Tag: mp3-Bitratenkonverter

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Audio-Intro Teil 2

Ein wav ist 44100 Hz 16-Bit-Stereo oder 22050 Hz 8-Bit-Mono, was bedeutet das? Stereo/Mono bezieht sich auf Dual/Mono.

Bei monophonen Sounddateien sind die Sample-Daten eine 8-Bit Short Integer (short int 00H-FFH); Bei Zweikanal-Stereo-Sounddateien sind alle Sample-Daten eine 16-Bit-Ganzzahl (int), und die oberen acht Bits (linker Kanal) und die unteren acht Bits (rechter Kanal) repräsentieren jeweils die beiden Kanäle.

Schall ist eine mechanische Welle, die durch die Schwingung eines Objekts erzeugt wird und zur Ausbreitung ein Medium benötigt. Im Wesentlichen ist ein Klang also eine Wellenform auf einer Achse über der Zeit.

Klang besteht aus drei Elementen: Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe:

Die Tonhöhe wird durch die Frequenz der Schallwelle bestimmt, je höher die Frequenz, desto höher die Tonhöhe.
Die Lautstärke wird durch die Amplitude der Schallwelle bestimmt, je größer die Amplitude, desto lauter der Ton.
Die Klangfarbe wird durch die “Form” der Wellenform bestimmt (Klänge wie Rechteck, Dreieck und Sägezahn werden Impulswellen genannt und klingen individuell).
Eine Audiodatei ist eine Datei, die durch Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal erhalten wird. Im Allgemeinen gibt es fünf wichtige Parameter: Codierungsmethode, Anzahl der Kanäle, Abtastrate, Bittiefe und Bitrate.

Codierung: Wie dieses Format Binärdaten organisiert und wie sie komprimiert werden.
Anzahl der Kanäle: Mono-, Dual- oder 5.1-Kanäle usw.
Abtastrate: Die Anzahl der Abtastungen pro Sekunde.
Bittiefe: Die Anzahl der binären Bits, die verwendet werden, um den y-Wert des Abtastpunkts zu speichern.
Bitrate – Die gewünschte Anzahl von Bits pro Sekunde für die Datei.
Wir wissen, dass es im WAV-Format keine Komprimierung gibt, daher besteht seine Codierungsmethode darin, alle abgetasteten Punkte der Reihe nach direkt in die Datei zu schreiben.

Größe der WAV-Datei (B) = Anzahl der Kanäle * Abtastrate (Hz) * Bittiefe (Bit) / 8 + Dateikopfgröße (B, es sind 44B)

Implementierung
Wenn Sie eine MP3- oder WAV-Datei mit einem Texteditor öffnen, sehen Sie Zahlen wie diese:

4944 3303 0000 0000 3d48 5459 4552 0000
0006 0000 0032 3031 3800 5444 4154 0000
0006 0000 0032 3230 3300 5449 4d45 0000
0006 0000 0031 3430 3600 5052 4956 0000
168e 0000 584d 5000 3c3f 7870 6163 6b65
7420 6265 6769 6e3d 22ef bbbf 2220 6964
3d22 5735 4D30 4D70 4365 6869 487A 7265
537A 4E54 637A 6B63 3964 223F 3E0A 3A78
6D70 6D65 7461 2078 6D6C 6E78 3D22
6F62 653A 6574 612F
5249 4646 2e3d 0e05 5741 5645 666d 7420
1200 0000 0300 0200 44ac 0000 2062 0500
0800 2000 0000 6461 7461 a026 0e05 8089
00bc 00e8 f0bb c09e 8dbc 00c2 87bc 80f1
d3bc 8063 ccbc c030 fcbc 8012 f4bc 20bb
13bd e051 0fbd c0b0 2dbd 6079 28bd 4012
46bd 6032 40bd c0e3 5dbd 6040 57bd c015
7cbd e035 74bd b058 8dbd 50e2 88bd f0a7 9dbd e0dd 98bd 70d3 acbd e0a9 a7bd
d043 b8bd b0da b2bd
00e3 c4bd 605c bfbd

Das obige ist das mp3/wav-Format desselben Songs. Was ist der Unterschied zwischen ihnen?

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Audio-Intro

Ein mp3 hat 320 kbps, 44100 Hz, was bedeutet das?

44100 Hz repräsentiert die Abtastrate des Signals. Das sogenannte Sampling besteht darin, in jeder Zeiteinheit den Wert y der Schallwelle zum aktuellen Zeitpunkt zu erhalten. Sampling ist der Prozess der Diskretisierung kontinuierlicher Daten (Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal).
Bildquelle

Das oben erwähnte Abtastverfahren wird als PCM (Pulse Code Modulation) bezeichnet. Gemäß dem Nyquist-Shannon-Abtastgesetz muss die Abtastrate mindestens das Doppelte der höchsten Zielfrequenz betragen. Der Hörbereich des menschlichen Ohrs beträgt etwa 20 Hz bis 20.000 Hz (wenn Sie neugierig sind, wie laut Sie hören können, können Sie hier klicken, um Ihre Ohren zu testen), obwohl Aufnahmesoftware oft eine Option von 48.000 Hz hat, aber wir können mit Sicherheit schließen : 44100 Hz kann fast alle unsere Anforderungen erfüllen, höher ist nur eine Verschwendung von Speicher und CPU. Mehr als 48.000 Samples sind für das menschliche Ohr bedeutungslos, was 24 Bildern pro Sekunde in einem Film entspricht. 44100 Hz ist die Standard-Samplerate für fast alle veröffentlichten Musiktitel. Bei Stimmen und vielen Instrumenten sind hochfrequente Klänge tatsächlich Rauschen, sodass hohe Abtastraten manchmal die Klangqualität verschlechtern können (weshalb wir den Equalizer anpassen müssen).

320 kbps stellt Ihre Bitrate/Bitrate dar, was eine Abkürzung für Kilobit pro Sekunde ist, was die Größe der Daten darstellt, die zur Beschreibung von Ton verwendet werden. Bei CDs (unkomprimierte Audiodatei) beträgt die Bitrate 1411,2 kbps, und die mp3-Tonqualität zum Erreichen von CD-Qualität sollte höher als 128 kbps/44100 Hz sein (128 kbps kann als die häufigste Bitrate bezeichnet werden). Im Allgemeinen bedeutet eine höhere Zahl eine bessere Qualität. Die Qualität hängt von vielen Faktoren ab (z. B. dem Verschlüsselungsalgorithmus). Oft brauchen wir keine zu hohe Bitrate: Unser Gerät kann mp3 und CD ohne Unterschied abspielen (Sound/Soundkarte ist normal).

Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 3

ABR (durchschnittliche Bitrate, durchschnittliche Bitrate)

ABR ist ein Interpolationsparameter von VBR. Es ist ein auf der Basis von VBR entwickeltes Kodierungsverfahren. Dieser Kodierungsmodus wurde für die große Dateigröße von CBR und die variable Größe der von VBR generierten Dateien erstellt. ABR liegt innerhalb der angegebenen Dateigröße, wobei alle 50 Frames (ca. 1 Sekunde für 30 Frames) als Segment, niederfrequente und unempfindliche Frequenzen relativ wenig Traffic, hochfrequente und große dynamische Performance High Traffic nutzen, die genutzt werden können als VBR und CBR Ein Kompromiss.

3, WMA (Windows Media-Audio, Windows Media-Audio)

WMA ist die Medienkomprimierungsmethode von Microsoft. Es ist eine Technologie, die nur Audiodaten in der Microsoft Windows-Medientechnologie komprimiert, und die Klangqualität ist ähnlich wie bei MP3. Aus Sicht der Komprimierungsrate kann WMA unter der Bedingung einer Codierungsrate von weniger als 192 kbps eine geringere Lautstärke als eine MP3-Datei bei gleicher Klangqualität erreichen, sogar die Hälfte (aber wenn die Codierungsrate höher als 192 kbps ist, ist die allgemeine Meinung ist, dass MP3 eine bessere Klangqualität hat als WMA). Laut der offiziellen Ankündigung von Microsoft ist das WMA-Format äußerst schutzfähig und kann sogar die Wiedergabemaschine, die Wiedergabezeit und die Anzahl der Wiedergaben einschränken und verfügt über beträchtliche Urheberrechtsschutzfunktionen.

4. WAV (Sound-Ressourcendatei)

WAV ist eine Art Wellenformdatei, die Tonwellenformen ohne Komprimierung direkt aufzeichnet.Die von CD aufgenommene Audiospur ist eine große WAV-Datei.

5. AMICD

ADPCM ist die Abkürzung für Adaptive Differential Pulse Code Modulation, der vollständige Name lautet Adaptive Differential Pulse Code, und es ist auch ein verlustbehaftetes komprimiertes digitales Audioformat. Dieses Format wird häufig für MP3-Walkman-Aufnahmen verwendet. Es kann ein sehr hohes Kompressionsverhältnis bereitstellen. Im Allgemeinen kann ein 128-MB-MP3-Walkman bis zu 16 Stunden aufnehmen, aber das Streben nach einer langen Aufnahmezeit geht zu Lasten der Klangqualität.

6. AAC (erweiterte Audiocodierung, erweiterte Audiocodierung)

AAC ist ein verlustbehaftetes komprimiertes Audioformat, das gemeinsam vom Fraunhofer Institut (Erfinder des MP3-Formats), Dolby Laboratory (DOLBY) und AT&T (American Telephone and Telegraph Company) entwickelt wurde und Teil der MPEG-2-Spezifikation ist. Verglichen mit MP3 fügt AAC Funktionen hinzu, die MP3-Audioformate nicht haben, wie z. B. perfekte Stereo-Soundwiedergabe, Streaming-Effekt-Sound-Scanning, Multimedia-Steuerung und Optimierung der Rauschunterdrückung, und unterstützt auch mehr Abtastraten und Bitraten sowie mehrere Sprachen. Kompatibilität und höhere Dekodierungseffizienz. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass AAC eine bessere Klangqualität mit 30 % kleinerer Dateigröße als MP3-Dateien bieten kann.

Beim aktuellen MP3-Walkman haben jedoch nur wenige dieses Format angewendet.

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 und kann abgespielt werden, indem es in WMP (Windows Media Player, Windows Media Player) installiert wird. 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 am weitesten verbreitete und am weitesten verbreitete verlustbehaftete komprimierte digitale Audioformat.Es wurde oben erklärt und wird hier nicht wiederholt.

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 enthält, hält der Encoder die Bitrate immer konstant, es sei denn, Sie verwenden die höchste Klangqualität; Andernfalls wird die Tonqualität der verschiedenen Abschnitte der MP3-Datei variieren. 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.

VBR (Variable Bitrate, Variable Bitrate)

VBR ist ein MP3-Komprimierungsverfahren mit variabler Kodierungsrate. Sein Prinzip besteht darin, den komplexen Teil eines Songs mit einer hohen Bitrate und den einfachen Teil mit einer niedrigen Bitrate zu codieren. Durch diese dynamische Anpassung der Codierrate kann die Klangqualität verbessert werden. zusätzlich erhalten und die Größe der Datei. Der Hauptvorteil besteht darin, dass der gesamte Song ungefähr unseren Anforderungen an die Klangqualität entsprechen kann. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Größe der komprimierten Datei während der Codierung nicht abgeschätzt werden kann.

Die meisten veröffentlichten MP3-Player unterstützen jetzt VBR, aber obwohl einige Geräte Songs im VBR-Format abspielen können, können sie die Spielzeit nicht korrekt anzeigen. Heutzutage ist viel hochwertige MP3-Musik in VBR kodiert.