ÜBER DIGITALE AUDIOFORMATE


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ÜBER DIGITALE AUDIOFORMATE

Digital Audio Formats

Heutzutage gibt es mehrere digitale Audioformate, die in ihrer Qualität den CDs überlegen sind und sowohl auf physischen Medien als auch im Internet verfügbar sind. Was hören fortgeschrittene Soundliebhaber jetzt? Lass es uns herausfinden.

Digital Audio Formats

Die Fähigkeiten und die Qualität des CD-DA-Formats wurden ursprünglich durch die Fähigkeiten von CD als Medium eingeschränkt. Der Legende nach wurde die Standardkapazität von 74 Minuten für CDs gewählt, um lange klassische Stücke aufnehmen zu können, ohne sie in zwei Discs aufzuteilen. Und um genau zu sein, diese Figur erschien dank Beethovens Neunter Symphonie: Sie dauert genau 74 Minuten. Ein weiterer Standardparameter war die Abtastrate von 44,1 kHz. Diese Abbildung definiert die Obergrenze des wiedergegebenen Frequenzbereichs. Für eine CD, die Frequenzen bis zu 20 kHz wiedergeben musste, war dies die niedrigstmögliche Trägerfrequenz. Infolgedessen war das einzige Manöverfeld die Bittiefe, deren Pegel 16 Bit betrug. Bei der Tonaufnahme bestimmt die Bittiefe den Dynamikbereich und die Auflösung.

Die CD kann nicht wie gewohnt in den Speicher des Computers kopiert werden, da normalerweise Dateien kopiert werden. Zum Speichern einer CD-DA benötigen Sie ein spezielles Programm, mit dem Sie auf einer Audio-Disc aufgezeichnete Daten in das PCM-Format (WAV-Datei) konvertieren können. Durch einen ordnungsgemäß organisierten CD-DA-Kopiervorgang erhalten Sie eine vollständig identische digitale Kopie auf Ihrer Festplatte. Audio-CDs werden im Allgemeinen auf einem Computer als große FLAC-Audiodatei (auch WAV, WV oder APE) mit einer CUE-Karteikarte oder als separate Titel gespeichert.

Als bestes digitales Audioformat hielt die CD nicht so lange, etwas mehr als zehn Jahre. Mitte der neunziger Jahre erschien das erste Format, das eine bessere Klangqualität ermöglicht. HDCD war eine verbesserte Version von CD-DA. Ihr Unterschied bestand in einem speziellen Aufzeichnungsalgorithmus, der es ermöglichte, zusätzliche Daten zur Abtasttiefe in einem Standard-CD-Format zu speichern. Bei einem HDCD-Decoder empfing das Ausgangssignal nicht 16, sondern 20 Bit, was nicht den Standard von 96 ergab, sondern einen Dynamikbereich von bis zu 120 dB und eine sehr merkliche Erhöhung der Aufnahmeauflösung. Gleichzeitig haben Geräte ohne HDCD-Decoder Discs wie normale CD-DAs abgespielt. Interessanterweise, wenn Sie eine solche Festplatte auf die gleiche Weise auf einem PC speichern,

Der nächste Sprung in Bezug auf die Klangqualität erfolgte zu Beginn des neuen Jahrtausends. Dem audiophilen Publikum wurden gleichzeitig zwei HD-Audioformate vorgestellt, die fast gleichzeitig auftraten. DVD-Audio, eine Weiterentwicklung der traditionellen Aufnahmemethode, die von Panasonic und Toshiba beworben wird. Es kann 24-Bit / 192 kHz im Stereomodus und 24-Bit / 96 kHz im Mehrkanalmodus aufnehmen.

Das SACD-Format konkurrierte damit, was übrigens viel weniger wie eine normale CD aussah, obwohl es “Super-CD” genannt wurde. Die von Sony entwickelte Super Audio-CD basiert auf dem revolutionären DSD-Codierungsalgorithmus. Dieses Digitalisierungsverfahren ging von einer Ein-Bit-Abtastung bei einer ultrahohen Frequenz von 2,8224 MHz aus. Die Codierungs- und Decodierungsprinzipien eines DSD-Streams sind viel einfacher als in High-Bit-Formaten und liegen im Wesentlichen näher bei die Prinzipien der analogen Technologie. Gleichzeitig behält das SACD-Format alle Vorteile des fortschrittlichen digitalen Formats bei und weist Ausgabeeigenschaften auf, die sowohl in der Klangqualität als auch in der Anzahl der Kanäle mit DVD-Audio vergleichbar sind.

Sowohl DVD-Audio als auch SACD wurden mit einem hohen Maß an Kopierschutz entwickelt, aber neugierige Köpfe haben bereits beide Formate überzeugt. Auf Wunsch kann der Inhalt beider Disc-Typen als Bilder auf einem PC gespeichert werden ISO- (ohne Änderung der Struktur und des ursprünglichen Codecs) oder FLAC-Spuren in 24-Bit / 96 kHz oder 24-Bit / 192 kHz. Fast zeitgleich mit den Formaten DVD-Audio und SACD wurde ein weiteres Originalformat für die Veröffentlichung hochwertiger Musik geboren: DAD 24/96. DAD steht für Digital Audio Disk, ist jedoch im Wesentlichen ein DVD-Video mit einem hochwertigen Standbild und Ton, das auf jedem Standard-DVD-Player oder -PC abgespielt werden kann.

Mit diesem Ansatz sind Blu-ray-Medien mit ihren HD-Tonformaten, die in hoher Qualität ohne Komprimierung aufgenommen wurden, offensichtlich für die Aufnahme von Musik in hoher Qualität geeignet. Derzeit gibt es jedoch nur wenige solcher Veröffentlichungen, und eine spezielle Version des BD-Audio-Formats hat jede Chance, nicht das Licht der Welt zu erblicken, da der Verkauf von hochwertigem Audiomaterial im Internet bereits sehr aktiv ist. Jeder, der DVD-Audio-, DAD- und SACD-Discs nicht selbst in das FLAC-Format konvertieren möchte, kann offiziell Alben kaufen, die bereits in 24-Bit / 96-kHz- oder 24-Bit / 192-kHz-Qualität konvertiert wurden.


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Was ist das beste Musikformat?

Was ist das beste Musikformat?

Best audio file format

Es gibt viele verschiedene Audioformate. Die am häufigsten verwendeten Formate sind MP3 (MPEG-2 Audio Layer III) und WAV. Die Art des Formats wird normalerweise durch die Dateierweiterung bestimmt (was nach dem Punkt im Dateinamen .mp3, .wav, .ogg, .wma kommt)

Best Audio Format

Ein Codec ist ein spezifischer Algorithmus zum Codieren und Komprimieren von Daten in einem Audioformat. Für einige Dateitypen ist der Codec eindeutig definiert. Beispielsweise verwendet das MP3-Format immer den MPEG Layer-3-Codec, während das MP4-Format unterschiedliche Codecs verwenden kann.

Oft werden die Konzepte von Codec und Format im gleichen Sinne verwendet. Besonders wenn das Format immer den gleichen Codec verwendet. Manchmal ist es jedoch wichtig, zwischen den Konzepten von Formaten und Codecs zu unterscheiden. Der Einfachheit halber kann das Format als eine Art Container betrachtet werden, in dem ein Audio- oder Videosignal unter Verwendung eines bestimmten Codecs aufgezeichnet werden kann.

Einige Formate wie mp4 oder flv können Audio- und Videostreams enthalten.

Wenn Sie nicht wissen, welches Programm ein bestimmtes Audioformat öffnen soll, empfehlen wir Ihnen, unseren Audiokonverter zu verwenden. Unterstützt fast alle Formate.

Codecs werden je nach Art der Komprimierung in zwei Typen unterteilt:

Verlustfreie Klangqualität

Diese Gruppe von Formaten zeichnet Audio so auf und codiert es, dass es durch Decodieren genau wiederhergestellt werden kann.

Die beliebtesten verlustfreien Codierungsformate sind:

FLAC (Free Lossless Audio Codec)
APE (Mono-Audio)
ALAC (Apple Lossless Audio Codec)
Verlust der Klangqualität (verlustbehaftet)

Eine verlustbehaftete Komprimierung verändert den Klang. Beispielsweise werden für das menschliche Ohr unhörbare Frequenzen eliminiert. Die dekodierte Datei unterscheidet sich vom Original in Bezug auf die darauf aufgezeichneten Informationen, klingt jedoch fast gleich.

Beliebte verlustbehaftete Formate:

Erfahren Sie mehr über beliebte Audioformate
WAV ist eines der ersten Audioformate. Wird normalerweise zum Speichern von unkomprimierten Audioaufnahmen (PCM) verwendet, deren Klangqualität mit denen von CD-Aufnahmen (Audio-CD) identisch ist. Im Durchschnitt dauert eine Minute Ton im WAV-Format etwa 10 Megabyte. Oft wird eine Audio-CD gerippt und dann mit einem Audio-Konverter in MP3 konvertiert.

MP3 (MPEG Layer-3) ist das weltweit am häufigsten verwendete Audioformat. MP3 schneidet wie viele andere verlustbehaftete Formate Audio ab, das das menschliche Ohr nicht hören kann, wodurch die Dateigröße verringert wird. Im Moment ist MP3 nicht das beste Format in Bezug auf die Beziehung zwischen Dateigröße und Klangqualität, aber aufgrund seiner Verbreitung und Kompatibilität mit den meisten Geräten speichern viele Leute ihre Aufzeichnungen darin.

WMA (Windows Media Audio) ist ein proprietäres Format von Microsoft. Ursprünglich wurde dieses Format als Ersatz für MP3 vorgestellt, das laut Microsoft höhere Komprimierungseigenschaften aufweist. Diese Tatsache wurde jedoch durch einige unabhängige Tests in Frage gestellt. Das WMA-Format unterstützt auch den DRM-Datenschutz.

OGG ist ein offenes Format, das die Codierung von Audio mit verschiedenen Codecs unterstützt. Der am häufigsten verwendete Codec in ogg ist Vorbis. In Bezug auf die Komprimierungsqualität ist das Format mit MP3 vergleichbar, jedoch in Bezug auf die Unterstützung von Mediaplayern und Audioplayern weniger verbreitet.

AAC ist ein proprietäres Audioformat, das im Vergleich zu MP3 mehr Funktionen (Anzahl der Kanäle, Abtastraten) bietet und bei gleicher Dateigröße einen etwas besseren Klang bietet. Derzeit ist aac einer der verlustbehafteten Audio-Codierungsalgorithmen von höchster Qualität. Das Format ist mit den meisten Geräten kompatibel. Eine Datei dieses Formats kann die Erweiterungen aac, mp4, m4a, m4b, m4p, m4r haben.

FLAC ist ein beliebtes verlustfreies Komprimierungsformat. Der Audiostream wird nicht geändert, und der damit codierte Sound ist mit dem Original identisch. Es wird häufig zum Hören von Sound in High-End-Soundsystemen verwendet. Geräte und Player werden nur eingeschränkt unterstützt. Daher ist es im Allgemeinen vorkonvertiert, um Flac auf dem Player zu hören.

Warum ist WAV nicht so beliebt wie MP3 oder FLAC?

Warum ist WAV nicht so beliebt wie MP3 oder FLAC?

WAV vs. MP3

WAVE oder WAV ist eine Kurzform des Wave-Audiodateiformats (weniger bekannt als Audio für Windows). Dieses Format ist der Standard zum Speichern von Audiostreams auf einem PC. Es ist die Domäne des RIFF-Formats zum Speichern von Audio in “Strings”, ähnlich den 8SVX- und AIFF-Formaten, die von den Amiga- bzw. Macintosh-Computern verwendet werden. Es ist auch das Hauptformat auf Windows-Systemen zum Speichern von normalem unkomprimiertem Audio. Typischerweise erfolgt dies durch lineare Pulscodemodulation.

WAV vs MP3

Sowohl WAV als auch AIFF sind mit Windows-, Macintosh- oder Linux-Betriebssystemen kompatibel. Das Format berücksichtigt auch einige der Unterschiede bei Intel-Prozessoren, z. B. die Endian-Bytereihenfolge. Das RIFF-Format fungiert als Wrapper für verschiedene Audiokomprimierungscodecs.

Obwohl eine WAV-Datei komprimiertes Audio enthalten kann, wird sie am häufigsten verwendet, um unkomprimiertes Audio im linearen PCM-Format zu speichern. Das Standard-Audio-CD-Format ist beispielsweise LPCM-Audio mit 2 Kanälen, einer Abtastrate von 44 bis 100 Hz und 16 Bit pro Abtastung. Da das LPCM-Format unkomprimiertes Audio speichert, das genau dem Original entspricht, können professionelle Benutzer und Audioexperten es für maximale Audioqualität verwenden. Die WAV-Audiodatei kann auch in fast jedem Audio-Editor geändert werden. Das Wav-Format funktioniert mit komprimiertem Audio auf Windows-Systemen über den Audio Compression Manager (ACM). Jeder ACM-Codec kann zum Komprimieren einer WAV-Datei verwendet werden. Auf die ACM-Benutzeroberfläche kann über eine Vielzahl von Programmen zugegriffen werden, einschließlich des Standard-Audioaufzeichnungsprogramms in einigen Windows-Versionen.

Ab Windows 2000 wurde der Header WAVE_FORMAT_EXTENSIBLE angezeigt, der das Speichern von Mehrkanal-Audiodaten unter Berücksichtigung der Position der Lautsprecher ermöglichte und Unklarheiten in Bezug auf Probentypen und Containergrößen im Standard-WAV-Format beseitigte. Es wurden auch beliebige Erweiterungen für das Snippet-Format unterstützt.

Es gibt auch viele Inkonsistenzen im WAV-Format: Beispielsweise sind 8-Bit-Daten nicht signiert, während 16-Bit-Daten signiert sind.

WAV-Dateien können eingebettete IFF- “Listen” enthalten, die mehrere Unteränderungen enthalten können.

Metadaten
WAV-Dateien, die vom Resource Interchange File Format (RIFF) abgeleitet sind, können Metadaten (Tags) in einem INFO-Block enthalten. Darüber hinaus können XMP-Metadaten (Extensible Metadata Platform) in WAV-Dateien eingebettet werden.

Popularität
WAV-Dateien sind groß genug, dass dieses Format nur schwer über das Internet geteilt werden kann, was seine Beliebtheit erheblich untergräbt. Dieses Format wird jedoch in der Regel verwendet, um das ursprüngliche Erscheinungsbild hochwertiger Dateien beizubehalten, wenn der freie Speicherplatz nicht begrenzt ist. Es wird auch in Audiobearbeitungsprogrammen verwendet, um Zeit beim Komprimieren und Dekomprimieren von Daten zu sparen.

Häufiger werden Daten mit verlustbehafteten Formaten wie Ogg Vorbis, MP3, ATRAC, AAC, Musepack und WMA komprimiert, die zum Speichern und Teilen von Musik verwendet werden (z. B. zwischen Internetbenutzern). Die geringe Dateigröße und die Möglichkeit, sie schnell herunterzuladen, sind ebenfalls ein wesentlicher Vorteil, während diese Audiodaten viel weniger Speicherplatz beanspruchen. Verlustbehaftete Formate opfern jedoch die Qualität für die Größe, sodass ihre Algorithmen die ursprüngliche Klangqualität nicht in jedem Detail beibehalten. Es gibt aber auch verlustfreie Codecs wie FLAC, Shorten, Monkey’s Audio, ATRAC Advanced Lossless, Apple Lossless, WMA Lossless, TTA und WavPack, aber keiner dieser Codecs kann als allgemein akzeptiert bezeichnet werden.

AAC: Die verlustbehaftete Codierung wird besser – Zusammenfassung des AAC-Formats

AAC: Die verlustbehaftete Codierung wird besser – Zusammenfassung des AAC-Formats

AAC Music File Format

Zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Artikels ist der MP3-Codec über 23 Jahre alt. Um mich nicht mit dem Artikel (der neuesten Version) zu wiederholen, der bereits die OGG Vorbis-Codecs beschreibt (und nochmals Hallo an die Xiph-Organisation, dies ist auch ihre Entwicklung), MPC (Musepack), WMA (Windows Media Audio) und AAC, Ich werde das Format hier kurz beschreiben. AAC in Bezug auf Technologien, die bis vor kurzem an der Spitze der verlustbehafteten Codierung standen.

AAC Format

Meiner bescheidenen Meinung nach ist AAC (Advanced Audio Codec) eines der fortschrittlichsten Formate im Bereich der Datencodierung. Ich werde die Hauptmerkmale dieses Formats beschreiben, beginnend mit den beliebten Profilen, die durch eine Matroschka dargestellt werden können (siehe Abbildung unten):

– Erweiterte Audiocodierung mit geringer Komplexität (LC-AAC)

Die geringe Komplexität der Decodierung eignet sich hervorragend für die Implementierung eines Hardware-Codecs. Die Hardwareanforderungen für CPU und RAM sind ebenfalls gering, was für dieses Profil eine große Popularität erlangt hat. Es codiert das 96-kbit / s-Signal effizient.

– Hocheffiziente erweiterte Audiocodierung (HE-AAC).

Das HE-AAC-Profil ist eine Erweiterung von LC-AAC und wird durch die patentierte SBR-Technologie (Spectral Band Replication, Thick – “Spectral Repetition”) ergänzt. Es ist eine Spektralwiederholungstechnologie, mit der Sie hohe Frequenzen durch Codierung mit niedrigen Bitraten “erhalten” können.

Warum ist “Speichern” in Anführungszeichen? Weil der König nicht real ist: Der Codec lässt Raum für zusätzliche Informationen, die vom Codec-Synthesizer verwendet werden, um die hohen Frequenzen wiederherzustellen. Da diese Frequenzen jedoch synthetisiert werden, dh vom Codec neu erstellt werden, handelt es sich tatsächlich um a grobe Kopie der hohen Frequenzen, die in der Originaldatei vorhanden waren. … In der Praxis klingt ein mit 48 kbit / s codiertes Signal beispielsweise als MP3 mit 98 kbit / s, wenn es vom Decoder unterstützt wird. Andernfalls wird die Datei einfach abgespielt, ohne die hohen Frequenzen wiederherzustellen, und die Bitrate entspricht der MP3-ähnlichen Qualität.

– Hocheffiziente erweiterte Audiocodierung Version 2 (HE-AACv2)

Dieses Profil ist relativ jung (beschrieben im Jahr 2006) und wurde für eine effizientere Audiocodierung unter Bedingungen mit geringer Bandbreite erstellt.
Die zweite Version des Profils ist eine Erweiterung des ersten Profils. Die Änderungen betreffen die PS-Technologie (Parametric Stereo). Das Prinzip ähnelt der SBR-Technologie: Der Codec bietet auch Platz für die Wiederherstellung von Informationen von der Stereobasis, wodurch die Präzision beeinträchtigt wird.

Die Betriebsbedingungen für dieses Profil sind die gleichen wie für das oben beschriebene HE-AAC; Die fehlende Profilunterstützung durch den Decoder lässt die Aufnahme in Mono klingen.

– AAC-LD (erweiterte Audiocodierung – geringe Verzögerung)

Das AAC-LD-Profil verfügt über fortschrittliche Codierungsalgorithmen, um Verzögerungen (bis zu 20 ms) zu reduzieren.

– AAC-ELD (Erweiterte Audiocodierung – Verbesserte niedrige Verzögerung)

Dieses Profil, das alle Funktionen von HE-AACv2 übernimmt (analoge SBR- und PS-Technologien werden verwendet, sind jedoch für geringe Latenzen ausgelegt).

– AAC-Hauptprofil

Dieses Profil wurde als MPEG-2 AAC oder HC-AAC (High Complexity Advanced Audio Coding) eingeführt. Nicht kompatibel mit LC-AAC;

– AAC-LTP (Advanced Audio Coding – Langzeitvorhersage)

Dieses Profil ist komplexer und ressourcenintensiver (aber auch von höherer Qualität) als alle anderen. Es ist auch nicht kompatibel mit LC-AAC.

Das ist alles, was ich über diesen Codec schreiben wollte. Ich lege größten Wert auf die Technologien, die in verschiedenen AAC-Profilen verwendet werden (die übrigens viele Abkürzungen erzeugen: AAC, LC-AAC, eAAC +, aacPlus, HE-AAC usw.), da ich sie mit den vergleichen werde von Opus, aber der Codec macht seinen Job: Er ist weit verbreitet im Internetradio sowie in digitalen Funkübertragungstechnologien: DRM (Digital Radio Mondiale) und DAB (Digital Audio Broadcasting) (Sie können diese Technologien hier sehen), YouTube , als Audiospur für viele Videos in mp4, mkv usw.

2. Einführung in Opus: Beschreibung des Formats

Am 21. Dezember 2017 kündigte Xiph die Beta-Version des Opus Audio Codec Version 1.3 an. Ich werde nicht auf wichtige Angelegenheiten eingehen, wenn ich diesen Codec beschreibe, da solche Informationen frei verfügbar sind (zum Beispiel hier, hier und für diejenigen, die Englisch sprechen, hier und hier). Die Versionshinweise für diese Beta-Version finden Sie hier. Hier möchte ich darauf hinweisen, dass dieser Codec ein ausgezeichneter Kandidat ist, um andere Codecs zu ersetzen. Es hat viele Vorteile:

Bitrate von 6 bis 510 Kbit / s;
Abtastfrequenz von 8 bis 48 kHz;
Unterstützung für konstante Bitraten (CBR) und Variablen (VBR);
Unterstützung für Schmalband- und Breitband-Audio;
Unterstützung für Stimme und Musik;
Unterstützung für Stereo und Mono;