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Was bedeutet MP3-Bitrate?

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Was bedeutet MP3-Bitrate?

Bitrate

Die Rate, mit der ein digitaler Kanal digitale Signale überträgt, wird als Datenübertragungsrate oder Bitrate bezeichnet.
Das Wort Bitrate hat viele Übersetzungen, wie z. B. Bitrate usw., die angeben, wie viele Bits pro Sekunde die codierten (komprimierten) Audiodaten darstellen sollten, und ein Bit ist die kleinste binäre Einheit, entweder 0 oder 0. 1. Die Beziehung zwischen Bitrate und Audio- und Videokomprimierung ist einfach, dass je höher die Bitrate, desto besser die Audio- und Videoqualität, aber desto größer die codierte Datei; wenn die Bitrate niedriger ist, ist die Situation umgekehrt.

Beispiel: Audio und Video mit 500 Kbps codieren.
wobei bps Bits sind 1K = 1010 = 1024
b ist wenig
s ist die zweite
p ist für (für)
Daher bedeutet eine Codierung mit 500 kbps, dass die codierten Audio- und Videodaten mit 500 Kbits pro Sekunde dargestellt werden müssen.
Im Basisband-Übertragungssystem wird die Bitrate verwendet, um die Coderate der übertragenen Informationen darzustellen.
Die Bitrate Rb bezieht sich auf die Zeiteinheit
Die Anzahl der innerhalb der Einheit übertragenen Binärbits, die Einheit ist b/s. Beispielsweise beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit einer seriellen Schnittstelle eines Computers bis zu 115200b/s.
Die Symbolrate oder Baudrate Rs bezieht sich auf die Anzahl der pro Zeiteinheit übertragenen Modulationssymbole, also ternär und ternär
Die Informationsübertragungsrate des multivariaten digitalen Codestroms in der

Bei der M-ary-Modulation ist die Beziehung zwischen der Bitrate Rb und der Baudrate Rs:
Rb=Rslog2M
Die Abtastrate bezieht sich auf das Verhältnis der Abtastwerte zur Gesamtzahl der Abtastwerte, und die Abtastrate bezieht sich auf die Anzahl der Abtastwerte pro Zeiteinheit. Wenn es sich um ein Instrument handelt, beträgt die Abtastrate 40 MSa/s, was darauf hinweist, dass die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde 40 Millionen beträgt, aber nicht durch 40 MHz dargestellt werden kann.

Der Prozess der Umwandlung von analogem Audio in digitales Audio wird als Sampling bezeichnet. Kurz gesagt, wie viele Daten werden benötigt, um eine Tondauer von 1 Sekunde per Wellenform-Sampling aufzuzeichnen. Ein Ton mit einer Abtastrate von 44 kHz erfordert 44.000 Datenpunkte, um eine 1-Sekunden-Tonwellenform zu beschreiben. Grundsätzlich gilt: Je höher die Abtastrate, desto besser die Klangqualität.

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Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 2

Die Bitrate ist ein Benchmark-Indikator für die Effizienz der digitalen Musikkomprimierung.

Die Bitrate stellt die Anzahl der Bits bps (Bit pro Sekunde, Bits pro Sekunde) dar, die pro Zeiteinheit (1 Sekunde) übertragen werden. Wir verwenden in der Regel kbps (vereinfacht gesagt pro Sekunde) Takt 1000 Bit) als Einheit. Die Bitrate von digitaler Musik auf CD beträgt 1411,2 kbps (dh die Aufnahme von 1 Sekunde CD-Musik erfordert 1411,2 × 1024 Datenbits). Je höher die Bitrate der Musikdatei, desto mehr Daten (Bit) müssen in einer Zeiteinheit (1 Sekunde) verarbeitet werden und desto besser ist die Klangqualität der Musikdatei. Wenn die Bitrate jedoch hoch ist, nimmt die Dateigröße zu, was eine große Menge an Speicherkapazität beansprucht. 8 bis 320 kbit/s.

1. WMA (Windows Media-Audio, Windows Media-Audio)

Als Microsoft-Medienkomprimierungsverfahren ist es ein Teil der Technologie, die nur Audiodaten in Windows Media-Technologien komprimiert. Die Klangqualität ist ähnlich wie bei MP3 und kann mit der halben Technologie von MP3 komprimiert werden. Es verfügt über den urheberrechtlich geschützten Windows Media Rights Manager, der durch Installation in WMP (Windows Media Player, Windows Media Player) abgespielt werden kann. Aufgrund des starken Einflusses von Microsoft und Windows sowie aus wichtigen urheberrechtlichen Gründen haben die großen amerikanischen Plattenfirmen EMI und BMG offiziell bestätigt, dass sie das von Microsoft entwickelte und produzierte WMA-Verfahren verwenden. Es wird angenommen, dass diese fortschrittliche Methode in Zukunft noch beliebter werden wird.

2. MP3 (CBR, VBR, ABR)

MP3 ist derzeit das beliebteste und am weitesten verbreitete verlustbehaftete komprimierte digitale Audioformat, das oben erläutert wurde und hier nicht wiederholt wird.

CBR (konstante Bitrate)

CBR ist das älteste und einfachste MP3-Codierungsverfahren (Komprimierung). Wenn diese Methode zum Kodieren verwendet wird, ist die Bitrate der gesamten Datei gleich, mit anderen Worten, die von der MP3-Datei verwendete Bitrate pro Sekunde ist gleich. Obwohl die Musikdatei Abschnitte unterschiedlicher Komplexität aufweist, hält der Encoder die Bitrate immer konstant, es sei denn, Sie verwenden die höchste Tonqualität, da sonst die Tonqualität der verschiedenen Abschnitte der MP3-Datei unterschiedlich ist. Je komplexer die Passage, desto schlechter die Tonqualität. Der größte Vorteil besteht darin, dass die Dateigröße festgelegt ist, was für die Berechnung des Speicherplatzes praktisch ist.

Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3.

Digitale Audioformate sind Audiosignale, die in digitaler Form aufgezeichnet, verarbeitet und wiedergegeben werden.

Das Aufkommen digitaler Audioformate dient dazu, die Anforderungen an High-Fidelity-Wiedergabe, -Speicherung und -Übertragung zu erfüllen. Einfach ausgedrückt, hatten frühe analoge Audioformate Probleme mit Wiedergabeverzerrungen und Störungen aufgrund von Medienverschleiß. Seit dem Aufkommen von CDs sind Audiodateien in digitalem Format populär geworden, aber es ist ein weiteres Problem aufgetreten: Die Begrenzung des Speichervolumens und das Phänomen des Verschleißes von CDs sind immer noch vorhanden. Auch das Speichern auf Festplatte (in Verbindung mit längerer Lagerzeit) ist keine gute Lösung, wenn Speichermedien (hauptsächlich Festplatten) zu der Zeit noch teuer sind. Der Aufstieg des Internets hat eine Anforderung für die Übertragung von Dateien über große Entfernungen geschaffen. Unter der Beschränkung der Bandbreite ist die Forderung, die Dateigröße zu reduzieren, intensiver geworden. All dies hat zur Erzeugung von verlustbehafteten komprimierten digitalen Audioformaten durch externe Faktoren geführt!

In Bezug auf interne Faktoren hat der Fortschritt verschiedener akustisch-psychologischer Modelle mit der Verbesserung der Rechen- und Codierfähigkeiten die Entstehung verschiedener verlustbehafteter komprimierter digitaler Audioformate gefördert. Einige der am häufigsten verwendeten Audioformate in MP3-Playern werden im Folgenden kurz vorgestellt: MP3 (CBR, VBR, ABR), WMA, WAV, ADPCM und die aufkommenden Audioformate AAC, ASF und OGG.

Bevor wir verschiedene digitale Audioformate vorstellen, wollen wir ein Konzept klären: Bitrate.

Im Bereich der Informatik werden alle Informationen digitalisiert Bit ist die kleinste Dateneinheit in einem Computer, es bezieht sich auf eine Zahl von 0 oder 1, was eine mathematische Binärzahl, eine „0“ oder „1“, ist bisschen. Wenn wir beispielsweise eine zweistellige Zahl sagen, bedeutet dies, dass es sich um eine zweistellige Binärzahl handelt, und es gibt 4 Kombinationen aus “00”, “01”, “10” und “11”, die 0 darstellen. “11” jeweils dezimal. 1, 2 und 3 sind vier Zahlen.

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.