Der er en del forvirring omkring begreber som ”Audio compression”, ”Audio encoding”, og ”Audio decoding”
Indtil vi fik komprimeret lyd optog high- fidelity digital lyd meget harddisk plads eller meget båndbredde ved afsendelse.
Lad os tage et kort eksempel:
Du vil gerne optage din favorit sang i 1 minut og gemme den på din harddisk. Fordi du vil have cd kvalitet du må sample med 44.1 khs stereo, med 16 bits pr sample. 44,1 Hz betyder at du har 44.100 værdier pr. sekund der kommer fra dit lydkort. Gang det med 2 fordi du har to kanaler. Gang det igen med 2 fordi du har 2 bytes pr værdi (det er det 16 bit betyder) Sangen vil fylde: 44.100 sampels/s * 2 kanaler * 2 bytes/sample * 60sek = ca 10 Megabyte (1.min)
Bare for 1 minuts musik.
Digital audio coding som er et synomym
for Digital Audio compression. Er en metode til at reducere den plads eller båndbredde der kræves for at afspille lyd. Moderne komprimerings teknikker som mp3 eller MPEG-4 AAC udnytter det menneskelige øres egenskaber til at reducere lyd med en faktor på 10-12 gange uden hørbar eller lille hørbart tab.
Komprimerings grader, bitrate og kvalitet.
Det er ikke blevet nævnt indtil videre men det man ender med efter at have komprimeret en en wav ”Lyd cd” fil er ikke den samme lydfil længere. Alt overflødig information er fjernet eller sagt på en anden måde redundante eller irellavante dele af lydsignaler er fjernet. Den rekonstruerede Wav fil afviger fra den originale, med vil lyde ens mere eller mindre afhængig af hvor kraftig komprimering der er anvendt.
For at kunne sammenlige de forskellige komprimerings grader anvender man begrebet ”bitrate” der kan fortælle noget om komprimeringsgraden. ”Bitrate” fortæller den gennemsnitlige antal bits 1 sekund af data vil fylde. Dette måles som ofte i kbit pr sekund.
Signaler fra en lyd cd er bitraten 1411,2 kbps med MPeg-4 AAC, CD lignende lyd kan opnås ved 96 kbps
Der var engang en mand
Hvordan virker det?
Lydkomprimering besår af to dele. Den første del kaldet encoding, forvandler det digitale der ligger i Wav fil til en høj komprimeret form kaldet en bitstream ( eller kodet lyd data). For at kunne afspille bitstremen fra dit lydkort kræves en decoder der kan rekonstruere bitstrømmen til den oprindelige Wav form der er velegnet til afspilning.
Den højeste komprimerings effektivitet opnås ved en algoritme der fjerne redundans og irellevans i baseret på en model der tager hensyn til det menneskelige øres følsomhed ved forskellige frekvenser.
Alle codecs anvendes den samme basis struktur.
Psykoakostik
mp3
*.mp3
The Fraunhofer Institute in Germany I 1980 er ne
En af de første komprimerings algoritmer der kom frem og har derfor meget stor udbredelse på internettet. Fik sin udbredelse sidst i 90’erne.
Er en forkortelse for MPEG Audio layer 3
Det er muligt at konvertere en wav fil med forskellig bitrates. Fra 64 kb/set til 320 kb/sek jo højere bitrate jo bedre lydkvalitet. Ved 128 kb/sek og opefter har men en god kvalitet.
perceptual audio coding Er en metode til komprimere lyd ved at eliminere frekvenser der ikke kan opfattes af det menneskelige øre. Det kan være frekvenser der er for høje eller dybe. Det kan også være lyde der man ikke kan høre fordi de overdøves af andre højere lyde. F.eks. vil man ikke kunne en knappenål falde til jorden når der spilles på trommer.
Fordele Er meget udbredt
Ulemper Der findes codecs der er bedre til at komprimere.
Tagging Ja, under støtter ID3 format
Blev udviklet i et samarbejde mellem Dolby, Fraunhofer (FhG), AT&T, Sony and Nokia, og blev officielt erklæret som en international standard i af “the Moving Pictures Experts Group” i April of 1997.
Forkortelse for:
Advanced Audio Compression
Ekstensions:
*.aac
*.MP4 Standard MPEG-4 video & audio
*.M4A Unprotected AAC
*.M4A Apple Lossless
*.M4P Protected AAC
*.M4B Protected AAC audiobook
Ekstra Er patent beskyttet.
Komprimering:
Kan komprimere i (VBR) Varible Bit Rate.
Fordele over mp3 komprimerer bedre end MP3, kan med 30% mindre data opnå samme kvalitet.
kan sample fra 8 kHz til 96 kHz (officelt MP3: 16 kHz til 48 kHz)
op til 48 kanaler
Højre effektivitet
Behøver mindre CPU kraft for at dekompirmere.
Kopibeskyttelse:
Ja, understøtter DRM (Digital Rights management)
Benyttes af:
Appel ipod understøtter som standard kun dette filformat. De fleste musik afspillere kan afspille disse filer.
Benytte af verdensradio som er en afløser for am båndet. (digitalt AM) Vil ogå benyttet FM i forbindelse med at FM radio nettet slukkes i år 2014 F.eks Norge. I Danmark vil man benytte sig af DAP radio standarden.
Tagging
Benytter sit eget tagging format.
Flac
Extension
*.flac
Forkortelse for:
Free Lossless Audio Codec
Komprimering
Kan komprimere med ca 58% afhæng af musik indhold. (Lossless format)
Det vil sig et lyden kan gendannes til den orginale indhold.
Bitrate:
Man måler ikke bitrate på en flacfil da dette er formålsløst da den altid vil være = mængden af informatiom fra det orginale materiale.
Afkodning:
Ved udvikling af flac har man haft for øje at den skulle være let at afkode. Så man kan afspille en ikke så kraftig maskine.
Benytes af: Flac codes følger som standard ikke med hverken windows eller mac. Winamp kan som standard afspille flac filer.
Tagging:
Benytter sit eget format
Ape
Extension:
*.ape
Forkortelse for:
Monkey audio
Komprimering:
(Lossless) kan komprimere med ca. 53-56% en smule bedre end Flac.
Decodning er en smule langsommere end flac.
Er ikke udgivet under open source er derfor ikke med i nogle Linux distributioner.
Tagging:
bruger sit eget APE Tag format
Digital Audio Broadcast
Komprimering:
mp2 anvendes også på DVD skal op på 256kb/sek for at have en fornuftig lyd. Standarden tillader ikke at komprimere så hårdt som mp3. man kan derfor ikke forvente den samme lydkvalitet fra 160 kb/sek på mp2 som i mp3.
Ulemper:
Kan kun resamble med 24 eller 48 khz hvilket ikke stemmer overens med en cd’er der er samplet med 44.1 kHz.
I Danmark ligger de flester danske programmer på 160kb/sek, enkelte er oppe på 192 kb/sek, mens enkeltet er på 128 kb/sek eller derunder for mono.
Digital Theater Systems sound
Opfundet af:
Benyttes af: DVD film
Komprimering:
Er ikke så komprimeret som dolby digital (Lossy) Bitrate kan variere alt efter hvilket produkt det det er udgivet på 1509,75 kb/s eller 768 kb/s kan ved 1509,75 kb/s betegnes som lossless ved dobbelt blindtest. Beskrivelse I biograferne bliver den leveret på cd-rom og afspilles synkornt sammen med filmen ved hjælp af en tidkode. Udgivet 1993 Jurassic Park’s
Dolby digital
Forkortelse for:
Dolby digital (AC-3) konkurrent til DTS
Udgivet af:
Dolby labotorierne Udgivett første gang 1992 Batman Returns Bitrate:384 kb/s eller 448 kb/s højeste bitrate 640 kb/s Komprimering (Lossy)
Referencer:
Flac