Bitratenkomprimierung

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.

Was ist der Unterschied zwischen 128k- und 320k-Musik? Teil 2

Bit Rate

Vereinfacht können wir uns eine Schallwelle als Kurve vorstellen.

Bit Rate

Wir wissen, dass die Kurve aus Punkten besteht, und die Abtastfrequenz ist die Anzahl der Punkte in der Mitte der Länge pro Sekunde (die horizontale Achse der Abbildung oben). Die Abtastgenauigkeit ist die Anzahl der Punkte im Dynamikbereich (obere vertikale Achse). Je feiner die Positionierung dieser beiden Dimensionen, desto größer die wahre Klangwiederherstellung und desto besser die Klangqualität. Je größer die Audiodatei natürlich ist. Der vom vorherigen Kollegen erwähnte Kunde sagte, dass das neueste von SONY veröffentlichte Hi-Res-Audioformat eine 6-Kanal-192-kHz/24-Bit-Audiodatei ist. Die Größe des verlustfreien Formats wird natürlich mehr als 200 Megabyte betragen.

Die Abtastfrequenz ist je nach Art der Nutzung ungefähr wie folgt (k ist das Tausend-Bit-Symbol, 1 kHz = 1000 Hz):

8 kHz: Wird für Telefone usw. verwendet und reicht aus, um menschliche Stimmen aufzunehmen.

22,05 kHz: Übertragungsfrequenz.

44,1 KB: Audio-CD.

48kHz: verwendet bei DVD und digitalem Fernsehen.

96 kHz-192 kHz: verwendet für DVD-Audio, Blu-ray HD usw.

Der übliche Bereich der Sample-Präzision liegt zwischen 8 Bit und 32 Bit, wobei auf CDs im Allgemeinen 16 Bit verwendet werden.

Allerdings fangen meine Freunde an, verwirrt zu werden. Es ist nicht die Bitrate, die die Tonqualität bestimmt, warum also sagen alle, dass die Tonqualität von 320 kb besser ist als die von 128 kb?

【Audiokomprimierung】

Nun, eigentlich sollte man sagen, dass die Bitrate eine andere Dimension ist, es ist eine Komprimierung von Audiodateien.

Heutzutage basieren die meisten Audioformate, die wir regelmäßig verwenden, auf der ursprünglichen “WAV”-Datei der Audio-CD (44,1-kHz-Abtastrate, 16-Bit-Abtastgenauigkeit, 2 Kanäle). Die ursprünglich aufgezeichneten Tondaten werden in einer Matrix im PCM-Format gespeichert, während das WAV-Format ein von Microsoft entwickeltes Codierungsformat ist. Seine Funktion besteht darin, die Daten im PCM-Format durch Codierung wiederzugeben.

Da die Daten in WAV die PCM-Daten im Grunde vollständig wiederherstellen, werden MP3-, AAC- und andere verlustfreie Codierungsformate grundsätzlich auf der Grundlage der WAV-Dateien neu komprimiert. Daher können wir einfach denken, dass WAV das ursprüngliche Audioformat ist und andere Audioformate komprimierte Formate sind.

Bei der Komprimierung sind Speicherung und Übertragung untrennbar miteinander verbunden. Der Zweck der Komprimierung besteht darin, die Speicherung und Übertragung zu verbessern. Bevor wir also über die Komprimierung sprechen, müssen wir die grundlegenden Einheiten von Computern verstehen.

Wir alle wissen, dass der Computer ein binäres Zahlensystem ist, und die vom Computer gespeicherten Dateien bestehen aus zwei Zahlen, 0 und 1. Daher basiert die Übertragung des Computers auf jeder Zahl, und jede Zahl wird 1 “Bit” genannt. . Zum Beispiel sind für ein Audiostück seine Grunddaten “0,1,1,1,0,1, 1,0”, und beim Übertragen werden diese Nummern einzeln übertragen. Die oben erwähnte Abtastgenauigkeit ist diese Einheit.

Die Speichereinheit des Computers ist “Byte (Byte)”. Im Computer besteht 1 Byte aus 8 Bits, also 8b(bit)=1B(Byte). Im Computerjargon wird die Datenspeicherung dezimal und die Datenübertragung binär ausgedrückt, also 1KB=1024B=1024×8b. Dies ist auch einer der Gründe, warum die angezeigte Festplattenkapazität nicht mit der tatsächlichen Kapazität übereinstimmt.

Gehen Sie zurück und sprechen Sie über Audiokomprimierung, die Bitrate des Audios ist eigentlich das Komprimierungsverhältnis. Die Bitrate definiert also eigentlich nur die Größe der Datei, aber da Sie unter normalen Bedingungen umso weniger Daten verlieren, je größer die Datei ist, ist die Klangqualität relativ höher. Die Bitrate selbst wirkt sich jedoch nicht direkt auf die Qualität der Datei aus. Wenn wir beispielsweise eine 128-kb-Datei als Quelldatei nehmen, wird die Tonqualität nicht besser als 128 kb sein, selbst wenn sie in eine 320-kb-Datei konvertiert wird. .