Über moderne Audiokodierungsformate
Während MP3 immer noch das De-facto-Format zum Komprimieren von Musik auf dem Computer ist, gibt es viele andere weniger bekannte Komprimierungsstandards. Einige von ihnen sind veraltet und praktisch unbenutzt, andere sind kürzlich erschienen und hatten noch keine Zeit, ihre Nische zu besetzen. Hier werde ich mich nur auf Formate konzentrieren, die eine verlustbehaftete Komprimierung verwenden, da Sie damit den höchsten Grad an Komprimierung von Audiodaten erzielen können.
Was ist verlustbehaftete Komprimierung? Nur die auf diese Weise codierte und dann wieder in eine Wave-Datei decodierte Datei unterscheidet sich binär von der Originaldatei (d. H. Der Inhalt der Dateien unterscheidet sich), obwohl der Unterschied für das Ohr subtil oder vollständig unsichtbar sein kann. Wie schaffen Sie es, ein solches Ergebnis zu erzielen? Diese Fragen werden von der Psychoakustik beantwortet (siehe zum Beispiel eine Auswahl von Artikeln aus der Zeitschrift “Sound Engineer” für 1999-2000), einer relativ neuen Wissenschaft, die sich mit der Untersuchung der Wahrnehmung von Schall durch das menschliche Gehirn befasst. Tatsache ist, dass wir nicht alle soliden Informationen wahrnehmen. Zum Beispiel können wir Schritte auf einer Asphaltstraße ohne merkwürdige Geräusche ziemlich deutlich hören, aber die Schritte selbst sind völlig unhörbar, wenn ein Personenkraftwagen vorbeifährt. Dies ist der sogenannte Maskierungseffekt: Ein leiser Klang wird völlig unhörbar, wenn sich eine starke Schallquelle in der Nähe befindet. Dieser Effekt wird zusammen mit einigen anderen in psychoakustischen Modellen moderner Codecs verwendet. Durch die Kombination herkömmlicher Datenkomprimierungsmethoden und dem Wissen, welche Informationen von unserem Gehirn wahrgenommen werden und welche nicht, können Sie ein Musikkomprimierungsverhältnis von 1:10 bei akzeptabler Klangqualität erzielen.
Im Folgenden habe ich einen kurzen Überblick über die gängigsten und bekanntesten Komprimierungsformate für Musikdateien gegeben, mit denen eine Home-Musiksammlung erstellt werden kann.
Wave-Datei mit ADPCM-Komprimierung
Der Microsoft ADPCM-Codec (Adaptive Differential Pulse Code Modulation), der einst bei Hackern beliebt war, die keine Zeit mit der Codierung von MP3-Musik verschwenden wollten, ist weit von einem Qualitätsstandard entfernt. Um die Dateigröße zu reduzieren, mussten Wave-Dateien mit acht oder sogar vier Bits mit einer Abtastrate von 22 kHz erstellt werden, was zu einem sehr schwachen Ergebnis führte. Und wenn eine MP3-Datei mit einer festen Bitrate von 128 Kbit / s mehr oder weniger erträglich klingt (und für einige Hörer ideal ist), dann klingt eine mit dem ADPCM-Codec komprimierte Wave-Datei derselben Größe einfach schrecklich.
ADPCM verwendet einen sehr einfachen Komprimierungsalgorithmus, der auf langsameren Computern eine hohe Codierungsgeschwindigkeit bietet, jedoch zum Speichern von Musik nicht anwendbar ist. Die extrem niedrige Klangqualität mit einem akzeptablen Komprimierungsverhältnis führte dazu, dass dieser Codec derzeit kaum zum Komprimieren von Musik verwendet wird. Die Ausnahme bilden Computerspiele, deren Entwickler häufig ADPCM-WAV-Dateien zum Speichern von Soundtracks verwenden.
MP3
MPEG (aus der Motion Picture Expert Group) 1 Schicht III (seltener MPEG 2 Schicht III), auch als inkompetente Personen bekannt MPEG 3 (es gibt kein solches Format) ist seit vielen Jahren die einzige Assoziation mit dem Begriff “Computermusik”. . Das Format wurde Ende der 1980er Jahre entwickelt, ohne dass Ressourcen erforderlich waren (das Abspielen von MP3-Dateien ist sogar auf Computern mit 486 Prozessoren möglich). Das Format, mit dem Musik ohne katastrophalen Qualitätsverlust bis zu zehnmal komprimiert werden konnte, setzte sich schnell in Computern durch. inländisch. Obwohl bis vor kurzem die meisten Encoder bezahlt wurden, ist es jetzt einfach, Player und Encoder zu finden, die unter der Lizenz für freie Software vertrieben werden. Nach einer Weile wurde klar, dass “CD-Qualität” bei einer Bitrate von 128 Kb / s unmöglich ist.
Wie die Ausstattung von Computern mit anspruchsvolleren Soundkarten und akustischen Systemen es ermöglichte, die Mängel einer solchen Codierung zu identifizieren. Das Erhöhen der Bitrate und das Verbessern der Codecs wurde ganz natürlich: VBR- und Joint Stereo-Technologien (kombiniertes Stereo) ermöglichten es, die Dateigröße erheblich zu reduzieren und gleichzeitig die Qualität zu erhöhen. Mit modernen Encodern können Sie eine Klangqualität erzielen, die bei Bitraten im Bereich von 192 bis 256 Kb / s auch bei hochwertigen Geräten hörbar nicht von einer CD zu unterscheiden ist. In einigen seltenen Fällen (bei gutem Gehör und gutem Gerät) reicht jedoch die Bitrate von 320 Kb / s nicht aus.