Tag: Audiokomprimierung vor oder nach Effekten

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Audiokomprimierung (Format) Teil 2

Verlustbehaftete Audiokomprimierung

Verlustbehaftete Komprimierung, bei der einige der Informationen in der Originaldatei angenähert werden, um eine kleinere Datei zu erhalten.

Die komprimierte Dateigröße beträgt 5 bis 20 Prozent der Originalgröße (verlustfreie Dateikomprimierung beträgt 50 bis 60 Prozent der Originalgröße).

Die verlustbehaftete Komprimierung ist ein irreversibler Prozess, aber die verlustbehaftete Komprimierung berücksichtigt die menschliche Psychologie und die Erkennung des Gehörsystems in den Komprimierungsergebnissen.

Obwohl die komprimierte Datei klein ist, ist sie für den Zuhörer fast nicht zu unterscheiden.

Aufgrund der nicht wiederherstellbaren Natur der verlustbehafteten Komprimierung ist dieses Format nicht für Aufträge geeignet, die wiederholtes Archivieren und Lesen erfordern.

Wenn ein Musiker beispielsweise den Inhalt eines Musikstücks ändert, ist die verlustbehaftete Komprimierung für den Endbenutzer besser geeignet, und der häufigste verlustbehaftete Komprimierungsalgorithmus ist MP3 .

Die üblicherweise für die verlustbehaftete Datenkomprimierung verwendete Komprimierungsmethode ist Modified Discrete Cosine (MDCT), die die Eigenschaften der menschlichen Hörschwelle und der akustischen Maskierung verwendet, um unwichtige Toninformationen zu verwerfen.

Forschung, die die Hörerkennung des menschlichen Gehirns mit der Hörschwelle des menschlichen Ohrs kombiniert, wird als akustische Psychologie bezeichnet.

Es ist wichtig zu beachten, dass die verlustbehaftete Komprimierung zwar theoretisch zum Verlust der Originaldatei führt, dieser Verlust jedoch nicht unbedingt für das menschliche Ohr wahrnehmbar ist. [1]

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Audiokomprimierung (Format)

Die Audiokomprimierung (anders als die dynamische Komprimierung) ist eine Art der Datenkomprimierung, die verwendet wird, um die Anforderungen an die Übertragungsbandbreite von Streaming-Audiomedien und die Speichergröße von Audiodateien zu reduzieren.

Je nach Komprimierungsverfahren kann es in verlustfreie Komprimierung und verlustbehaftete Komprimierung unterteilt werden.

Verlustfreie Audiokomprimierung
Obwohl die verlustfreie Komprimierung die Speichergröße des Audios reduziert, können alle Informationen der Originaldatei beibehalten werden und es gibt keinen Unterschied zwischen der Wiedergabe und der Originaldatei. Sie kann anhand der folgenden Aspekte bewertet werden: Komprimierungsgeschwindigkeit, Komprimierungsverhältnis, Dekodierungsgeschwindigkeit, Software- und Hardwareunterstützung, Stabilität und Fehlerrate.

Die verlustfreie Komprimierung ist ein reversibler Prozess, der Informationsredundanz für die Datenkomprimierung verwendet.

Nach dem Quellencodierungstheorem in der Informationstheorie:

{\displaystyle R={\frac{K}{N}}}

wobei die Länge der Eingabenachricht ist. Norden

kes die Länge der Ausgabenachricht.

Wenn es weniger als die gegenseitige Information der beiden ist, werden die übertragenen Daten falsch sein, so dass eine verlustfreie Komprimierung unmöglich ist. R

Im wirklichen Leben übertragene Nachrichten weisen jedoch häufig Informationsredundanz auf, sodass eine verlustfreie Komprimierung immer noch möglich ist.

Ein Beispiel für die Verwendung von Informationsredundanz zur Komprimierung ist wie folgt:

Angenommen, die heute zu übermittelnde Nachricht lautet, welche Plätze in einem Klassenzimmer frei sind.

Anstatt eine Reihe von Nachrichten mit individuellen Informationen für jeden Sitzplatz zu senden, spart es Nachrichtengröße, indem es direkt sendet, welche Sitzreihen frei sind.

Daher hängt die Komprimierungsrate der verlustfreien Komprimierung auch von der Konsistenz der Datenquelle ab: Je höher die Konsistenz, desto höher die Komprimierungsrate.

Shorten ist eines der ersten verlustfreien Komprimierungsformate; später kamen Free Lossless Audio Codec (FLAC), Apple Lossless (ALAC), Monkey’s Audio (APE) und WavPack (WV).

Eine Beschleunigungsmethode zum Durchführen einer MPEG-Audio-Layer-III-Komprimierung mit DSP Teil 2

Der Audiokomprimierungsstandard MPEG (Motion Picture Expert Group) stellt einen Komprimierungsalgorithmus mit hoher Wiedergabetreue und hoher Komprimierungsrate bereit.

In der Norm ISO11172-3 werden Subband-Audiocodierungsschemata mit unterschiedlicher Komplexität und Leistung beschrieben, um für verschiedene hochwertige digitale Audioanwendungen geeignet zu sein. Entsprechend der unterschiedlichen Codierungsrechenkomplexität und Codierungseffizienz wird es in drei Standards unterteilt: Schicht I, Schicht II und Schicht III.

Der MPEG-Audiostandard wurde ursprünglich von Entwurfsalgorithmen abgeleitet, die in vier Typen unterteilt wurden: ASPEC Audio Spectral Perceptual Entropy Coding (ASPEC), Masking Mode Universal Subband Integrated Coding und MUSICAM Multiplexing (Audio Spectral Perceptual Entropy Coding). Subband Integrated Multiplexing and Coding), Subband ADPCM SB/ADPCM (Subband Adaptive Difference PCM). Nach einer Reihe von objektiven und subjektiven Tonqualitätstests unter Berücksichtigung der Tonqualität bei verschiedenen Bitraten, der Empfindlichkeit gegenüber Bitfehlern bei der Übertragung, der Codierungs-/Decodierungskomplexität und der Codierungs-/Decodierungsverzögerungen und anderer Faktoren bei einer niedrigen Bitrate von etwa 100 kbit /s, ASPEC und MUSICAM zeigten die beste Klangqualität. Bei einer niedrigen Bitrate (64 kbit/s) zeigt ASPEC eine bessere Tonqualität, während MUSICAM etwas besser bei der Codierung und Decodierung von Komplexität und Verzögerung ist. Basierend auf verschiedenen ASPEC-Algorithmen wird MUSICAM verbessert, was die Rechenkomplexität erhöht, aber ein besseres Komprimierungsverhältnis und eine bessere Klangqualität erzielt, was dem ISO11172-3 Audio Layer III-Standard entspricht.

Ein Beschleunigungsverfahren zum Durchführen einer MPEG-Audio-Layer-III-Komprimierung mit DSP

【Zusammenfassung】Der Komprimierungsalgorithmus von MPEG Audio Layer III ist ein hochpräziser und effizienter Komprimierungsalgorithmus, der durch den ISO11172-3-Standard spezifiziert ist.

Aufgrund der hohen Komplexität des Layer-III-Komprimierungsalgorithmus und des großen Rechenaufwands wird eine Beschleunigungsmaßnahme vorgeschlagen, um die Schlüsseloperationen des Layer-III-Komprimierungsalgorithmus basierend auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) in Anwendungen in Echtzeit zu implementieren. 【Schlüsselwörter】 Huffman MPEG DSP Compression Coding 1 Übersicht Die digitale Audiokomprimierungstechnologie bietet Menschen mehr

【Zusammenfassung】 Der Komprimierungsalgorithmus von MPEG Audio Layer III ist ein hochpräziser und effizienter Komprimierungsalgorithmus, der durch den ISO11172-3-Standard spezifiziert ist. Aufgrund der hohen Komplexität des Layer-III-Komprimierungsalgorithmus und des großen Rechenaufwands wird eine Beschleunigungsmaßnahme vorgeschlagen, um die Schlüsseloperationen des Layer-III-Komprimierungsalgorithmus basierend auf einem digitalen Signalprozessor (DSP) in Anwendungen in Echtzeit zu implementieren.
【Schlüsselwörter】 DSP-MPEG-Huffman-Komprimierungscodierung
1. Allgemeine Information

Die digitale Audiokomprimierungstechnologie bietet Menschen eine effizientere Methode zum Übertragen und Speichern von Audio. Es gibt viele Techniken zur Audiokomprimierung, und ihre Komplexität, Audiokomprimierungsqualität und Komprimierungsrate variieren stark. Wie zum Beispiel: μ-Law-Audiokomprimierungsalgorithmus, seine Funktionen sind einfach, aber das Komprimierungsverhältnis ist sehr niedrig, aber die Klangqualität ist durchschnittlich. Gemäß CCITT G. 711 wird vorgeschlagen, dass der natürliche logarithmische Quantisierungsprozess eine relativ hochpräzise Quantisierung bereitstellen kann, wenn die Eingangsamplitude relativ klein ist, während für große Signale mit einer relativ geringen Auftrittswahrscheinlichkeit das Quantisierungsrauschen relativ groß ist. Dieses Quantisierungsverfahren macht das digitale 8-Bit-Quantisierungssignal hinsichtlich des Quantisierungsrauschens äquivalent zu einer linearen 14-Bit-Quantisierung. Die ADPCM-Kompressionscodierung nutzt die Eigenschaften der relativ kleinen Amplitudenvariation benachbarter Abtastwerte voll aus, und das Ausgabeergebnis der Codierung ist die Differenz zwischen dem aktuellen Abtastwert und dem vorhergesagten Wert. Obwohl die Wiedergabetreue der ADPCM-Codierung hoch ist, ist ihr Komprimierungsverhältnis relativ klein und es kann nur ein Komprimierungsverhältnis von 4/1 erreicht werden. Das verbesserte ADPCM-Codierverfahren enthält den verbesserten Algorithmus, der von IMA (Interactive Multimedia Association), G. CCITT’s G. 721, g. 723 Empfehlungen usw