Audio-Bitrate: Wie hoch ist die Bitrate von Musik?


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Audio-Bitrate: Wie hoch ist die Bitrate von Musik?

Audio Bitrate

Die Bitrate bezieht sich auf die Menge binärer Daten pro Zeiteinheit nach der Umwandlung eines analogen Tonsignals in ein digitales Tonsignal.

Audio Bitrate

Je höher die Bitrate, desto besser die Tonqualität (unter demselben Codierungsformat können verschiedene Formate nicht verglichen werden). Audio Bitrate. Die Bitrate stellt einen Maßstab für die Komprimierungseffizienz digitaler Musik dar. Die Bitrate gibt die Rate der Anzahl von Bits bps (Bit pro Sekunde, Bits pro Sekunde) an, die in einer Zeiteinheit (1 Sekunde) übertragen werden. Als Einheit wird meist Kbps (in Laiensprache 1000 Bit pro Sekunde) verwendet. Die Bitrate digitaler Musik auf der CD beträgt 1411,2 kbps (d. h. um 1 Sekunde CD-Musik zu brennen, werden 1411,2 × 1000 Datenbits benötigt), die hohe Bitrate der Musikdatei bedeutet, dass die Daten in einer Einheit verarbeitet werden müssen Zeit (1 Sekunde) Der Betrag (BIT) ist groß, dh die Tonqualität der Musikdatei ist gut. Wenn die BITRATE jedoch hoch ist, nimmt die Dateigröße zu, was eine große Menge an Speicherkapazität belegt. Bereiche in diesem Sinne, die meisten von ihnen sind 32-256 Kbps.Je breiter der Index, desto besser, aber 320 Kbps ist im Moment die höchste Stufe.


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Audio-Intro Teil 3

Audio-Intro Teil 3

Audio Intro

WAV

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Struktur
Dateikopf
Das WAV-Format folgt dem RIFF Resource Interchange File Format, also ist das WAV-Format eigentlich eine dreischichtige Beziehung, die hier vereinfacht wird. Sein Datei-Header-Format ist wie folgt:

Adressieren Sie Inhalte vom Carving-Typ
00H-03H 4 Zeichen * 4 Flag für den Austausch von RIFF-Ressourcendateien
04H-07H 4 unsigned int Die Anzahl der Bytes von der nächsten Adresse bis zum Ende der Datei.
08H-0BH 4 Zeichen * 4 WAV-Datei WAVE-Logo
0CH-0FH 4 Zeichen * 4 fmt Wave-Datei-Flag, die letzte Ziffer ist 0x20 Leerzeichen
10H-13H 4 unsigned int Die Größe des Subchunk-Dateiheaders. Für das WAV-Subfragment ist der Wert 0x10.
14H-15H 2 kurz ohne Vorzeichen Formattyp, wenn der Wert 1 ist, bedeutet dies, dass die Daten lineare PCM-Codierung sind
16H-17H 2 kurze vorzeichenlose Anzahl von Kanälen
18H-1BH 4 int unsigned Abtastrate
1CH-1FH 4 int unsigned Wavefile Bytes pro Sekunde = Abtastrate Bittiefe PCM / 8 Kanäle
20H-21H 2 kurze vorzeichenlose DATA-Datenblockeinheitslänge = Anzahl der Kanäle * PCM-Bittiefe / 8
22H-23H 2 kurze vorzeichenlose Bittiefe PCM
24H-27H 4 Zeichen * 4 Datenstempeldaten
28H-2BH 4 unsigned int Gesamtlänge des Datenteils (Bytes)
struct WAVHeader
{ Zeichen RIFF[ 4 ]; ///Ressourcendatei-Austausch-Flag RIFF unsigned LEN; ///Anzahl Bytes von der nächsten Adresse bis zum Ende der Datei char WAV[ 4 ]; ///WAV-Datei-Flag WAVE char FMT [ 4 ]; ///FMT-Dateizeiger winken, letzte Ziffer ist 0x20 Leerzeichen unsigned SubchunkSize; ///Die Größe des Sub-Chunk-Dateiheaders, für WAV ist dieser Sub-Chunk der Wert 0x10 DATATYPE short unsigned; / //Formattyp, wenn der Wert 1 ist, bedeutet dies, dass die Daten vorzeichenlose lineare PCM-Codierung short CH sind; ///Anzahl der vorzeichenlosen Kanäle F; ///Vorzeichenlose Abtastrate BYTERATE; ///Anzahl der Bytes pro Sekunde der Wave-Datei = Abtastrate*PCM-Bittiefe/8*Anzahl der vorzeichenlosen Kanäle

kurz DATAUNITLEN; ///Länge der Datenblockeinheit = Kanalnummer * Bittiefe PCM/8 unsigned short BITDEPTH; ///Bittiefenzeichen PCM DATA[ 4 ]; ///Datenflag data unsigned DATALEN ; ///Teilliche Gesamtlänge der Daten (Bytes) };

Datenorganisation
Nach dem Dateikopf folgt der Datenteil der WAV-Datei. Seine Datenorganisation ist: der linke Kanalwert des ersten Abtastpunkts, der rechte Kanalwert des ersten Abtastpunkts, …, der linke Kanalwert des letzten Abtastpunkts, der rechte Kanalwert des letzten Abtastpunktwerts. Jeder Wert hat eine Bittiefe von Bits.

Generieren Sie eine einfache wav
Vervollständigen Sie zuerst den Wav-Header.

WAVHeader getHeader ( int Zahl )
{
WAV-Header-Auflösung; memcpy (res.RIFF, “RIFF” , sizeof (res.RIFF)); memcpy (res.WAV, “WAVE” , sizeof (res.WAV)); memcpy (res.FMT, “fmt” , Größe von ( res.FMT )); res.SubchunkSize= 0x10 ; res.DATENTYP= 1 ; res.CH= 2 ; res.F=F; res.BITDEPTH=TIEFE; res.BYTERATE=res.F*res.BITDEPTH/ 8 *res.CH; res.DATAUNITLEN=res.CH*res.BITDEPTH/ 8 ; memcpy(res.DATA, “Daten”

, Größe von ( res.DATA ));
res.DATALEN=num*res.DATAUNITLEN;
res.LEN=res.DATALEN+ 44 -8 ; Rückkehrer; }

Definieren Sie zuerst den Schlüsselnamen – Häufigkeitsvergleichstabelle.

const double keyf[]=
{ 27.5 , 29.1352 , 30.8677 , 32.7032 , 34.6478 , 36.7081 , 38.8909 , 41.2034 , 43.6535 , 46.2493 , 48.9994 , 51.9131 , 55 , 58.2705 , 61.7354 , 65.4064 , 69.2957 , 73.4162 , 77.7817 , 82.4069 , 87.3071 , 92.4986 , 97.9989 ,

103.826 , 110 , 116.541 , 123.471 , 130.813 , 138.591 , 146.832 , 155.563 , 164.814 , 174.614 , 184.997 , 195.998 , 207.652 , 220 , 233.082 , 246.942 , 261.626 , 277.183 , 293.665 , 311.127 , 329.628 , 349.228 , 369.994 , 391.995 , 415.305 , 440

, 466.164 , 493.883 , 523.251 , 554.365 , 587.33 , 622.254 , 659.255 , 698.456 , 739.989 , 783.991 , 830.609 , 880 , 932.328 , 987.767 , 1046.5 , 1108.73 , 1174.66 , 1244.51 , 1318.51 , 1396.91 , 1479.98 , 1567.98 , 1661.22 , 1760 , 1864.66 ,

1975,53, 2093, 2217,46, 2349,32, 2489,02, 2637,02, 2793,83, 2959,96, 3135,96, 3322,44, 3729,31, 3951,07, 4186,01; ___ { “A-0” , “A#0” , “B- 0” , “C-1” , “C#1” , “D-1” , “D#1” , “E-1” , “F-1”, “F#1”

, “G-1” , “G#1” , “A-1” , “A#1” , “B-1” , “C-2” , “C#2” , “D-2″ , ” D#2“, „E-2“, „F-2“, „F#2“, „G-2“, „G#2“, „A-2“, „A#2“, „B- 2″, “C-3”, “C#3”, “D-3”, “D#3”, “E-3”, “F-3”, “F#3”, “G-3” , “Sonne#3” ,

Audio-Intro Teil 2

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Audio Intro

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

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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?

Audio-Intro

Audio-Intro

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

Audio intro

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).