. Dies ist sehr wichtig für Plattenfirmen und Plattenvertriebsfirmen.Unter kräftiger Förderung durch verschiedene Parteien sind RA und WMA derzeit dieam weitesten verbreiteten Audiomedienformate zum Online-Hören im Internet.
Mono-Format
APE ist ein verlustfreies Komprimierungsformat, das von Monkey’s Audio bereitgestellt wird. Monkey’s Audio bietet Plugin-Unterstützung für Winamp, was bedeutet, dass die komprimierte Datei kein einfaches komprimiertes Format mehr ist, sondern ein Audiodateiformat, das als MP3 abgespielt werden kann. Das Komprimierungsverhältnis dieses Formats ist viel niedriger als bei anderen Formaten, aber es kann wirklich verlustfrei sein, sodass es bei vielen Enthusiasten beliebt ist. Unter den vielen bestehenden verlustfreien Komprimierungsschemata ist APE ein Format mit hervorragender Leistung, zufriedenstellender Komprimierungsrate und schneller Komprimierungsgeschwindigkeit, das für viele Freunde zur einzigen Wahl geworden ist, um privat mit Fiebermusik zu kommunizieren.
Funktionen des Broadcast-Formats
Alle Arten der Audiocodierung haben ihre technischen Eigenschaften und ihre Anwendbarkeit bei verschiedenen Gelegenheiten. Wir erklären kurz, wie Sie diese Audiocodierung flexibel anwenden können.
PCM-kodiertes WAV
Wie oben erwähnt, ist die PCM-codierte WAV-Datei das Format mit der besten Tonqualität und auf der Windows-Plattform kann es von jeder Audiosoftware unterstützt werden. Es gibt viele Funktionen in der von Windows bereitgestellten WinAPI, die WAV direkt abspielen können. Bei der Entwicklung von Multimedia-Software wird WAV daher häufig in großer Zahl für Ereignis-Soundeffekte und Hintergrundmusik verwendet. PCM-codiertes WAV kann die beste Klangqualität mit der gleichen Abtastrate und Abtastgröße erreichen, daher wird es auch häufig in der Audiobearbeitung, nichtlinearen Bearbeitung und anderen Bereichen verwendet.
Eigenschaften: Die Tonqualität ist sehr gut und wird von vielen Software unterstützt.
Geeignet für: Multimedia-Entwicklung, Speichern von Musik und Soundeffekten.

Audiokodierung Teil 6

OGG-Kodierung

Im Internet tauchte ein Audio-Codec namens Ogg Vorbis auf, der als MP3-Killer bekannt ist! Was ist der Ursprung von Ogg Vorbis? OGG ist der Projektname eines großen Multimedia-Entwicklungsprogramms, das die Entwicklung von Video- und Audiocodierung beinhalten wird. Der ganze Zweck des OGG-Projektplans besteht darin, eine völlig kostenlose Mediencodierungslösung für jedermann bereitzustellen! Die Überzeugung von OGG lautet: OFFEN! KOSTENLOS! Das Wort Vorbis ist der Name einer „Playboy“-Figur in dem Fantasy-Roman „Small Gods“ von Terry Platjat. Dieser Begriff wurde zum offiziellen Namen für die Audiocodierung im OGG-Projekt. Derzeit wurde Vorbis erfolgreich entwickelt und ein Encoder entwickelt.
Ogg Vorbis ist ein hochwertiges Audiokodierungsschema. Offizielle Daten zeigen, dass Ogg Vorbis bei relativ niedrigen Datenraten eine bessere Klangqualität als MP3 erreichen kann. Ogg Vorbis ist auch viel fortschrittlicher als MP3, das in den 1990er Jahren erfolgreich entwickelt wurde, es kann mehrere Kanäle unterstützen, was bedeutet das? Das bedeutet, dass Ogg Vorbis alle Kanäle mit Unterstützung von SACD, DTSCD, DVD AUDIO-Ripping-Software (derzeit gibt es keine solche Software) kodieren kann, statt MP3 kann es nur 2 Kanäle kodieren. Der Aufstieg der Mehrkanalmusik hat revolutionäre Veränderungen in der Musikwahrnehmung mit sich gebracht, insbesondere beim Genuss der Symphonie wird sie mehr Präsenz bringen. Diese revolutionäre Änderung kann nicht an MP3 angepasst werden.
Wie MP3 ist Ogg Vorbis ein flexibler und offener Audiocodec, der erhebliche Klangqualitätsanpassungen und weitere Algorithmusverbesserungen ermöglicht, sobald der Codec korrigiert wurde. Daher wird Ihre Klangqualität immer besser.Ogg Vorbis ist wie MP3 eher ein Audiocodierungs-Framework, das durch die Einführung neuer Technologien kontinuierlich verbessert werden kann. Wie MP3 unterstützt auch OGG VBR.
MPC-Codierung
MPC ist ein weiterer beeindruckender und leistungsstarker Player. Der Popularisierungsprozess ist sehr diskret und es gibt keine komplizierte Hintergrundgeschichte. Sie hat nur einen Zweck für ihr Aussehen, kleinere Größe und bessere Klangqualität! MPC war zuvor als MP+ bekannt und es ist offensichtlich, auf wen es abzielt. Wer diesen Code jedoch verwendet hat, wird von seiner hervorragenden Klangqualität beeindruckt sein.
mp3PRO-Codierung
Am 14. Juni 2001 veröffentlichten Thomson Multimedia SA und das Fraunhofer Institut am 14. Juni eine neue Version des Musikformats namens mp3PRO, ein verbessertes Schema, das auf der mp3-Codierungstechnologie basiert und in den vom Beamten angekündigten Funktionen recht attraktiv ist. Verschiedenen Informationen zufolge ist mp3PRO kein völlig neues Format, sondern eine Verbesserung, die auf der traditionellen mp3-Codierungstechnologie basiert, und sein größtes technisches Merkmal ist SBR (Spectral Band Replication), ein neuer Algorithmus zur Verbesserung der Audiocodierung. Bietet die Möglichkeit, die Sprach- und Audiocodierungsleistung bei niedrigen Bitraten zu verbessern. Dieser Ansatz erhöht die Audiobandbreite oder verbessert die Codierungseffizienz bei einer bestimmten Bitrate. Der größte Vorteil von SBR besteht darin, dass es eine sehr effiziente Codierung bei niedrigen Datenraten erreichen kann. Im Gegensatz zur herkömmlichen Codierungstechnologie ist SBR eher eine Nachbearbeitungstechnologie, sodass sich die Qualität des Decoderalgorithmus direkt auf die Klangqualität auswirkt. . Die Hochfrequenz wird tatsächlich vom Decoder (Player) erzeugt, und die SBR-codierten Daten ähneln eher einer Reihe von Befehlen, die Hochfrequenz erzeugen, oder einer Führungssignalquelle, so wie es funktioniert. Wir können sehen, dass mp3PRO eigentlich eine gemischte Datenstromcodierung aus mp3-Signalstrom und SBR-Signalstrom ist. Relevante Informationen zeigen, dass die SBR-Technologie die Hochfrequenz-Klangqualität bei geringem Datenverkehr um etwa 30 % verbessern kann. Es ist uns egal, wie diese 30 % erreicht werden, aber es kann im Voraus vorhergesagt werden, dass diese Verbesserung das 64-kbps-mp3 auf 128 kbps bringen kann. Das Tonqualitätsniveau von mp3 (Anmerkung: Unter den gleichen Codierungsbedingungen ist die Erhöhung der Datenrate nicht proportional zur Erhöhung der Tonqualität, zumindest im menschlichen Ohr), das mit dem offiziellen 64kbps von mp3 PRO vergleichbar ist, was vergleichbar ist zu 128kbps mp3 Die Propaganda ist im Grunde stimmig.

Audiokodierung Teil5

VBR

Über VBR

VBR Encoding

VBR: Ein interessantes Merkmal von MP3-Dateien ist, dass sie gelesen und abgespielt werden können, was auch den grundlegendsten Merkmalen von Streaming-Medien entspricht. Das heißt, der Player kann abspielen, ohne zuerst den gesamten Inhalt der Datei zu lesen, und dort abspielen, wo er gelesen wird, selbst wenn die Datei teilweise beschädigt ist. Obwohl mp3 einen Dateiheader haben kann, ist er für Dateien im mp3-Format nicht sehr wichtig.Aufgrund dieser Funktion kann jeder Frame einer MP3-Datei eine separate durchschnittliche Datenrate ohne ein spezielles Dekodierungsschema haben. Aus diesem Grund gibt es eine Technologie namens VBR (Variable Bitrate, dynamische Datenrate), die es ermöglicht, dass jedes Segment oder sogar jedes Bild einer MP3-Datei eine separate Bitrate hat. Der Vorteil davon ist, dass die Klangqualität maximal garantiert wird . . Die Dateigröße ist begrenzt. Die Vorteile dieser Technologie liegen auf der Hand, aber sie ist wirklich schwierig zu verwenden, da der Encoder wissen muss, wie er jedem Segment die Bitrate zuweist, was wie ein Dummy für Encoder ohne Wellenformanalyse ist. Als solches schien die VBR-Technologie nicht glamourös zu sein, als sie auftauchte.
Experten haben durch langjährige akustische Forschung herausgefunden, dass das menschliche Ohr eine schützende Wirkung hat. Das Schallsignal ist eigentlich eine Art Energiewelle, die sich in der Luft oder anderen Medien ausbreitet.Die direkteste Reaktion des menschlichen Ohrs auf die Menge an Schallenergie, also die Lautstärke oder den Druck des Schalls, ist das Hören der Größe des Klangs. Wir nennen es das Volumen, was das Volumen bedeutet. Die Einheit der Energie ist das Dezibel (dB). Auch Geräusche gleicher Lautstärke können von Menschen aufgrund ihrer unterschiedlichen Frequenzen als unterschiedlich groß wahrgenommen werden. Die 500-Hz-Frequenz ist für das menschliche Ohr am leichtesten hörbar, egal ob die Frequenz erhöht oder verringert wird, selbst bei gleicher Lautstärke, jeder wird fühlen, dass der Ton kleiner wird. Aber wenn die Lautstärke auf einen bestimmten Pegel abfällt, kann das menschliche Ohr sie nicht mehr hören, und jede Frequenz hat einen anderen Wert.
Sie können sehen, dass diese Kurve im Wesentlichen ein V bildet. Wenn die Frequenz 15000 Hz überschreitet, wird das menschliche Ohr den Ton als sehr leise empfinden. Viele Menschen, die nicht sehr gut hören, können die Frequenz von 20000 Hz überhaupt nicht hören, egal wie laut sie ist … Wenn das menschliche Ohr zwei Töne mit unterschiedlicher Frequenz und unterschiedlicher Lautstärke gleichzeitig hört, ist derjenige mit der Eine niedrigere Lautstärke wird ebenfalls ignoriert. Beispielsweise ist das Geräusch des Computerlüfters tagsüber kaum zu hören, wird aber nachts zu einer Geräuschquelle. Gemäß diesem Prinzip kann der Encoder viele nicht hörbare Geräusche zur Vereinfachung herausfiltern Informationskomplexität und erhöhen Sie das Komprimierungsverhältnis, ohne die Klangqualität wesentlich zu beeinträchtigen. Diese Schattierung wird als simultaner Schattierungseffekt bezeichnet. Ton A wird jedoch durch Ton B geschützt. Wenn A innerhalb des Schutzbereichs liegt, der um B zentriert ist, ist der Schutz offensichtlicher. Dieser Bereich wird als kritische Bandbreite bezeichnet. Die kritische Bandbreite jeder Frequenz ist unterschiedlich und je höher die Frequenz, desto größer die kritische Bandbreite.
Frequenz (Hz) Kritische Bandbreite (Hz) Frequenz (Hz) Kritische Bandbreite (Hz)
Basierend auf diesem Effekt entwarfen die Experten ein mentales Modell des menschlichen Gehörs. Nachdem dieses Modell in die mp3-Codierung importiert wurde, führte dies zu einer folgenreichen Revolution in der Klangqualität. allmählich eluiert. An diesem Punkt erstrahlt die seit langem verschüttete VBR-Technologie hell und kann durch die Verwendung des psychologischen Modells eine starke Versuchung und Tödlichkeit bewirken.
Lange Zeit haben viele Menschen einen schlechten Eindruck von MP3. Immer mehr Leute denken, dass die beste Klangqualität von WMA besser ist als die von MP3. Diese Aussage ist nicht richtig. Bei mittleren und hohen Bitraten ist richtig kodiertes MP3 viel besser als WMA. Es ist nah an CD-Qualität, mit nicht so toller Hardware-Unterstützung, nicht viele Leute können den Unterschied zwischen den beiden erkennen, es ist kein Märchen, obwohl Sie früher leicht den Unterschied zwischen MP3 und CD blind erkennen konnten. hören, kann aber jetzt nicht garantieren, dass es richtig unterscheiden kann. Weil MP3 ein ausgezeichneter Codec ist, der zuvor begraben wurde.