Weißt du, was Bitrate ist? Lassen Sie uns das MP3-Format verstehen


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Weißt du, was Bitrate ist? Lassen Sie uns das MP3-Format verstehen

MP3

3, WMA (Windows Media-Audio, Windows Media-Audio)

Mp3

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 in hohem Maße schützbar 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.

7. ASF (Erweitertes Streaming-Format, Erweitertes Streaming-Format)

ASF ist eine neue Generation digitaler Audiokomprimierungstechnologie für Online-Streaming, die von Microsoft für Real entwickelt wurde. Diese Komprimierungstechnologie zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl die Wiedergabetreue als auch die Übertragungsanforderungen des Netzwerks berücksichtigt werden, sodass sie einen gewissen fortgeschrittenen Charakter hat. Auch durch den Einfluss von Microsoft findet dieses Audioformat immer mehr Unterstützung.

8. OGG-Vorbis-Format

OGG ist der Projektname eines großen Multimedia-Entwicklungsprogramms, das die Entwicklung von Video- und Audiocodierung beinhaltet. OGG Vorbis ist ein hochwertiges Audiocodierungsschema, das fortschrittlicher als MP3 ist, da es Mehrkanalcodierung unterstützt. Offizielle Daten zeigen, dass OGG Vorbis bei relativ niedrigen Datenraten eine bessere Klangqualität als MP3 erreichen kann. Aufgrund der Einschränkung bei der Verwendung von Kopfhörern zum Abspielen des Walkman können jedoch selbst mehrkanalige (mehr als zwei Kanäle) codierte Audiodateien im OGG-Vorbis-Format nicht mit Kopfhörern angehört werden, da Kopfhörer nur eine Zweikanalausgabe bieten.


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MP3-Audioformat. Was ist die Bitrate?

MP3-Audioformat. Was ist die Bitrate?

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2. MP3 (CBR, VBR, ABR)

Mp3

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 aufweist, hält der Encoder die Bitrate immer konstant, es sei denn, Sie verwenden die höchste Tonqualität, da sonst die Tonqualität der verschiedenen Abschnitte der MP3-Datei unterschiedlich ist. 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.

ABR (durchschnittliche Bitrate, durchschnittliche Bitrate)

ABR ist ein Interpolationsparameter von VBR. Es ist ein Codierungsverfahren, das auf der Basis von VBR entwickelt wurde. 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.

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 Notwendigkeit für die Übertragung von Dateien über große Entfernungen geschaffen. Unter der Einschränkung der Bandbreite ist die Forderung, die Dateigröße zu reduzieren, intensiver geworden. All dies hat zur Erzeugung verlustbehafteter komprimierter digitaler Audioformate durch externe Faktoren geführt!

In Bezug auf interne Faktoren hat der Fortschritt verschiedener akustisch-psychologischer Modelle mit der Verbesserung der Computerbetriebs- und Codierfähigkeiten das Aufkommen 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. “11” jeweils dezimal. 1, 2 und 3 sind vier Zahlen.

Die Bitrate ist ein Benchmark-Indikator für die Effizienz der digitalen Musikkomprimierung. Die Bitrate stellt die Anzahl der Bits bps (Bit pro Sekunde, Bits pro Sekunde) dar, die pro Zeiteinheit (1 Sekunde) übertragen werden. Wir verwenden normalerweise kbps (einfach ausgedrückt, es ist pro Sekunde) 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 stellt es einen Teil der Technologie dar, die nur Audiodaten in Windows Media Technologies 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.

Digitaler Ton

Digitaler Ton

DIGITAL AUDIO

Oberbegriff für Technologien, die Audiosignale in digitale Codes umwandeln, verarbeiten, übertragen und aufzeichnen. Auch PCM-Audio genannt (PCM = Pulse Code Modulation).

DIGITAL AUDIO

Schall ist ein Phänomen, bei dem sich die winzigen Schwingungen von Luftpartikeln und die begleitenden winzigen Schwankungen des atmosphärischen Drucks durch die Luft ausbreiten, und sowohl Partikelschwingungen als auch Druckschwankungen ändern sich oft kontinuierlich mit der Zeit. Selbst wenn ein solcher Ton von einem Mikrofon empfangen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, ist die Wellenform ähnlich der Wellenform des Originaltons, und die Eigenschaft, dass sich das Phänomen mit der Zeit kontinuierlich ändert, ändert sich nicht. Dieses Verfahren zum Übertragen oder Aufzeichnen eines elektrischen Signals wird in dem Sinne als analoges Audio bezeichnet, dass es ein elektrisches Signal ähnlich einem Tonsignal verarbeitet und bis heute in vielen Bereichen verwendet wird. Es hat eine gute Erfolgsbilanz. Beispielsweise gibt es AM-Rundfunk (AM = Rundfunk unter Verwendung des Amplitudenmodulationsverfahrens), FM-Rundfunk (FM = Rundfunk unter Verwendung des Frequenzmodulationsverfahrens), Plattenaufzeichnungen, Bandaufzeichnungen und dergleichen.

Andererseits handelt es sich um digitales Audio, bei dem ein kontinuierliches elektrisches Signal in eine Folge diskontinuierlicher Codes umgewandelt, verarbeitet, übertragen und aufgezeichnet wird. Die Grundlage für digitales Audio ist die PCM-Technologie. PCM wandelt ein kontinuierliches Signal durch drei Prozesse in eine diskontinuierliche Codesequenz um: Abtastung, Quantisierung und Codierung.

Abtasten ist ein Vorgang, bei dem eine Signalwellenform, deren Amplitude sich kontinuierlich mit der Zeit ändert, in regelmäßigen Intervallen beobachtet wird, wie in der Figur gezeigt, und die ursprüngliche Signalwellenform durch eine Folge von beobachteten Werten ersetzt wird. Springende Beobachtungen werden als Abtastwerte bezeichnet, und die Anzahl der Beobachtungen pro Sekunde wird als Abtastrate bezeichnet. Da die Wellenform des Signals nicht getreu verfolgt wird, sondern nur auf diskrete Weise beobachtet wird, scheint es, dass bei dieser Operation Informationen fehlen, aber die Abtastfrequenz ist mehr als das Doppelte der oberen Grenze der im Vorzeichen enthaltenen Frequenzkomponente. , ist theoretisch bewiesen, dass die Folge von Abtastwerten die im Signal enthaltene Information ohne Auslassung beibehalten kann und das ursprüngliche Signal von nun an vollständig wiederhergestellt werden kann (sogenanntes Abtasttheorem). Bei einer Compact Disc (CD), die ein typisches digitales Audiosystem ist, wird die Obergrenze der Frequenz des aufzuzeichnenden Signals auf 20 kHz und die Abtastfrequenz auf 44,1 kHz eingestellt, was mehr als ist doppelt, mit einigen Zugeständnissen. Auch wenn Sie nervös sind, beobachten Sie 44.100 Mal pro Sekunde im Detail.

Quantisierung ist ein Vorgang, bei dem ein fester Intervallschritt im Bereich vom Minimalwert bis zum Maximalwert der Signalamplitude vorgesehen ist und die sich von Moment zu Moment kontinuierlich ändernde Signalamplitude durch den Wert in der nächstgelegenen Schrittweite ersetzt wird. . Das Bild ist, als würde man den Hang durch eine Leiter ersetzen, wie in der Abbildung gezeigt. Da die glatte Wellenform zu einer unregelmäßigen Stufe wird, wird angenommen, dass eine Signalverschlechterung auftritt, aber wenn die Anzahl der Stufen groß genug ist und die Breite der Stufe (die Höhe einer Stufe der Treppe) wird sie klein genug. sind so nah wie möglich am Hang. Die Anzahl der Inkremente wird in Bits ausgedrückt (die Anzahl der Stellen, wenn die Zahl binär ausgedrückt wird) und wird als Anzahl der Quantisierungsbits bezeichnet. Bei einer CD beträgt die Anzahl der Quantisierungsbits 16 Bit, was in Dezimalzahl als 65.536 ausgedrückt wird. Auch wenn der Hang durch Treppen ersetzt wird, beträgt die Anzahl der Stufen mehr als 60.000 und man sieht, dass es so nah wie möglich am Hang liegt.

Zwei Operationen, Abtasten und Quantisieren, führen zu einer kontinuierlichen Signalwellenform, die in eine diskrete, diskontinuierliche (diskrete) Signalfolge umgewandelt wird, sowohl zeitlich als auch oszillierend. Es sollte beachtet werden, dass zuerst eine Probenahme oder Quantifizierung durchgeführt werden kann, und tatsächlich werden beide häufig gleichzeitig durchgeführt.

Codieren ist der Vorgang des Umwandelns eines quantisierten Abtastwerts in einen numerischen Code basierend auf einer vorbestimmten Zusage. Von dem Binärcode, der der Spannung (oder dem Strom) “ja” und “nein” entspricht, zu den Symbolen “1” und “0” wird die geeignete Codeumwandlung für jedes Medium wie zum Beispiel Aufzeichnung und Rundfunk durchgeführt. Die 1982 in die Praxis eingeführte CD (Showa 57) wurde ohne jegliche Komprimierungsoperation codiert, um die Datengröße zu reduzieren, aber die MiniDisc (MD)