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
For just 10 cents a day*
CODERINGSPRINCIPES VAN HET MP3-FORMAAT.
Mp3, of volledig MPEG-1, 2 en 2.5 Layer 3, is een van de meest populaire en wijdverspreide standaarden voor het opslaan van audiogegevens.
In dit artikel gaan we niet in op de geschiedenis van creatie en verdere ontwikkeling, maar kijken we naar de basisprincipes van de standaard en voorbeelden van de implementatie ervan.
De mp3-standaard legt geen specifiek compressie-algoritme vast om de brongegevens te “coderen”, maar beschrijft eerder de essentie van de mogelijke methoden.
De kwaliteit van het verkregen resultaat hangt af van de wijziging van het gebruikte algoritme, ingebed in elk coderingsprogramma van de “codec”, en van de kwaliteit van de originele audiogegevens.
Er zijn 3 meest voorkomende wijzigingen van het mp3-formaat, die verschillen in de compressieverhoudingparameters van de originele audiogegevens.
Naam
Wijziging van de regel
Gegevenssnelheid per seconde (bitsnelheid) Mogelijke samplefrequenties
MPEG-1-laag 3
32-320 kbps 32000 Hz
44100 Hz
48000 Hz
MPEG-2 Layer 3 16 – 160 kbps 16000 Hz
22050 Hz
24000 Hz
MPEG-2.5 Layer 3 8 – tot 160 kbps 8000 Hz
11025 Hz
De verwerking begint met het verdelen van het originele audiosignaal in gelijke tijdsintervallen: gelijke frames, bijvoorbeeld 0,05 of 0,26 seconden, waarna elk frame wordt geanalyseerd en gecomprimeerd volgens algemene of individuele parameters gebaseerd op de gegevens van de vorige en volgende frames.
De meeste gebruikte compressie-algoritmen zijn gebaseerd op de perceptuele kenmerken van het menselijk oor. Laten we eens kijken naar de belangrijkste opties, die in de regel op een complexe manier worden toegepast.
Het is de moeite waard om te beginnen met het feit dat de gemiddelde persoon op het gehoor in staat is om een frequentiebereik van ongeveer 10 Hz tot 20.000 Hz waar te nemen. Met de groei treden veranderingen op in het hoortoestel en, voor de meesten, de gevoeligheid het hogere frequentiebereik neemt af, waardoor bij sommige mp3-aanpassingen tijdens compressie alle frequenties boven de 16.000 hertz worden afgesneden, wat de hoeveelheid informatie aanzienlijk kan verminderen.
Audio-opnamen kunnen worden gecodeerd in stereo (een surroundgeluidseffect dat afzonderlijke kanalen gebruikt voor de linker- en rechterluidsprekers) of mono (het tegenovergestelde van stereo). In mp3-formaat worden niet voor elk van uw luidsprekers verschillende tracks opgenomen, maar informatie over de verschillen tussen de linker- en rechterkanalen.
In de akoestiek is er een concept als “harmonischen”, dit zijn de frequenties van de “geluiden” die samen klinken met de belangrijkste en meest prominente toon. Als u bijvoorbeeld op een drum slaat, is het luidste geluid de toon en het kleine, zwakkere, de harmonischen.
Na zo’n hard geluid treedt de zogenaamde “periode van doofheid” op, gedurende een periode waarin het gehoor praktisch niet reageert op veranderingen.
Als in de intervallen van de “doofheidsperiode” alle frequenties worden verwijderd, zullen de waarnemingsfouten praktisch hun afwezigheid niet opmerken, daarom worden tijdens compressie de zwakste harmonischen afgesneden, dicht bij de meeste geluiden gelegen sterk: tonen.
Er wordt een methode gebruikt om de bijna-piekwaarden van de signaal “pieken” (in termen van volume) te vervangen door een gemiddelde waarde.
Er is een concept als bitsnelheid: dit is een waarde die het aantal verzonden bits van informatie “eenheden” karakteriseert gedurende een tijdsperiode, meestal een seconde.
Hoe hoger de bitsnelheid, hoe beter het audiodetail zal zijn, zolang de originele, niet-gecomprimeerde audiogegevens van hoge kwaliteit zijn.
Zoals u kunt raden, bestaan digitale formaten uit bepaalde codereeksen, met andere woorden uit de reeksen 0 en 1.
Om ruimte te besparen, krijgen frequente joins binnen een bestand unieke ID’s toegewezen die lange reeksen vervangen.
Dankzij dergelijke complexe invloeden is het mogelijk om het originele audiosignaal te comprimeren tot een van de populaire formaten met kwaliteitsverlies – het mp3-formaat.
Verschillende experimenten zijn vele malen uitgevoerd om te laten zien hoe significant de verschillen zijn voor en na compressie in mp3. Zoals tests hebben aangetoond, waren verschillen, sommige vergelijkbare momenten niet altijd mogelijk, snel en te onderscheiden, zelfs niet wanneer ze werden gereproduceerd op apparatuur met een hogere betrouwbaarheid.
Voor degenen die nog nooit de gelegenheid hebben gehad om de originele en gecomprimeerde audio-opname rechtstreeks te vergelijken, zal het in de meeste gevallen enige tijd duren of zelfs duidelijke verschillen vinden.