Komprimieren Sie MP3 ohne Qualitätsverlust
Über verlustfreie Musikkomprimierung, Theorie, Praxis, Schlussfolgerungen.
Mit diesem Material möchte ich eine Reihe von Artikeln mit allem öffnen, was mit dem Hören von Musik auf einem Computer zu tun hat. Es ist an der Zeit, Erfahrungen auszutauschen und unterschiedliche Artikel im Internet in einem zusammenzufassen, obwohl sie nicht präzise, sondern relativ kurz sein sollen. Im ersten Teil sehen wir die Audioformate. Was ist FLAC, WavPack, TAK, Monkeys Audio, OptimFROG, ALAC, WMA, Shorten, LA, TTA, LPAC, MPEG-4 ALS, MPEG-4 SLS, Real Lossless? Wissen Sie, wie viele Arten von Audiodateien heute registriert sind? Bisher beschäftigen wir uns mit verlustfreien Komprimierungsformaten für Audiomaterial, und die Antwort auf die Frage nach der Anzahl der Audioerweiterungen befindet sich am Ende des Artikels. Fröhliches Lesen!
Definieren wir zunächst die Begriffe:
“Ein Algorithmus ist eine präzise Vorschrift, die den Rechenprozess definiert, der von variablen Eingaben zum gewünschten Ergebnis führt.”
„Codec (Codec in Englisch von Encoder / Decoder – Encoder / Decoder – Encoder / Decoder oder Kompressor / Decompressor) ist ein Gerät oder Programm, das Daten oder Signale konvertieren kann. Codecs können einen Stream / ein Signal (häufig zur Übertragung, Speicherung oder Verschlüsselung) codieren oder dekodieren, um diese für diese Vorgänge anzuzeigen oder in ein geeigneteres Format zu ändern. Codecs werden häufig in der digitalen Video- und Audioverarbeitung verwendet. Die meisten Codecs für Audio- und Videodaten verwenden eine verlustbehaftete Komprimierung, um eine akzeptable endgültige (komprimierte) Dateigröße zu erhalten. Es gibt auch verlustfreie Codecs “.
“Verlustfreie Datenkomprimierung. – Methode zur Datenkomprimierung unter Verwendung codierter Informationen, die in einem Bit wiederhergestellt werden können. Dadurch werden die Originaldaten vollständig aus dem komprimierten Zustand wiederhergestellt. In der Regel hat jeder Typ digitaler Informationen seine eigenen eigene verlustfreie Komprimierungsalgorithmen “.
Die verlustfreie Datenkomprimierung wird verwendet, wenn die Identität der komprimierten Daten mit dem Original wichtig ist. Häufige Beispiele sind ausführbare Dateien, Dokumente und Quellcode. Programme, die verlustfreie Komprimierungsformate verwenden, werden als Archivierer bezeichnet. Jeder kennt die beliebtesten ZIP- oder RAR-Dateiformate, das Unix Gzip-Dienstprogramm usw. Alle diese Programme unterscheiden sich in den angewandten Algorithmen (einem oder mehreren) und daher in den unterschiedlichen Komprimierungseigenschaften verschiedener Dateien.
Teil I. – THEORIE:
Komprimierungsmethoden oder verlustfreie Komprimierungsalgorithmen können nach der Art der Daten klassifiziert werden, für die sie erstellt wurden. Es gibt drei Haupttypen von Daten: Text, Bilder und Ton. Grundsätzlich kann jeder verlustfreie Mehrzweck-Datenkomprimierungsalgorithmus (Mehrzweck bedeutet, dass er jede Art von Binärdaten verarbeiten kann) für jede Art von Daten verwendet werden, aber die meisten von ihnen sind für alle Basistypen ineffizient. Audiodaten können beispielsweise mit einem Textkomprimierungsalgorithmus nicht gut komprimiert werden und umgekehrt.
Zu den Komprimierungsmethoden gehören: Entropiekomprimierung, Wörterbuchmethoden, statistische Methoden. Jede Methode eignet sich für einen bestimmten Datentyp und enthält mehrere Algorithmen.
Entropiekomprimierung: Huffman-Algorithmus Adaptiver Huffman-Algorithmus Arithmetische Codierung (Intervall-Shannon-Fano-Algorithmus) Golomb-Codes Universeller Delta-Code (Elias Fibonacci)
Wörterbuchmethoden: RLE Deflate LZ (LZ77 / LZ78 LZSS LZW LZWL LZO LZMA LZX LZRW LZJB LZT)
Statistische Algorithmusmodelle für Text (oder Text-Binärdaten als ausführbare Datei) umfassen: Burrows-Wheeler-Transformation (Block-Sort-Vorverarbeitung, die die Komprimierung effizienter macht) LZ77 und LZ78 (von DEFLATE verwendet) LZW.