Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 3


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Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 3

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ABR (durchschnittliche Bitrate, durchschnittliche Bitrate)

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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.


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Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 2

Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3. Teil 2

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

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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.

Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3.

Was ist Bitrate? Kenntnisse des Audioformats MP3.

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

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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 der CD sind Audiodateien im digitalen Format populär geworden, aber es ist ein weiteres Problem aufgetreten: die Begrenzung des Speichervolumens, und die CD weist immer noch das Phänomen des Verschleißes auf. Das Speichern auf Festplatte (relativ längere Speicherzeit) ist keine gute Lösung, wenn Speichermedien (hauptsächlich Festplatten) zu diesem Zeitpunkt 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. 1, 2 und 3 sind vier Zahlen.

Mp3 (ein Audiokodierungsverfahren) Teil 3

Mp3 (ein Audiokodierungsverfahren) Teil 3

MP3 ENCODING

Um Bit-konforme (Layer 1.Layer 2.Layer 3) MPEGAudio-Dateien zu generieren, haben die Mitglieder des ISO MPEG Audio-Komitees eine Referenzsimulationssoftware in C namens ISO 11172-5 entwickelt.

MP3 ENCODING

Es kann die erste Echtzeit-DSP-basierte Hardware-Decodierung von komprimiertem Audio auf einigen Nicht-Echtzeit-Betriebssystemen demonstrieren. Verschiedenes anderes MPEG-Audio wurde in Echtzeit für den digitalen Rundfunk (DAB-Radio und DVB-TV) für Verbraucherempfänger und Set-Top-Boxen entwickelt.
Später, am 7. Juli 1994, veröffentlichte die Fraunhofer-Gesellschaft den ersten MP3-Encoder namens l3enc.
Das Fraunhofer-Entwicklungsteam wählte am 14. Juli 1995 die Erweiterung .mp3 (zuvor war die Erweiterung .bit). Mit Winplay3 (veröffentlicht am 9. September 1995), dem ersten Echtzeit-Software-MP3-Player, konnten viele Menschen MP3-Dateien auf ihren eigenen PCs codieren und abspielen. Da Festplatten zu dieser Zeit relativ klein waren (z. B. 500 MB), war diese Technologie für die Speicherung von Unterhaltungsmusik auf Computern unerlässlich.
MP2, MP3 und Internet
Im Oktober 1993 tauchten MP2-Dateien (MPEG-1 Audio Layer 2) im Internet auf und wurden häufig von Xing MPEG Audio Player und später MAPlay abgespielt, das von Tobias Bading für Unix entwickelt wurde. MAPplay wurde erstmals am 22. Februar 1994 veröffentlicht und auf die Microsoft Windows-Plattform portiert.
Die einzigen MP2-Encoder-Produkte waren zunächst Xing Encoder und CDDA2WAV, ein CD-Ripper, der Audiotracks von CDs in das WAV-Format konvertiert.
Das Internet Underground Music Archive (IUMA), das oft als der Vater der Online-Musikrevolution angesehen wird, war die erste HiFi-Musikseite im Internet mit Tausenden von lizenzierten MP2-Aufnahmen, bevor MP3 und das Internet populär wurden. .
Von der ersten Hälfte des Jahres 1995 bis Ende der 1990er Jahre begann MP3 im Internet zu florieren. Die Popularität von MP3 ist größtenteils auf den Erfolg von Unternehmen und Softwarepaketen wie Winamp, das 1997 von Nullsoft veröffentlicht wurde, und Napster, das 1999 von Napster veröffentlicht wurde, zurückzuführen, und sie verstärken sich gegenseitig. Diese Programme machen es normalen Benutzern leicht, MP3-Dateien abzuspielen, zu erstellen, zu teilen und zu sammeln.
Die Debatte über das Teilen von MP3-Dateien zwischen Peers hat sich in den letzten Jahren schnell verbreitet, hauptsächlich weil die Komprimierung das Teilen von Dateien ermöglicht, unkomprimierte Dateien sind zu groß, um sie zu teilen. Da MP3-Dateien im Internet weit verbreitet sind, wurde Napster von einigen der großen Plattenlabels verklagt, um ihr Urheberrecht zu schützen (siehe Urheberrecht).
Kommerzielle Online-Musikvertriebsdienste wie der iTunes Music Store wählen häufig andere proprietäre oder DRM-fähige Musikdateiformate, um die Verwendung digitaler Musik zu kontrollieren und einzuschränken. Formate, die DRM unterstützen, werden verwendet, um urheberrechtlich geschütztes Material vor Urheberrechtsverletzungen zu schützen, aber die meisten Schutzmechanismen können auf irgendeine Weise gebrochen werden. Computerexperten können diese Methoden verwenden, um entsperrte Dateien zu generieren, die frei kopiert werden können. Eine bemerkenswerte Ausnahme ist das Windows Media Audio 10-Format von Microsoft, das noch geknackt werden muss. Wenn eine komprimierte Audiodatei gewünscht wird, muss der aufgezeichnete Audiostream komprimiert werden, und die Tonqualität wird verschlechtert.
Streaming-Audioqualität
Da MP3 ein verlustbehaftetes Komprimierungsformat ist, bietet es eine Vielzahl von Optionen für unterschiedliche “Bitraten”, dh die Anzahl der codierten Datenbits, die zur Darstellung des Audios pro Sekunde erforderlich sind. Typische Geschwindigkeiten liegen zwischen 128 kbps und 320 kbps (kbit/s). Im Gegensatz dazu beträgt die unkomprimierte Audio-Bitrate auf einer CD 1411,2 kbps (16 Bit/Sample × 44100 Samples/Sek. × 2 Kanäle).
MP3-Dateien, die mit niedrigeren Bitraten kodiert sind, werden im Allgemeinen in geringerer Qualität abgespielt. Wenn Sie eine zu niedrige Bitrate verwenden, treten während der Wiedergabe “Kompressionsartefakte” (Klänge, die in der Originalaufnahme nicht vorhanden sind) auf. Ein gutes Beispiel für Kompressionsgeräusche ist das Geräusch von komprimiertem Jubel; Aufgrund seiner Zufälligkeit und scharfen Änderungen sind Encoderfehler ausgeprägter und klingen wie Echos.