Was sind verlustbehaftete und verlustfreie Audioformate und was sind gängige Audioformate? Teil 2


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Was sind verlustbehaftete und verlustfreie Audioformate und was sind gängige Audioformate? Teil 2

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Audioformate:

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2. WAVE ist ein von Microsoft entwickeltes Tondateiformat, das zum Speichern der Audioinformationsressourcen der WINDOWS-Plattform verwendet wird und mit der WINDOWS-Plattform und ihren Anwendungen kompatibel ist.

3. AIFF-Format (Audio Interchange File Format) und AU-Format, AIFF ist die englische Abkürzung für Audio Interchange File Format. Es ist ein von APPLE entwickeltes Audiodateiformat, das von der MACINTOSH-Plattform und ihren Anwendungen unterstützt wird. Viele Komprimierungstechniken werden unterstützt.

4.MPEG ist die englische Abkürzung für Motion Picture Experts Group Derzeit ist MP3 das am weitesten verbreitete Musikformat im Internet. Obwohl es sich um eine verlustbehaftete Komprimierung handelt, ist ihr größter Vorteil ein höheres Komprimierungsverhältnis im Austausch für sehr geringe Klangverzerrungen.

5. Die Komprimierung von MP3-MPEG-Audiodateien ist eine verlustbehaftete Komprimierung. Die MPEG3-Audiocodierung hat ein hohes Komprimierungsverhältnis von 10:1 bis 12:1, während der niedrige Audioteil grundsätzlich unverzerrt bleibt, jedoch auf Kosten der hohen 12 kHz bis 16 kHz. in der Sounddatei. Die Qualität des Audioteils wird durch die Größe der Datei verändert. Musikdateien gleicher Länge werden im *.mp3-Format gespeichert, normalerweise nur 1/10 der *.wav-Datei, daher ist die Klangqualität geringer als im CD- oder WAV-Format.

6. MPEG-4 Verwendet objektbasierte Komprimierungscodierungstechnologie.Vor der Codierung wird der Videostream zuerst analysiert, und jedes Videoobjekt wird aus dem Originalbild segmentiert, und dann werden die Forminformationen, Bewegungsinformationen, Texturinformationen separat codiert und Zeitliche Redundanz zwischen aufeinanderfolgenden Frames wird dank besserer Bewegungsvorhersage und -kompensation als bei MPEG-2 eliminiert. Sein Kern ist die inhaltsbasierte Skalierbarkeit, die jedem Objekt im Bild Prioritäten zuweisen kann, die wichtigsten Objekte mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung ausdrückt und die weniger wichtigen Objekte (zB Überwachungssysteme, Hintergrund) mit einem ausdrückt niedrigere Auflösung. oder gar nicht angezeigt. Daher hat es die Fähigkeit, Ressourcen adaptiv zuzuweisen und kann Videoübertragungen und Bildkommunikationen mit niedriger Geschwindigkeit und hoher Qualität durchführen. Es belegt weniger Ressourcen, hat eine große Flexibilität, eine gute Netzwerkleistung und ein breiteres Anwendungsspektrum.

7. Das MIDI-Format (Musical Instrument Digital Interface) wird von Menschen verwendet, die häufig Musik spielen. MIDI ermöglicht es digitalen Synthesizern und anderen Geräten, Daten auszutauschen.

8. Das WMA-Format (Windows Media Audio) ist ein schwergewichtiger Player von Microsoft. Der Hintergrund ist hart, die Tonqualität ist stärker als im MP3-Format und viel besser als das RA-Format. Es ist dasselbe wie das VQF-Format. entwickelt von der japanischen Firma YAMAHA. Die Methode zur Aufrechterhaltung der Klangqualität kann jedoch eine höhere Komprimierungsrate als MP3 erreichen. Das Komprimierungsverhältnis von WMA kann im Allgemeinen etwa 1:18 erreichen. Ein weiterer Vorteil von WMA ist, dass Inhaltsanbieter wie Windows Media DRM (Digital Rights Management) verwenden können. Rights Manager 7 fügt einen Kopierschutz hinzu.


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Was sind verlustbehaftete und verlustfreie Audioformate und was sind gängige Audioformate?

Was sind verlustbehaftete und verlustfreie Audioformate und was sind gängige Audioformate?

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Begriffe wie MP3, verlustfrei, CD-Klangqualität hören wir oft und kommen sogar damit in Berührung. Was sind also verlustbehaftete und verlustfreie Audioformate? Was sind ihre Unterschiede? Abgesehen von den oben genannten, welche anderen gängigen Audioformate gibt es? Als nächstes werde ich mit Ihnen das relevante Wissen über Audioformate teilen und Ihre Fragen beantworten.

lossy and lossless audio formats

Lassen Sie uns zunächst das Audioformat kurz bekannt machen:

Das Audioformat ist das Musikformat. Audioformat bezieht sich auf den Vorgang der digitalen und analogen Konvertierung von Audiodateien zur Wiedergabe oder Verarbeitung auf einem Computer. Gegenwärtig werden Wiedergabeformate für Musikdateien in zwei Typen unterteilt: verlustbehaftete Komprimierung und verlustfreie Komprimierung. Bei der Verwendung verschiedener Musikdateiformate gibt es einen großen Unterschied in der Klangqualität.

Unterschied zwischen verlustbehafteter und verlustfreier Komprimierung:

Bei der verlustbehafteten Komprimierung werden die Audio-Samplerate und die Bitrate reduziert, und die ausgegebene Audiodatei ist kleiner als die Originaldatei. Verlustfreie Komprimierung, unter der Voraussetzung, dass 100 % aller Daten in der Originaldatei gespeichert werden, kann die Audiodatei auf eine kleinere Größe komprimieren und nach dem Wiederherstellen der komprimierten Audiodatei dieselbe Größe und denselben Code wie die Quelldatei erreichen . Geschwindigkeit.

Hier sind die gängigen Audioformate:

1. CD Das Standard-CD-Format hat eine Abtastfrequenz von 44,1 K, eine Rate von 1411 K/Sekunde und eine Quantisierungszahl von 16 Bit. Da der CD-Track als nahezu verlustfrei bezeichnet werden kann, ist sein Klang grundsätzlich originalgetreu.

Verlustbehaftet vs. verlustfrei, Audioqualität

Verlustbehaftet vs. verlustfrei, Audioqualität

Lossy vs Lossless

Über den Unterschied zwischen den Formaten, die einen Informationsverlust erzeugen (verlustbehaftet) und denen, die keinen Verlust erzeugen (verlustfrei), ist viel gesagt und gesagt worden.

Lossy vs Lossless

Was ist verlustbehaftet?

Um eine Datei so zu komprimieren, dass sie weniger Speicherplatz auf der Festplatte belegt, müssen wir unbedingt zwei Techniken anwenden, die erste ist die reine Komprimierung, die nicht an Qualität verliert und die wir später erklären werden, PLUS Komprimierung durch Verwerfen von Informationen.

Es ist das Auslassen von Informationen, von denen wir nach Studien wissen, dass sie das menschliche Ohr kaum wahrnehmen wird. Zumindest das durchschnittliche menschliche Ohr.
Jüngere Menschen hören mehr Frequenzen als ab 30, wenn wir weniger Frequenzen hören.

Aber nicht nur das Alter zählt, sondern auch andere Phänomene kommen hinzu, zum Beispiel das, was man Maskierung nennt und was man zusammenfassen könnte, wenn man sagt, wenn zwei Frequenzen mit ähnlichen Frequenzen auftreten und die eine einen Augenblick vor der anderen auftritt, wird im Allgemeinen die zweite maskiert … das heißt, es ist für das menschliche Ohr nicht hörbar, also könnten wir es verwerfen und Platz sparen.

Es gibt auch alle Frequenzen, die das menschliche Ohr nicht wahrnimmt, da haben wir mehr Informationen, die wir verwerfen können, ohne die Qualität zu beeinträchtigen oder zumindest eine sehr ähnliche Wahrnehmungsqualität beizubehalten.

VerlustWeniger

Es gibt andere Formate, die nicht an Qualität verlieren, weil sie nur mathematische Verfahren verwenden, um Platz zu sparen. Stellen Sie sich folgende Zeile vor:

1111111000001110000000

Dies verbraucht einen Platz, aber diese Informationen könnten beispielsweise wie folgt zusammengefasst werden:

1(7)0(5)1(3)0(7)

Diese zweite Möglichkeit, Informationen zu speichern, nimmt viel weniger Platz ein, OHNE etwas zu verwerfen. Es erklärt einfach, dass aus der Zahl 1 7 werden, gefolgt von 5 Nullzahlen, dann 3 von der Zahl 1 und schließlich 7 Nullen.

Es ist dasselbe, wir haben nur versucht, Platz zu sparen, indem wir einen komprimierten Weg gefunden haben, es zu schreiben, aber wir haben nichts ausgeschlossen.

Genau so funktionieren die Zip- und Lossless-Music-Methoden.

Gibt es einen Unterschied im menschlichen Ohr, wenn man dem einen und dem anderen zuhört?
Das beantworten wir in einem anderen Artikel.

Über Lossy

Über Lossy

Lossy

Wir alle lieben gute Musik. In jüngerer Zeit war die Audio-CD gute digitale Musik. Dies sind 44100 Hz, Stereo, 16 Bit (linear) pro Kanal, in keiner Weise komprimiert, was laut Wikipedia 1411,2 kbps bedeutet.

Lossy

Aber am Ende des 20. Jahrhunderts, in der Ära der Geburt von Multimedia, als Musik nicht nur auf Playern, sondern auch auf Computern abgespielt wurde, stellte sich heraus, dass die Audio-CD (dh nacktes PCM) gerade ist besser. Kompresse. Es gab zum Beispiel Microsoft ADPCM, das diesen Fall in WAV-Dateien ein wenig komprimierte, ohne an Qualität zu verlieren. Aber im Allgemeinen würde die ursprüngliche 44-kHz-Stereoanlage auf diese Weise immer noch viel Platz benötigen. Daher sank die Qualität auf 22 kHz Mono. Eines der ersten Multimedia-Alben dieser Zeit: “Immersion” der Gruppe “Nautilus Pompilius” ist immer noch da draußen, und ich habe es getan.

Also hat MP3 gewonnen. Speichern und Verteilen von komprimierter Musik. Bei 128 kbps “CD-Qualität”.

MP3 kam seltsamerweise hoch. Technisch gesehen ist dies MPEG-1 Audio Layer 3. Eine Schicht zum Komprimieren von Audiodaten zu einem modernen, progressiven Standard zum Speichern von Videodaten auf Video-CDs. Nur in seinem eigenen MP3-Dateiformat gepackt. Die Video-CD ist für niemanden mehr interessant. Der folgende MPEG-2-Standard wird für DVD- und digitale Fernsehsendungen (nicht HD) verwendet. Der nächste MPEG-4-Standard wird jetzt für HD-Videos verwendet und entwickelt sich weiter.

MP3 war revolutionär. Es war (fast) das erste verlustbehaftete Komprimierungsformat. Wenn wir nicht versuchen, alles zu bewahren, was im ursprünglichen Signal enthalten war, sondern basierend auf einem psychoakustischen Modell herausschneiden, was eine Person sowieso nicht hören wird, und den Rest komprimieren. Wie JPEG.

Dann habe ich versucht, die gesammelte Audiosammlung zu digitalisieren. Kompaktkassetten (nur “Kassetten”, aber richtiger “Kompaktkassetten”) erwiesen sich als völlige Scheiße. Der Frequenzbereich ist so, dass es keinen Sinn macht, mit mehr als 22 kHz abzutasten. Es gab keine Rekorder von Rolle zu Rolle im Haus. Aber Schallplatten erschütterten die Klangqualität. Mit guter Ausrüstung können Sie eine bessere Qualität als mit einer CD zeichnen. Sie müssen nur die Klicks loswerden.

Und dann wurde mir klar, dass MP3 auch Scheiße ist. Bei diesen 128 kbps leidet die Klangqualität stark. Und das Schrecklichste ist, dass abscheuliche Metalltöne dort erscheinen, wo sie nicht sein sollten. Meine Ohren brauchen mindestens 192 kbps und je mehr desto besser.

Nehmen wir einen Hinweis von einer berühmten Punkrock-Band aus der Vergangenheit. Wie FLAC. Es ist ein so moderner verlustfreier Kompressionsstandard, dass es WAV erfolgreich ersetzt hat. Weil es kostenlos ist.

Das Original ist in CD-Qualität, sodass erwartungsgemäß Frequenzen bis zu 22 kHz vorhanden sind.

Original flac

Wir werden mit FFmpeg oder besser gesagt mit LAME ernten.

Mit 320 kbps und 256 kbps sieht das Spektrogramm fast wie das Original aus.

Bei 192 kbps gibt es Anzeichen für eine 16-kHz-Abschaltung. Das Spektrogramm “verdunkelt” sich anscheinend, das psychoakustische Modell hat etwas herausgeschnitten. Nach Gehör verschwanden die höherfrequenten “Bursts” wirklich.

MP3 192 kbps

Bei den berüchtigten 128 kbit / s ist bei 16 kHz bereits alles speziell abgeschaltet. Hintergrundgeräusche sind “unscharf” und beginnen zu sprudeln. Nichts mit dem Original zu tun, um die musikalischen Details zu genießen.

MP3 128 kbps

Aber Sie können 64 kbps in MP3 machen. Die Stereoanlage ist weg. Alles gurgelt furchtbar und irritiert mit völlig seltsamen Geräuschen.