Tag: was bedeutet Bitrate

Die Beziehung zwischen MP3-Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität

Ich möchte die Beziehung zwischen MP3-Frequenz, Bitrate, Bitrate und Klangqualität wissen.

Je höher die Frequenz und Bitrate, desto besser die Tonqualität. Es scheint, dass die meisten MP3-Frequenzen 44100 Hz sind. Die Bitrate beträgt 128, 192 usw.

Die hier genannte Frequenz ist die Abtastrate, die normalerweise 44100 KHz beträgt, da dies der Standard für Musik-CDs ist.

Jeder Song wird von einer CD gerippt, in eine WAV-Datei konvertiert und dann mit Software wie Lame in MP3 konvertiert. Es sollte also eine Abtastrate von 44100 KHz sein. Sofern es sich bei Ihrem Song nicht um einen Song handelt, wird er als WAV-Datei aufgenommen und Sie haben bei der Aufnahme andere Abtastraten ausgewählt.

Der Hauptfaktor, der die Klangqualität von MP3 beeinflusst, ist die Bitrate. Die besten sind heute 320K CBR (feste Bitrate) und VBR (variable Bitrate), VBR-Dateien sind etwas kleiner als CBR. 192K VBR ist das beliebteste im Internet, das gleichzeitig die Anforderungen an Klangqualität und Dateigröße erfüllen kann, aber ich verwende normalerweise CDs, um Tracks zu rippen oder APE herunterzuladen (verlustfreie Komprimierung, kann in WAV-Datei wiederhergestellt werden) und dann Konvertieren Sie es in 320K VBR.

Eine letzte Erinnerung: Die MP3-Umcodierung ist verzerrt und die Verzerrung kann nicht rückgängig gemacht werden. Mit anderen Worten, wenn Sie MP3 in WAV-Klangqualität konvertieren, erhöht sich die Dateigröße um ein Dutzend Mal, aber die Klangqualität bleibt dieselbe wie die MP3-Klangqualität.

Wenn Sie eine geringe Verzerrung hören möchten, ist es besser, sich eine CD anzuhören oder APE herunterzuladen.

Zunächst einmal ist die Klangqualität eine sehr subjektive Sache!

Oft wird gesagt, die Tonqualität sei gut, man spricht von der guten Wiedergabe, dh je geringer der Unterschied zur Aufnahme, desto besser; MP3 ist ein komprimiertes Format, je höher die Bitrate, desto weniger Komprimierung und weniger Detailverlust, dh je höher die Bitrate, desto näher am Originalton. Die Klangqualität hängt aber auch von Ihrem Ausgabegerät ab. Zum Beispiel helfen ein guter MP3-Player und ein gutes Paar Kopfhörer Ihrer Hörqualität.

Wenn Sie also die Klangqualität verbessern möchten, ist es am besten, von den oben genannten Perspektiven auszugehen und keine davon zu überbetonen. Wenn Sie höhere Anforderungen an die Klangqualität haben, können Sie auf mp3 verzichten und direkt auf Stopp-CD umschalten. Die CD enthält Wave-Dateien, bei denen es sich um völlig verlustfreie Tonqualitätsformate handelt, die eine bessere Leistung erbringen.

Unter der Annahme, dass die Verzerrung gering ist, besteht die einzige Möglichkeit darin, die Bitrate zu erhöhen. Es ist am besten, die Komprimierung mit variabler Bitrate (VBR) zu verwenden, um MP3-Dateien zu erstellen, die ein Gleichgewicht zwischen maximaler Wiedergabetreue und minimaler Dateigröße finden können.

Abtastrate und Bitrate von MP3 Part 2

Der Abtastprozess besteht darin, den Frequenzwert eines bestimmten Punktes zu extrahieren.

Je mehr Punkte in einer Sekunde extrahiert werden, desto umfangreichere Frequenzinformationen können natürlich erhalten werden. Um die Wellenform wiederherzustellen, müssen zwei Abtastpunkte in einer Schwingung vorhanden sein. Die höchste wahrnehmbare Frequenz beträgt 20 kHz, um also die Höranforderungen des menschlichen Ohrs zu erfüllen, sind mindestens 40.000 Abtastungen pro Sekunde erforderlich, ausgedrückt in 40 kHz, und diese 40 kHz sind die Abtastfrequenz. Unsere gemeinsame CD hat eine Abtastrate von 44,1 kHz. Es reicht nicht aus, nur Frequenzinformationen zu haben, wir müssen auch den Energiewert dieser Frequenz erhalten und quantifizieren, um die Stärke des Signals darzustellen. Die Anzahl der Quantisierungsstufen ist eine ganzzahlige Potenz von 2, und die Sample-Größe unseres gemeinsamen CD-Bits beträgt 16 Bit, also 2 hoch 16. Sample-Größe ist schwerer zu verstehen als Bitrate es scheint abstrakt.Ein einfaches Beispiel: Angenommen, eine Welle wird 8-mal abgetastet, und die Energiewerte, die den Abtastpunkten entsprechen, sind A1-A8, aber wir verwenden nur eine 2-Bit-Abtastgröße, daher können wir nur beibehalten die 4-Punkt-Werte in A1-A8 und verwerfen die anderen 4. Wenn wir die 3-Bit-Stichprobengröße verwenden, werden alle 8-Punkt-Informationen protokolliert. Je höher die Werte für Abtastrate und Abtastgröße, desto näher kommt die aufgezeichnete Wellenform dem Originalsignal.

Es ist sehr einfach, die Bitrate eines PCM-Audiostroms zu berechnen, den Wert der Abtastrate × den Wert der Abtastgröße × die Anzahl der bps des Kanals. Eine WAV-Datei mit einer Abtastrate von 44,1 KHz, einer Abtastgröße von 16 Bit und Zweikanal-PCM-Codierung hat eine Datenrate von 44,1 K×16×2 = 1411,2 Kb/s. Wir sagen normalerweise, dass 128K MP3, der entsprechende WAV-Parameter, diese 1411,2 Kb/s sind, dieser Parameter wird auch als Datenbandbreite bezeichnet, es ist ein Begriff mit der Bandbreite in ADSL. Teilen Sie die Coderate durch 8, um die Datenrate für dieses WAV zu erhalten, die 176,4 KByte/s beträgt. Dies bedeutet, dass eine 1-Sekunden-Abtastrate von 44,1 KHz, eine 16-Bit-Abtastgröße und ein zweikanaliges PCM-codiertes Audiosignal gespeichert werden müssen, was 176,4 KB Speicherplatz erfordert, was ungefähr 10,34 MB in 1 Minute entspricht, was nicht akzeptabel ist . Für die meisten Benutzer, insbesondere Freunde, die gerne Musik auf dem Computer hören, gibt es nur zwei Möglichkeiten zum Downsampling oder Komprimieren, um die Festplattennutzung zu reduzieren. Eine Verringerung des Index ist nicht ratsam, daher haben Experten verschiedene Komprimierungsschemata entwickelt.

Der Mindestwert der 16-Bit-Binärzahl ist 000000000000000, der Höchstwert ist 1111111111111111 und die entsprechenden Dezimalzahlen sind 0 und 65535, dh die Differenz zwischen dem Höchst- und dem Mindestwert beträgt 65535, dh die Dynamik Bereich der analogen Größe, die quantisiert Der Unterschied kann 65535 betragen, was 96,32 Dezibel entspricht, die Quantisierungsgenauigkeit bezieht sich also nur auf den Dynamikbereich und hat nichts mit dem Frequenzgang zu tun. Sinnvoll ist auch die Einstellung des Dynamikumfangs auf 96 Dezibel Der schmerzfreie Grenzschalldruck des menschlichen Ohrs liegt bei 90 Dezibel Für gewöhnliche Anwendungen ist der Dynamikumfang von 96 Dezibel ausreichend. Daher werden analoge Wellen innerhalb des Dynamikbereichs von 96 Dezibel nach der Quantisierung nicht quantisiert, es kommt zu Clipping-Verzerrungen.

Die Anzahl der Ziffern im Sound entspricht der Anzahl der Farben auf dem Bildschirm und gibt die Datenmenge pro Sample an. Je größer die Datenmenge ist, desto genauer ist natürlich der Wiedergabeton, um den Ton nicht zu verwirren. der Teekanne mit der Zugpfeife. Ebenso ist es klarer und präziser für das Bild, um Blut und Ketchup nicht zu verwechseln. Allerdings sind 16-Bit-Ton und 24-Bit-Bild, begrenzt durch die Funktion menschlicher Organe, im Grunde die Grenzen gewöhnlicher Menschen, und die höheren Ziffern können nur durch Instrumente unterschieden werden. Das Telefon hat beispielsweise 7-Bit-Sound, der mit 3 kHz gesampelt wurde, und die CD hat 16-Bit-Sound, der mit 44,1 kHz gesampelt ist, sodass die CD klarer ist als das Telefon.

Alle wichtigen Produkte auf dem heutigen Markt sind 16-Bit-Capture-Karten, nicht 64-Bit oder sogar 128-Bit, wie von einigen ignoranten Vermarktern befürwortet wird, die das Polyphonie-Konzept von Capture-Karten mit dem Konzept von Sampling-Bits verwechseln.

MP3-Abtastrate und Bitrate

Wenn wir mp3 hören und Filme ansehen, werden wir zwei Parameter bemerken. Die gebräuchlichsten sind eine Abtastrate von 44,1 KHz und eine Bitrate von 192 Kbps.Was ist also die Abtastrate und was ist die Bitrate? Was ist die Beziehung zwischen ihnen?

Erklären:

Der Prozess der Umwandlung eines analogen Audiosignals in ein digitales Audiosignal wird als Sampling bezeichnet. Kurz gesagt, wie viele Datenpunkte braucht man, um einen 1 Sekunde langen Ton per Wellenform-Sampling aufzunehmen. Zum Beispiel: Die Tonabtastrate von 44,1 KHz entspricht dem Verbrauch von 44.000 Datenpunkten, um die Tonwellenform für 1 Sekunde zu beschreiben. Grundsätzlich gilt: Je höher die Abtastrate, desto besser die Klangqualität; Die Abtastfrequenz wird im Allgemeinen in drei Stufen unterteilt: 22,05 kHz, 44,1 kHz und 48 kHz; 22,05 KHz können nur FM-Radio-Klangqualität erreichen, und 44,1 KHz ist die theoretische Grenze der CD-Klangqualität, 48 KHz hat DVD-Qualität erreicht.

Die Abtastrate bezieht sich auf die Abtastfrequenz bei der Umwandlung von Ton (analoges Signal) in mp3 (digitales Signal), dh wie viele Datenpunkte pro Zeiteinheit abgetastet werden. (Die Daten für einen Abtastpunkt sind 8 (oder sogar mehr) Bits lang.)

Die Bitrate bezieht sich auf die Anzahl der Bits (Bits), die pro Sekunde übertragen werden. Die Einheit ist bps (Bit pro Sekunde). Je höher die Bitrate, desto mehr Daten werden übertragen und desto besser ist die Tonqualität.

Man kann sagen, dass die Abtastrate und die Bitrate wie die horizontalen und vertikalen Koordinaten auf der Koordinatenachse sind. Die Abtastfrequenz auf der Abszisse repräsentiert die pro Sekunde abgetasteten Datenpunkte. Die Bitrate der Ordinate repräsentiert die Genauigkeit bei der Quantisierung analoger Größen mit digitalen Größen.

Die Abtastrate ist ähnlich wie die Anzahl der Frames von bewegten Bildern. Beispielsweise beträgt die Abtastrate von Filmen 24 Hz, die Abtastrate des PAL-Formats 25 Hz und die Abtastrate des NTSC-Formats 30 Hz. Wenn wir Standbilder wiedergeben, die mit der gleichen Rate wie die Abtastfrequenz abgetastet wurden, wir sehen ein kontinuierliches Bild. Wenn eine mit einer Abtastrate von 44,1 kHz aufgenommene CD mit der gleichen Rate wiedergegeben wird, ist auf die gleiche Weise ein kontinuierlicher Ton zu hören. Je höher die Abtastrate, desto kohärenter wird natürlich der Ton gehört und das Bild gesehen. [Natürlich ist die Abtastrate, die menschliche Hör- und Sehorgane unterscheiden können, begrenzt, die im Grunde höher ist als bei 44,1 kHz abgetasteter Ton, und die meisten Menschen haben den Unterschied nicht bemerkt. ]

Die Anzahl der Ziffern im Sound entspricht der Anzahl der Farben auf dem Bildschirm und gibt die Datenmenge pro Sample an. Je größer die Datenmenge ist, desto genauer ist natürlich der Wiedergabeton, um den Ton nicht zu verwirren. der Teekanne mit der Zugpfeife. Ebenso ist es klarer und präziser für das Bild, um Blut und Ketchup nicht zu verwechseln. [Begrenzt durch die Funktion menschlicher Organe sind 16-Bit-Ton und 24-Bit-Bild jedoch im Grunde die Grenzen gewöhnlicher Menschen, und die höheren Ziffern können nur von Instrumenten unterschieden werden. Das Telefon hat beispielsweise 7-Bit-Sound, der mit 3 kHz gesampelt wurde, und die CD hat 16-Bit-Sound, der mit 44,1 kHz gesampelt ist, sodass die CD klarer ist als das Telefon. ]

Wenn Sie die beiden oben genannten Konzepte verstehen, ist die Bitrate leicht zu verstehen. Nehmen Sie das Telefon als Beispiel, 3000 Samples pro Sekunde, jedes Sample hat 7 Bit, dann beträgt die Bitrate des Telefons 21000. Und die CD hat 44100 Samples pro Sekunde, zwei Kanäle, jedes Sample ist 13-Bit-PCM-codiert, also die CD-Bitrate ist 44100 * 2 * 13 = 1146600, was bedeutet, dass das CD-Datenvolumen pro Sekunde etwa 144 KB beträgt. Die Kapazität einer CD beträgt 74 Minuten gleich 4440 Sekunden, was 639360 KB = 640 MB entspricht.

Schall ist eigentlich eine Art Energiewelle, also hat er auch die Eigenschaften von Frequenz und Amplitude, wobei die Frequenz der Zeitachse und die Amplitude der Pegelachse entspricht. Die Welle ist unendlich glatt und die Kette kann als aus unzähligen Punkten zusammengesetzt angesehen werden. Da der Speicherplatz relativ begrenzt ist, müssen bei der digitalen Kodierung die Punkte der Kette abgetastet werden.