Audiocodering: geheimen onthuld


Free Download Mp4Gain
picture



We now offer a subscription for just 10 cents a day*

You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.

For just 10 cents a day*

*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).

All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.

That's only 10 cents per day!

CLICK TO PURCHASE



THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS




Audiocodering: geheimen onthuld

audio encoding

Audio-instellingen voor video-opname en verzending.
Als mensen die rechtstreeks verwant zijn met de AV-sfeer, praten we constant over audiocodering en audiocodecs, maar wat is het?

Audio Encoding

Een audiocodec is in wezen een apparaat of algoritme dat een digitaal audiosignaal kan coderen en decoderen.

In de praktijk zijn de audiogolven die via de ether worden uitgezonden, continue analoge signalen. De signalen worden geconverteerd naar een digitaal formaat door een apparaat dat een analoog-naar-digitaal-omzetter (ADC) wordt genoemd, en het omgekeerde conversie-apparaat wordt een digitaal-naar-analoog-omzetter (DAC) genoemd. De codec bevindt zich tussen deze twee functies en stelt u in staat enkele belangrijke parameters aan te passen voor het succesvol vastleggen, opnemen en verzenden van een audiosignaal: codec-algoritme, samplefrequentie, bitdiepte en gegevensoverdrachtsnelheid.

De drie meest populaire audiocodecs zijn Pulse-Code Modulation (PCM), MP3 en Advanced Audio Coding (AAC). De keuze van de codec bepaalt de compressiesnelheid en de opnamekwaliteit. PCM is een codec die wordt gebruikt door computers, cd’s, digitale telefoons en soms SACD. De bron van het PCM-signaal wordt met regelmatige tussenpozen bemonsterd, en elk monster is de digitale grootte van het analoge signaal. PCM is de eenvoudigste optie voor het digitaliseren van een analoog signaal.

Met de juiste parameters kan dit gedigitaliseerde signaal zonder verlies volledig naar analoog worden geconverteerd. Helaas is deze codec, die een bijna volledige identiteit geeft met de originele audio, niet erg goedkoop, wat resulteert in grote bestanden, en deze bestanden zijn niet geschikt om te streamen. We raden aan om PCM te gebruiken om digitale beelden voor uw bronnen op te nemen of bij audio-nabewerking.

Gelukkig hebben we altijd de mogelijkheid om een ​​andere codec te kiezen die digitale gegevens kan comprimeren (in vergelijking met PCM) op basis van enkele nuttige observaties over het gedrag van geluidsgolven. Maar in dit geval moet u een compromis sluiten: alle alternatieve algoritmen worden geassocieerd met “verliezen”, aangezien het onmogelijk is om het originele signaal volledig te herstellen, maar het resultaat is niettemin zo goed dat de meeste gebruikers het niet zullen opmerken het verschil.

MP3 is een audiocoderingsformaat dat gebruikmaakt van een algoritme voor digitale datacompressie waarmee u het audiosignaal in kleinere bestanden kunt opslaan. De mp3-codec wordt het meest gebruikt door gebruikers om muziekbestanden op te nemen en op te slaan. We raden aan om mp3 te gebruiken om audiocontent te streamen, aangezien dit minder netwerkbandbreedte vereist.

AAC is een nieuwer algoritme voor audiocodering dat de opvolger is van MP3. AAC is de standaard geworden voor MPEG-2- en MPEG-4-formaten. In feite is dit ook een codec voor digitale datacompressie, maar met minder kwaliteitsverlies dan MP3, wanneer gecodeerd met dezelfde bitsnelheid. We raden aan deze codec te gebruiken voor online streaming.

Bemonsteringsfrequentie (kHz, kHz)
Sample rate (of sample rate): de frequentie waarmee het signaal wordt gedigitaliseerd, opgeslagen, verwerkt of omgezet van analoog naar digitaal. Tijdbemonstering betekent dat het signaal wordt gerepresenteerd door een aantal van zijn samples (samples) die met regelmatige tussenpozen worden genomen.

Gemeten in hertz (Hz, Hz) of kilohertz (kHz, kHz) is 1 kHz gelijk aan 1000 Hz. 44100 samples per seconde kunnen bijvoorbeeld worden gelabeld als 44100 Hz of 44,1 kHz. De geselecteerde samplefrequentie bepaalt de maximale afspeelfrequentie en, zoals volgt uit de stelling van Kotelnikov, moet de samplefrequentie, om het oorspronkelijke signaal volledig te herstellen, tweemaal de hoogste frequentie in het signaalspectrum zijn.

Zoals u weet, kan het menselijk oor frequenties tussen 20 Hz en 20 kHz oppikken. Gezien deze parameters en de waarden die in de onderstaande tabel worden weergegeven, kunt u begrijpen waarom 44,1 kHz is gekozen als de bemonsteringsfrequentie voor CD en nog steeds wordt beschouwd als een zeer goede opnamefrequentie.


Free Download Mp4Gain
picture

Hoogwaardig audiogeluid

Hoogwaardig audiogeluid

High Quality Audio

De laatste jaren is de belangstelling voor High Definition Audio (HDA) gestaag toegenomen.

HIGH QUALITY AUDIO

AVR wordt stilaan een belangrijke trend in de audiofiele en professionele audiomarkten. De introductie van nieuwe formaten en de verbetering van hun verwerkingstechnologieën, samen met de groei van het volume van de levering van inhoud via internet, evenals aanzienlijke inspanningen van de industrie om van ABP het hoofdformaat te maken, wijzen op een interessante en veelbelovende toekomst voor de komende jaren. De technische commissie voor audio met hoge resolutie ondersteunt seminars, discussies en de publicatie van begeleidingsmateriaal waarin de belangrijkste aspecten van ATS-ontwikkeling worden belicht ten behoeve van de hele AES-gemeenschap.

NIEUWE AVR-FORMATEN

Het meest opvallend in de afgelopen twee jaar was de opkomst en snelle uitbreiding van het gebruik van DSD als een zelfstandig coderings- en distributieformaat voor audiocontent. DSD is een naam die door Sony en Philips is bedacht om een ​​eenbits-indeling aan te geven op basis van een sigma-delta-transformatie die, samen met de juiste verwerking, wordt gebruikt om gegevens op te slaan en te verzenden die verband houden met de productie van SACD. Samen met het originele DSD 64 Fs-formaat (64 x 44,1 kHz of 2,8224 MHz), worden nu hogere sample-formaten gebruikt: 128 F en 256 F. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van hogere frequenties is de regio-verschuiving ruis, die optreedt als gevolg van de transformatie van het dynamische bereik in sigma-delta-converters, ver buiten het hoorbare frequentiebereik (> 60 kHz), evenals een afname van het kwantiseringsruisniveau in het audiobereik vergeleken met 64 Fs-formaat. … DSD wordt geacht schoner en transparanter te klinken bij hogere samplefrequenties.

Het DSD-formaat is ook gerelateerd aan het DXD-formaat, waarvan de naam wordt gebruikt om 352,8 kHz / 24 dB PCM-signalen aan te duiden, die wordt ondersteund door Merging Technologies, die het voorstelde als een tussenstap bij het verkrijgen van DSD. Aangezien digitale verwerking van een enkele bitstroom moeilijk is bij het voorbereiden van een audio-opname, wordt deze over het algemeen vooraf geconverteerd naar een PCM-signaal met een hoge samplefrequentie. Sommige opnametechnici gebruiken DXD niet alleen als een tussenstap, maar ook als een primair opnameformaat voor latere uitgave als DSD, of als een tussenformaat tussen opname en uitgave in DSD-formaat, of misschien in de toekomst als formaat. PCM 352. 8 kHz voor audio-release.

Deze trend naar hogere samplefrequenties in PCM- en DSD-formaten wordt ondersteund door de productie van consumenten- en professionele apparatuur. Veel moderne DAC’s en ADC’s kunnen overweg met PCM- en DSD-formaten. Nieuwe converters, software en zelfs handheld-apparaten ondersteunen in toenemende mate een verscheidenheid aan PCM-signalen van het cd-niveau (44,1 kHz / 16 dB) tot 384 kHz / 32 dB en DSD 256 Fs, terwijl de industrie blijft onderzoeken hoe en de mate van interesse van de consument in deze formaten. De meeste fabrikanten hebben een open standaard aangenomen voor het verpakken van DSD-signalen in PCM-frames, bekend als DoP *, om DSD-overdracht via USB en AES en SPDIF te vergemakkelijken.

VERBETERINGEN IN OMVORMERS, FILTERS EN SIGNAALVERWERKING

Hoewel er altijd is gezocht naar geluid van hoge kwaliteit om probleemgebieden te vinden die leiden tot degradatie die verband houdt met de verwerking en filtering van een digitaal muzieksignaal, wordt een steeds hogere resolutie zowel het resultaat als de drijvende kracht. van deze zoekopdracht. Fabrikanten van high-end converters spannen zich in om de inherente nadelen aan te pakken van hogere bemonstering en multi-bit sigma-delta-converters die bijna universeel worden gebruikt in PCM DAC’s. Moderniseringsmethoden omvatten het vervangen van microschakelingen door FPGA’s, het verhogen van de samplefrequentie in een computer, het ontwerpen van speciale filters, inclusief filters met een minimale fase, het verhogen van de waarde van de bitdiepte tijdens signaalverwerking tot 64 bits met drijvende komma en hoger, gebruikmakend van de originele sigma-delta decimatie- en modulatieschema’s. Verschillende chipmakers hebben betere chips ontwikkeld met behulp van de bovenstaande technieken, verbeterde ruisvorming, jittercontrole, timing en ontkoppelingsprestaties. Deze microschakelingen verschijnen steeds vaker in nieuwe ATS-compatibele apparaten.

Audiocodec

Audiocodec

Audio Codec

Software codec

AUDIO CODEC

Een audiocodec op softwareniveau is een gespecialiseerd computerprogramma, een codec die digitale audiogegevens comprimeert (comprimeert) of decomprimeert (decomprimeert) volgens een audiobestandsformaat of streaming audioformaat. De taak van een audiocodec als compressor is om een ​​audiosignaal te leveren met een bepaalde kwaliteit / precisie en de kleinst mogelijke grootte. Compressie vermindert de hoeveelheid ruimte die nodig is om audiogegevens op te slaan, en het is ook mogelijk om de bandbreedte te verkleinen van het kanaal waardoor de audiogegevens worden verzonden. De meeste audiocodecs zijn geïmplementeerd als softwarebibliotheken die communiceren met een of meer audiospelers, zoals QuickTime Player, XMMS, Winamp, VLC Media Player, MPlayer of Windows Media Player.

Populaire software-audiocodecs per applicatie:

MPEG-1 Layer III (MP3): een eigen audiocodec (muziek, audioboeken, enz.) Voor computers en digitale spelers
Advanced Audio Codec (AAC) – De op een na meest voorkomende eigen codec, gepositioneerd als een alternatief voor MP3. Het populairst samen met H.264 (AVC) videocodec ontvangen in online video (bijv. Flashvideo op YouTube)
Ogg Vorbis (OGG) is een gratis codec die veel wordt gebruikt in computerspellen en bestandsuitwisselingsnetwerken om muziek over te dragen.
Gratis Lossless Audio Codec (FLAC) is een gratis codec die gebruikmaakt van compressie zonder verlies. Alternatieve en minder vaak voorkomende lossless codecs: WavPack (WV), Monkey’s Audio (APE), etc.
GSM-FR is de eerste digitale spraakcoderingsstandaard die wordt gebruikt in GSM-telefoons
Adaptive multi rate (AMR): opname van menselijke stem op mobiele telefoons en andere mobiele apparaten
G.723.1: een van de basiscodecs voor IP-telefonietoepassingen
G.729 is een eigen smalbandcodec die wordt gebruikt om spraak digitaal weer te geven
Internet Low Bit Rate Codec (iLBC) – Een populaire gratis codec voor IP-telefonie (in het bijzonder voor Skype en Google Talk)

Hardware codec
Realtek ALC 882 HD audio codec-chip op moederbord
Realtek ALC 882 HD audio codec-chip op moederbord
Een hardware-audiocodec verwijst naar een afzonderlijke chip die een analoog audiosignaal codeert en decodeert in een digitaal signaal en vice versa met behulp van analoog-naar-digitaal en digitaal-naar-analoog converters. Digitaal-naar-analoog-conversie vindt plaats wanneer de computer geluid naar externe luidsprekers stuurt, en analoog-naar-digitaal-conversie vindt plaats wanneer geluid van buitenaf de computer binnenkomt.

De audiocodec is het belangrijkste, maar niet altijd het enige onderdeel van een geluidskaart. Het is een tussenliggende schakel, een interface tussen analoge poorten voor het ontvangen en verzenden van geluid en digitale geluidsverwerkingseenheden

In enorme geluidskaarten aan boord op moederborden vertegenwoordigt de audiocodec feitelijk de hele geluidskaart: hij zet het analoge signaal dat van de connectoren wordt ontvangen om in digitaal en stuurt het naar de zuidbrug van het moederbord, vanwaar het geluid digitaal gaat naar de centrale processor. Deze technologie voor het verwerken van digitale audio in een centrale processor wordt hostsignaalverwerking genoemd.

In discrete geluidskaarten die op het moederbord zijn aangesloten, vervult de audiocodec dezelfde functie als in de geïntegreerde, maar na digitalisering stuurt het audiosignaal niet naar de centrale processor, maar naar een audioverwerkings- en besturingschip speciaal, ook op de geluidskaart.

Een audiocodec-chip is doorgaans ongeveer 7 mm² groot en in het geval van een geïntegreerde geluidskaart bevindt deze zich meestal aan de achterkant van het moederbord. De belangrijkste fabrikanten van hardware-audiocodecs zijn Realtek, VIA Technologies, C-Media, Intel en Analog Devices.

Is het digitale signaal vervormd tijdens verzending en opslag?

Is het digitale signaal vervormd tijdens verzending en opslag?

DIGITAL AUDIO

Aangezien elk digitaal signaal wordt weergegeven als een echte elektrische spanning of stroomcurve, wordt de vorm ervan op de een of andere manier vervormd tijdens elke verzending, en een signaal dat wordt “bevroren” voor opslag (signalogram), is onderhevig aan verslechtering vanwege fysieke redenen. gemeenschappelijk.

Digital Audio

Al deze invloeden op de vorm van het dragersignaal zijn storingen die, tot een bepaalde waarde, de informatie-inhoud van het signaal niet veranderen, aangezien individuele vervormingen en letterverlies in woorden over het algemeen niet interfereren met het juiste begrip van woorden. woorden, en overbodige informatie, zoals een toename van de lengte van de woorden, vergroot de kans op succesvolle herkenning. … Met andere woorden, het dragersignaal zelf kan worden vervormd, maar de informatie die het draagt, het gecodeerde audiosignaal, blijft in de overgrote meerderheid van de gevallen ongewijzigd.

Om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van het dragersignaal niet verslechtert, moet elke verzending van nuttige audio-informatie (kopiëren, schrijven naar een drager en deze lezen) noodzakelijkerwijs de bewerking omvatten van het herstellen van de vorm van het dragersignaal, en idealiter, en de digitale vorm primair van het informatiesignaal, en pas daarna kan het nieuw gegenereerde dragersignaal naar de volgende consument worden verzonden. In het geval van direct kopiëren zonder herstel (bijvoorbeeld het simpelweg herschrijven van een videocassette met een digitaal signaal verkregen met een PCM-decoder in gewone videorecorders), verslechtert de kwaliteit van het digitale signaal, hoewel het nog steeds alle informatie bevat die het bevat. Na herhaalde opeenvolgende kopieën of langdurige opslag verslechtert de kwaliteit echter zo erg dat onherstelbare fouten beginnen te verschijnen die de informatie die door het signaal wordt gedragen onomkeerbaar vervormen. Daarom mag het kopiëren en verzenden van digitale signalen alleen op digitale apparaten gebeuren en, indien opgeslagen op media, tijdig worden ‘bijgewerkt’ zonder te wachten op onomkeerbare verslechtering (voor magnetische media wordt deze periode geschat op meerdere jaren). ). Een correct verzonden of bijgewerkt digitaal signaallogram verliest geen kwaliteit en kan worden gekopieerd en voor altijd in absoluut ongewijzigde vorm bestaan. zonder te wachten op onomkeerbare degradatie (voor magnetische dragers wordt deze periode geschat op meerdere jaren). Een correct verzonden of bijgewerkt digitaal signaallogram verliest geen kwaliteit en kan worden gekopieerd en voor altijd in absoluut ongewijzigde vorm bestaan. zonder te wachten op onomkeerbare degradatie (voor magnetische dragers wordt deze periode geschat op meerdere jaren). Een correct verzonden of bijgewerkt digitaal signaallogram verliest geen kwaliteit en kan worden gekopieerd en voor altijd in absoluut ongewijzigde vorm bestaan.

Men mag echter niet vergeten dat de juistheid van een code eindig is en dat de daadwerkelijke dragers verre van ideaal zijn, daarom is het voorkomen van onherstelbare fouten zo zeldzaam, vooral bij onzorgvuldig omgaan met de drager. Bij het lezen van nieuwe en correct opgeslagen DAT-cassettes of cd’s op hoogwaardige en betrouwbare apparaten treden deze fouten praktisch niet op, maar bij veroudering, vervuiling en beschadiging van media en uitleessystemen worden ze meer. Een enkele niet-gecorrigeerde fout is bijna altijd onzichtbaar voor het oor vanwege interpolatie, maar het leidt tot vervorming van het oorspronkelijke geluidssignaal en de opeenhoping van dergelijke fouten begint na verloop van tijd in het oor te worden gevoeld.

Een apart probleem is de moeilijkheid om niet-gecorrigeerde fouten vast te leggen en om de identiteit van het origineel en de kopie te verifiëren. Heel vaak geven ontwerpers van digitale audio-apparaten die in realtime werken niet om de kwestie van nauwkeurige verificatie van de betrouwbaarheid van de verzending, aangezien de maatregelen die zijn genomen om de fouten te corrigeren voldoende zijn. In het algemene geval leidt de onmogelijkheid om een ​​foutief monster of blok opnieuw uit te zenden tot interpolatie in het geheim en na kopiëren is het onmogelijk met zekerheid te zeggen of het originele signaal exact is gekopieerd. Foutindicatoren die op sommige apparaten worden aangetroffen, lichten meestal alleen op op het moment dat ze verschijnen, en in het geval van enkele fouten kan hun werking gemakkelijk onopgemerkt blijven. Zelfs in op pc’s gebaseerde systemen is het vaak onmogelijk om de nauwkeurigheid van de ontvangst te controleren via een digitale interface of rechtstreeks vanaf een cd te lezen; de enige uitweg is om de operatie te herhalen en de resultaten te vergelijken.