Wat is bitrate?

Bitrate

Bitsnelheid: het aantal bits informatie dat wordt gebruikt om een ​​seconde gegevensoverdracht op te slaan of over te dragen: video- en / of audio-opnamen, inclusief gecomprimeerde.

Bitsnelheid wordt uitgedrukt in bits per seconde (bit / s, bps), evenals afgeleide waarden: kilo (kbps, kbps), mega (Mbps, Mbps), enz.

Voor streaming video- en audioformaten (zoals MPEG en MP3) die compressie met verlies gebruiken]], drukt de bitsnelheid de mate van compressie van de stream uit. Meestal wordt de video- en audiobitsnelheid gemeten in megabits per seconde.

Door de bitsnelheid te verhogen, neemt de kwaliteit van de video-opname aanzienlijk toe, wat vooral merkbaar is bij het opnemen van dynamische scènes en kleine details.

Coderingsmodi
Er zijn drie compressiemodi voor gegevensoverdracht:

CBR (constante bitsnelheid): met constante bitsnelheid;
VBR (variabele bitsnelheid): met variabele bitsnelheid;
ABR (gemiddelde bitsnelheid): met een gemiddelde bitsnelheid.

Constante bitrate
Constante bitsnelheid, CBR – Een variant van streaming-gegevenscodering, waarbij de vereiste bitsnelheid aanvankelijk wordt ingesteld, die niet door het hele bestand verandert.

Het belangrijkste voordeel is de mogelijkheid om de grootte van het uiteindelijke bestand redelijk nauwkeurig te voorspellen.

De optie met constante bitsnelheid is echter niet erg geschikt voor video- of audio-inhoud, waarvan de dynamiek in de loop van de tijd verandert, omdat deze geen optimale verhouding tussen grootte en kwaliteit biedt.

Variabele bitsnelheid
Met een variabele bitsnelheid selecteert de VBR-codec de waarde van de bitsnelheid op basis van de parameters (het niveau van de gewenste kwaliteit), en tijdens het gecodeerde segment kan de bitsnelheid veranderen.

Deze methode biedt de beste verhouding tussen kwaliteit en grootte voor het uitvoerbestand, maar de exacte grootte blijkt erg onvoorspelbaar te zijn. Afhankelijk van de aard van het geluid (of beeld, in het geval van videocodering), kan de grootte van het resulterende bestand verschillende keren verschillen.

Gemiddelde bitsnelheid
Gemiddelde bitsnelheid, ABR is een hybride van constante en variabele bitsnelheden: de waarde in Mbps wordt bepaald door de gebruiker en het programma varieert deze binnen bepaalde grenzen. In tegenstelling tot VBR let de codec er echter op om de maximaal en minimaal mogelijke waarden te gebruiken, zonder het risico te lopen verder te gaan dan het gemiddelde dat door de gebruiker is opgegeven. Deze methode maakt de meest flexibele instelling van de verwerkingssnelheid mogelijk en met een veel hogere precisie (vergeleken met VBR) bij het voorspellen van de uitvoerbestandsgrootte.

Wat is digitale audio?

Digitaal geluid is niets meer dan een combinatie van cijfers.

Met een bepaald algoritme wordt geluid, zoals luchtdruk, omgezet in datastromen en gecodeerd voor verdere verwerking en weergave. Afhankelijk van het gebruikte algoritme heeft het muziekbestand een of ander formaat, een of andere extensie.

Onthoud dat er naast digitaal geluid ook analoog geluid is, dat wordt weergegeven door een continu elektrisch signaal dat de verandering in de geluidsgolf weergeeft. De analoog naar digitaal geluidsconversie is een instelling van de numerieke waarde van de amplitude op een bepaald moment met een gegeven dichtheid van waarden. Bijgevolg, hoe meer waarden er worden geregistreerd, hoe betrouwbaarder en nauwkeuriger het beeld van het gedigitaliseerde geluidsfragment wordt gerecreëerd. Bij een dergelijke digitalisering ontstaan ​​zeer omvangrijke datamatrices die, afhankelijk van het gebruikte formaat, verschillen in de geluidskwaliteit / volumeverhouding van het uiteindelijke bestand.

Misschien is het belangrijkste voordeel van digitale audio ten opzichte van analoog de mogelijkheid om gegevens voor onbepaalde tijd op te slaan en te kopiëren zonder de oorspronkelijke kwaliteit te verliezen (terwijl bij het kopiëren van het ene analoog medium naar het andere een afname van de opnamekwaliteit behoorlijk merkbaar is).

Het meest verspreide en populaire digitale audioformaat is tegenwoordig MP3 (MPEG Layer 3). Het werd ontwikkeld, na een reeks tussenliggende formaten en onderzoeken, gestart in 1987 door het Fraunhofer Instituut in Duitsland.

De ontwikkelaars van het formaat stonden voor de taak om de verzending van lange muziekfragmenten te vereenvoudigen en de kosten te verlagen. Zoals u weet, neemt een minuut stereosignaal van een cd (16 bit, 44,1 kHz samplefrequentie) ongeveer tien megabyte geheugen in beslag. Tegelijkertijd kan het audiosignaal, in tegenstelling tot tekst- of grafische bestanden, niet worden gecomprimeerd zonder kwaliteitsverlies. Modemoverdracht van een niet-gecomprimeerde compositie van een audio-cd die 3 minuten duurt met een gegevensoverdrachtsnelheid van bijvoorbeeld 24 kbps, zal dus enkele uren duren. Wetenschappers van het Fraunhofer Instituut zijn erin geslaagd om meerdere bestandsgroottes te comprimeren: gemiddeld duurt een minuut gecomprimeerd audiosignaal in mp3-formaat ongeveer 1 megabyte. Het principe van compressie is gebaseerd op het elimineren van “onnodige” geluiden uit het muziekbestand waarvoor het menselijk oor immuun is of die elkaar dupliceren.

De belangrijkste factor die de relatie tussen bestandsgrootte en geluidskwaliteit binnen een bepaald formaat bepaalt, is de bitsnelheid. Bitsnelheid is een indicator van hoeveel informatie een seconde geluid codeert. Hoe hoger het is, hoe minder vervorming en hoe dichter de gecodeerde compositie bij het origineel ligt. De meest voorkomende op internet zijn composities met een bitsnelheid van 128 en 192 Kbps. De maximale bitsnelheid die wordt ondersteund door programma’s en apparaten die met MP3 werken, is 320 Kbps. In de praktijk kan alleen een expert of een professional die met geluid werkt de verschillen opmerken tussen een MP3-bestand met een bitsnelheid van 320.

Om de grootte van MP3-muziekbestanden te optimaliseren met behoud van behoorlijke kwaliteit, wordt een variabele bitsnelheid (afkorting VBR – variabele bitsnelheid) gebruikt. In dit geval verdeelt het coderingsprogramma het bestand in fragmenten met verschillende spectrale verzadiging en codeert ze met een geschikte bitsnelheid. De meeste moderne mp3-spelers ondersteunen afspelen met variabele bitsnelheid. Een belangrijk voordeel van mp3-bestanden is dat ze de naam van de artiest, de naam van de track en het album, het jaar van uitgave, enz. Kunnen bevatten. De set van deze gegevens wordt ID3-tags genoemd. De meeste moderne gamers kunnen ze lezen en op het scherm weergeven.

In 2001 ontwikkelden Swedish Coding Technologies en Thomson Multimedia de MP3 Pro-codec. Het is mp3-gebaseerd en is daardoor volledig achterwaarts compatibel met mp3 en slechts gedeeltelijk voorwaarts compatibel. Het maakt gebruik van SBR (Spectral Band Replication) -technologie, dus de codec biedt een goede kwaliteit bij lage bitsnelheden. De coderingskwaliteit bij gemiddelde tot hoge bitsnelheden is echter inferieur aan die van de meeste andere codecs. Om deze reden wordt dit formaat vooral gebruikt voor uitzendingen op internet en demonstraties van fragmenten van nieuwe muzikale composities.

Een ander type MP3 was de ontwikkeling van MP3 Surround, onlangs geïntroduceerd door de makers van MP3: het Fraunhofer Instituut. Dit formaat herhaalt alle kenmerken van meerkanaals geluid, terwijl het nog steeds compatibel is met standaard stereo mp3: informatie die de ruimtelijke kenmerken van het geluid beschrijft, wordt op een extra track opgenomen. Door bestanden van dit formaat af te spelen op speciale apparatuur die deze track kan lezen, kunt u een surroundgeluid verkrijgen dat voldoet aan de Surround 5.1-standaard.