Was ist CBR? (Konstante Bit-Rate)
CBR ist ein Encoder zum Konvertieren (Komprimieren) einer Audiodatei in das MP3-Format. Bei der CBR-Codierung wird die Bitrate in der gesamten Datei konstant gehalten: Die gleiche Anzahl von Bits wird zugewiesen, um jede Sekunde Audio zu codieren, und innerhalb von Frames der Audiodaten treten sie daher in regelmäßigen und vorhersagbaren Intervallen auf dass die volle Dateigröße für eine bestimmte Audiolänge vorhersehbar ist. Daher ist CBR das “Gegenteil” von VBR.
In einigen Formaten kann es jedoch zu einer gewissen Variabilität der Anzahl der Bits kommen, die die tatsächlichen Audioinformationen von Bild zu Bild enthalten.
Dieses Konzept manifestiert sich im MP3-Bit-Repository. In MP3 CBR werden die Audiodaten nicht notwendigerweise sequentiell unter ihnen verteilt, selbst wenn die Frames eine feste Größe haben. Das Audio für einen Frame verwendet möglicherweise weniger Bits als der Frame. Daher “fügt” dieser Frame Ersatzbits zu einem “Bucket” hinzu, der die zugewiesenen Bits für den nächsten Block ausfüllen kann.
Daher kann die effektive Bitrate in CBR MP3 geringfügig variieren, obwohl in allen Audiodaten eine feste Anzahl von Frames vorhanden ist. Der Grad der Variabilität in der gesamten MP3-Datei ist nicht so groß wie der des VBR, aber nicht vernachlässigbar.
Ein CBR-Encoder, der das Repository ineffizient verwendet, erzeugt mit größerer Wahrscheinlichkeit eine Datei mit geringerer Qualität als ein VBR. Im Gegensatz zu VBR variiert die wahrgenommene Qualität von decodiertem Audio je nach CBR-Datei. Dies liegt daran, dass die CBR-Codierung der ABR-Form der VBR-Codierung insofern ähnlich ist, als sie typischerweise ausschließlich auf der Zielbitrate und der Analyse des Eingangsaudios basiert.
Oft wird nicht versucht, die niedrigstmögliche Bitrate zu verwenden, um ein bestimmtes Niveau der Ausgabequalität aufrechtzuerhalten. Technisch gesehen beinhalten CBR-Implementierungen immer die Vorhersage der Produktqualität, sie basieren jedoch auf festen Algorithmen und nicht auf einer Versuchs- und Fehlerüberprüfung der Ergebnisse, wie dies in VBR der Fall ist. Wer sollte diesen Encoder verwenden: CBR ist nützlich für Benutzer, die an maximaler Kompatibilität interessiert sind, insbesondere mit einigen Streaming-Anwendungen und einigen Hardware-Decodern, die VBR nicht unterstützen. CBR ist auch nützlich für Personen, die genaue Schätzungen der Bitrate oder der ungefähren Länge einer decodierten Audiodatei erhalten möchten, ohne die gesamte Datei zu scannen und teilweise zu decodieren. VBR-Befürworter sind sehr lautstark gegen CBR und sagen oft, dass niemand CBR verwenden sollte, wenn er die Wahl hat. Einige argumentieren vernünftigerweise, dass das Ziel der Verwendung eines Komprimierungsalgorithmus, insbesondere in einem verlustbehafteten Codec wie MP3, darin besteht, so viele Bits wie möglich zu speichern, während ein bestimmtes Qualitätsniveau beibehalten wird, sodass CBR tendenziell mehr Bits als erforderlich verwendet. Bei einfachen Passagen ist die Verwendung von zu wenig für komplexe Passagen verschwenderisch und sollte zu schlechteren Ergebnissen führen (zumindest bei komplexen Kompositionen) als bei VBR. Diese Argumente müssen jedoch sorgfältig verfeinert werden, und es wäre falsch zu folgern, dass es Qualitätsunterschiede zwischen CBR und VBR gibt. Im Allgemeinen liefert VBR bei den meisten Komprimierungsarten unter Berücksichtigung identischer Eingaben, Codierungstechniken und vernünftiger Ziele für die VBR-Qualität und die Bitratengrenzen fast immer Ergebnisse mit gleicher wahrgenommener Qualität. oder besser als CBR für Dateien gleicher Größe. Dies wurde in zahlreichen Hörtests gezeigt. CBR kann die Qualität von VBR überschreiten, wenn der Vergleich nicht auf die durchschnittliche Bitrate beschränkt ist oder wenn das VBR-Codierungsverfahren die tatsächliche Ausgabequalität nicht berücksichtigt. Beispielsweise klingt ein CBR-MP3 mit 256 kbit / s und mäßig komplexem Audio wahrscheinlich deutlich besser als ein ähnlich codierter VBR mit durchschnittlich 128 kbit / s, obwohl VBR in einigen Frames bis zu 320 kbit / s verwenden kann. Und selbst wenn VBR die Qualität des Ausgangssignals misst, gibt es eine Fehlerquote, insbesondere bei Verwendung psychoakustischer Wahrnehmungsmodelle, sodass der Encoder (selbst das hoch angesehene LAME) abhängig von den Eigenschaften versehentlich einige Segmente komprimieren kann. Audio, wodurch Qualität und Bitrate eingeschränkt werden. Bei hohen Bitraten liegt der Qualitätsunterschied zwischen typischen CBR- und VBR-Dateien nahe Null, sodass er für einige CBR-Benutzer durchaus akzeptabel ist, insbesondere wenn die maximale Einsparung an Unterkunft oder Festplattenspeicher nicht wichtig ist. Bei niedrigen durchschnittlichen Bitraten ist der Qualitätsunterschied zwischen CBR und VBR bei gleichem Eingangssignal stärker ausgeprägt, so dass VBR häufig wünschenswerter ist. Bei hohen Bitraten liegt der Qualitätsunterschied zwischen typischen CBR- und VBR-Dateien nahe Null, sodass er für einige CBR-Benutzer durchaus akzeptabel ist.
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