MP3 Bitrate und Abtastrate

MP3-Dateiformat

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MP3-Dateiformat

MP3 file format

Der vollständige Name von MP3 lautet MPEG-1 oder MPEG-2 Audio Layer III, ein beliebtes Format für die digitale Audiocodierung und die verlustbehaftete Komprimierung kleinerer Teile, um den Zweck der Komprimierung in kleinere Dateien zu erreichen.

MP3 file format

Quelle
Das MP3-Format wurde Mitte der 1980er Jahre von einer Gruppe von Ingenieuren der Fraunhofer-Forschungsorganisation in Erlangen, Deutschland, erfunden und 1991 standardisiert MP3 ist ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat, für das Hörerlebnis der meisten Benutzer hat die Klangqualität von MP3 keine merkliche Verschlechterung im Vergleich zum ursprünglichen unkomprimierten Audio.

Später, mit der Popularisierung von MP3, hatte es Einfluss und Einfluss auf die Musikindustrie.

MPEG-Audiostandard
MPEG (Motion Picture Experts Group) ist eine Expertengruppe für bewegte Bilder unter ISO, und der von ihr formulierte MPEG-Standard wird in verschiedenen Multimediabereichen weit verbreitet verwendet. MPEG-Standards umfassen Video- und Audiostandards, aus denen MPEG-1-, MPEG-2-, MPEG-2AAC- und MPEG-4-Audiostandards entwickelt wurden.

Die MPEG-1- und MPEG-2-Standards verwenden dieselbe Familie von Audio-Codecs: Layer1, 2, 3. Ein neues Merkmal von MPEG-2 ist die Verwendung einer Erweiterung mit niedriger Abtastrate, um den Datenverkehr zu reduzieren, und ein weiteres Merkmal ist Mehrkanal Erweiterung, die die Anzahl der Hauptkanäle auf fünf erhöht. Der Standard MPEG-2AAC (MPEG-2 Advanced Audio Coding) wurde 1997 von FraunhoferIIS und AT&T eingeführt, um den Datenverkehr erheblich zu reduzieren.Der Algorithmus Modified Discrete Co2sine Transform (MDCT) von MPEG22AAC, die Abtastrate Es kann zwischen 8KHz und 96KHz liegen , und die Anzahl der Kanäle kann zwischen 1-48 liegen.

Alle drei Schichten von MPEG Audio Layer1, 2 und 3 verwenden die gleiche Filterbank, Bitstream-Struktur und Header-Informationen, und die Abtastrate beträgt entweder 32 KHz, 4411 KHz oder 48 KHz.

Layer1 ist für digitales DCC-Kompressionsband (DigitalCompactCassette) mit einer Datenrate von 384 kbps ausgelegt.
Layer2 gleicht Komplexität und Leistung aus, und der Datenverkehr sinkt auf 256 kbps-192 kbps.
Layer3 wurde von Anfang an für geringen Datenverkehr entwickelt, und der Datenverkehr beträgt 128 Kbps-112 Kbps. Layer3 fügt eine MDCT-Transformation hinzu, wodurch die Frequenzauflösung 18-mal höher ist als bei Layer 2. Layer3 verwendet auch EntropyCoding ähnlich wie MPEGVid2eo Redundante Informationen werden reduziert.
Derzeit verwenden die meisten MP3s den MPEG21-Standard.

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Ändern Sie die Bitrate einer MP3-Datei

mp3 bit rate

Möchten Sie die Bitrate einer MP3-Datei ändern?

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Dies kann beispielsweise nützlich sein, wenn Sie die Größe einer MP3-Datei reduzieren müssen. Eine 320-kbps-MP3-Datei, die höchste zulässige Bitrate für eine MP3-Datei, kann auf 192 kbps gesenkt werden, um die Größe der MP3-Datei erheblich zu reduzieren.

Es wird einen gewissen Qualitätsverlust geben, aber der Unterschied wird für die meisten Zuhörer, die Standardlautsprecher oder Kopfhörer verwenden, vernachlässigbar sein. Wenn Sie ein Audiophiler sind, werden Sie das MP3-Format wahrscheinlich nie außerhalb teurer Audiogeräte verwenden.

Höchstwahrscheinlich verwenden Sie ein verlustfreies Format wie komprimiertes oder unkomprimiertes PCM-Audio, WAV, AIFF, FLAC, ALAC oder APE. Unkomprimierte PCM-Audiodateien sind ungefähr zehnmal größer als MP3-Dateien in CD-Qualität.

Das MP3-Format ist ein verlustbehaftetes Format, was bedeutet, dass die Audioqualität geopfert werden muss, um die Dateigröße relativ klein zu halten. Fast alle Websites werden Ihnen sagen, dass Sie verlustfreie Audiodateien nicht in MP3 konvertieren sollten, es sei denn, Sie können es sich leisten, etwas Audioqualität zu verlieren.

Fast die ganze Zeit. Es kann nur sinnvoll sein, wenn Sie eine Audiodatei mit Bitrate in einem Format mit niedriger Qualität wie WAV haben. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, eine WAV-Datei mit 96 kbps in MP3 zu konvertieren, aber nur, wenn Sie eine Bitrate von 192 kbps oder höher wählen. Eine höhere Bitrate in einer MP3-Datei ermöglicht es, die gleiche Qualität wie eine WAV-Datei beizubehalten, obwohl sie eine niedrigere Bitrate hat.
Das zweite, was Sie lesen sollten, ist, dass Sie niemals zu einer niedrigeren Bitrate wechseln sollten. Bitrate-Stream zu einem Stream mit höherer Bitrate und hoffen, dass es besser klingt. Qualität kann nicht durch Erhöhen der Bitrate erreicht werden. Das ist absolut richtig. Wenn Sie versuchen, die Bitrate zu konvertieren, wird die Qualität der MP3-Datei tatsächlich verringert.

Was ist der Unterschied zwischen Bitrate 128 und 320.

Was ist der Unterschied zwischen Bitrate 128 und 320.

128 kbps vs 320 kbps MP3

Haben Sie sich jemals gefragt, was genau Sie verlieren, wenn Sie von verlustfrei auf 128 KBit / s oder 320 KBit / s MP3 komprimieren?

128 kbps and 320 kbps MP3

Ich habe es überprüft und das Ergebnis schien mir interessant. Zunächst schlage ich vor, eine Umfrage durchzuführen, um selbst zu verstehen, ob Sie den Unterschied hören. Wenn Sie nicht sicher sind, was Sie hören, oder wenn Sie nicht sicher sind, dass Sie nicht zuhören, dann bringe ich Ihnen eine einfache und elegante Idee: Sie sollten zwei Schallwellen auf Ihre Stirn nehmen und mit ihnen kollidieren, von denen eine gegenphasig ist, wenn Sie zwei mischen. Tracks hören Sie hauptsächlich, was nicht gelöscht wird. Ich verspreche noch keine coolen Grafiken, aber auf Ihrem eigenen System können Sie genau hören, welche Sounds beim Komprimieren von flac auf mp3 128 \ 320 kbps verloren gegangen sind. Datei mit Beispielen am Ende des Artikels.

Sie müssen 12 Titel herunterladen und 30 Sekunden lang anhören. Geben Sie dann eine der 3 Optionen für jeden der 4 Songs an (128 kbps, 320 kbps oder verlustfrei).
Die Umfrage ist anonym, aber Sie können einen eindeutigen Hash angeben und mir als letzten Ausweg mitteilen, dass Sie Ihre Meinung hier veröffentlichen, jedoch immer unter dem Spoiler. Die Umfrage dauert bis zum 25. Februar, nachdem Sie den Schlüssel und die Statistiken veröffentlicht haben.
Dateien auf Yandex Disk, Spiegel auf Dropbox (~ 80Mb).

Beschreibung des Experiments

Quelldateien werden in 10-Sekunden-Blöcke geschnitten, jeder Block wird in WAV exportiert. Nach dem Importieren der resultierenden Titel werden zu Beginn jeweils 2 Sekunden Stille und ein zweites Tonsignal hinzugefügt und dann in MP3 konvertiert. Nach dem Importieren von MP3-Dateien stellt sich heraus, dass die resultierende Datei im Vergleich zum Original “weiterging”. Dies ist kein Fehler, es ist. Wir synchronisieren mit dem angegebenen Tonhöhensignal aus dem Original (ich habe verschiedene Werte für jede MP3-Datei ausprobiert, die ich dann verfeinert habe, um das beste Ergebnis zu erzielen), entfernen das Tonhöhensignal, schalten es stumm und exportieren die resultierenden Spuren in WAV. Jetzt müssen die Spuren noch invertiert werden, damit wir multidirektionale Peaks erhalten und mit dem Original mischen.

Ergebnis

Ja, da gibt es einen Unterschied. Ja, insbesondere beim Komprimieren von bis zu 128 kbit / s. Ja, das hängt von der Musik ab. Ja, noch mehr vom Audiopfad.
Sie können eine unabhängige Schlussfolgerung ziehen und den Unterschied hören, indem Sie die Dateien unter herunterladen
Die Bitrate wird als eines der Hauptmerkmale von Video- und Audioaufnahmen angegeben. Die meisten Benutzer sind es gewohnt zu glauben, dass dies die Qualität der heruntergeladenen Datei bestimmt. Aber was sind Bitraten und wie charakterisieren sie Musikdateien und Videos wirklich?

320 kbps Audio-Bitrate, ideal für Streaming.

320 kbps Audio-Bitrate, ideal für Streaming.

Der Siegeszug des MPEG-1 Layer 3-Audioaufzeichnungsformats (umgangssprachlich MP3 genannt) erklärt sich aus der Tatsache, dass eine einfache und effektive Methode zum Komprimieren einer Audiodatei vorgeschlagen wurde, mit der bis zu 12 Stunden hochwertige Musik gespeichert werden können akzeptabel auf einer Standard-CD-ROM.

320 KBPS Bit Rate

Einfach ausgedrückt basiert der MPEG-1 Layer 3-Algorithmus auf der sogenannten “psychoakustischen” Komprimierungsmethode, bei der Frequenzen und Lautstärkepegel, die für das Ohr nicht wahrnehmbar sind, von den Geräuschen im Spektrum ausgeschlossen werden. Das auf diese Weise “gereinigte” Spektrum wird in separate Blöcke (Frames) gleicher Dauer unterteilt und gemäß den festgelegten Anforderungen komprimiert. Bei der Wiedergabe wird das Signal aus einer Folge von decodierten Frames gebildet.

Das Komprimierungsverhältnis hängt von den Parametern des Audiostreams ab, die nach dem Dekodieren der Datei ausgegeben werden müssen.

Der Hauptparameter, der die Klangqualität und den Grad der Komprimierung bestimmt, ist die sogenannte (was ist) Bitrate, die in Bits pro Sekunde gemessene Bandbreite.

Je höher die Zahl, desto besser die Klangqualität und desto niedriger das Kompressionsverhältnis. Da fast alle MP3-Dateien in Stereo mit einer Codierungsrate von 44 kHz und einer 16-Bit-Tiefe aufgezeichnet werden, sind die bestimmenden Faktoren für einen klaren Ton: die Quelle der Aufnahme, der verwendete Codec und die ausgewählte Bitrate. .

Der Wortcodec wird durch Kombinieren der Wörter Codierer + Decodierer gebildet. Dies ist ein Softwaremodul, mit dem Sie Audio- oder Videodateien nach Ihrem eigenen Algorithmus codieren oder decodieren können.

Der Durchschnittswert des Streams von 256 kbit / s ergibt ein Komprimierungsverhältnis von ungefähr 6: 1, für andere Werte ändert sich das Komprimierungsverhältnis proportional. Mit einem 256-Kbit / s-Stream können Sie also Musik von sechs regulären Audio-CDs auf eine CD aufnehmen, und mit einem 128-Kbit / s-Stream können Sie von zwölf regulären Musik-Discs aufnehmen.

Es gibt eine unendliche Kontroverse zwischen Amateuren und Profis über die Bitrate, die eine gute Klangqualität bietet, die der Wiedergabequalität einer Audio-CD entspricht.

Einige halten den Pegel von 128 Kbit / s für ausreichend, andere sind nur mit dem Maximalwert der Übertragung zufrieden: 320 Kbit / s. Beide sind aller Wahrscheinlichkeit nach richtig: Der einzige Unterschied besteht darin, was aufgezeichnet wird und unter welchen Bedingungen es gespielt wird.

Die Bitrate, mit der digitalisiertes Audio codiert wurde, ist normalerweise auf dem CD-Cover angegeben. Beispielsweise kann die gesamte Beatles-Sammlung auf drei 128-Kbit / s-Discs oder sechs 256-Kbit / s-Discs erworben werden.

Es ist klar, dass im zweiten Fall der Kaufpreis doppelt so hoch sein wird, aber auch die Qualität ist besser.

Wenn die Musik in einem Heimauto abgespielt wird, bietet die 192-Kbit / s-Übertragung eine ausreichende Klangqualität, die beste, die Sie aufgrund des seltsamen Geräusches immer noch nicht hören. Zum Hören auf einem Computer oder einem Standalone-Player (MP3-Player) wird ein 256-Kbit / s-Stream akzeptiert.

Wenn das Signal jedoch unverändert an ein externes Gerät gesendet und an hochwertige Lautsprecher ausgegeben wird, ist der maximal mögliche Stream wünschenswert: 320 Kbit / s. Basierend auf den obigen Überlegungen kann ein Stream von 256 Kbit / s als universell angesehen werden: mit einem guten Die Aufnahmequalität bietet in den meisten Fällen eine angemessene Wiedergabe.