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AudioHQ » Audiokompression allgemein » wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

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Beiträge [ 10 ]



1 bearbeitet von Lego (Original: 2005-01-09 19:40)

Thema: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

hallo

Werden bei mp3 files die Intensitätsamplituden(Lautstärke) in einem größeren Bereich als 16bit abgespeichert(bei audiocd sind es 16 bit) wenn ich meine Audio Cd mit EAC rippe?

Grund meiner Frage:

Bei einer Audo CD ist die maximale peak in foobar 1,00.
Mp3 Files könne auch peaks von 1,50 haben.

diese Peak gibt meiner Meinung nach die 16 bit Grenze an.
Denn alle files(egal ob mp3 oder wav) werden mit 16 bit abgespielt. Hat nun eine File eine peak über 1,00 dann clippt sie, falls sie nicht in der Lautstärke reduziert wird(Lautstärke reduzieren = peak herabsetzen) 
Damit peaks in der mp3 file von 1,5 aber überhaupt möglich sind, muss die mp3 file jedoch einen größeren Speicherbereich haben als 16 bit oder?

Ich hoffe ihr könnt und wollt mir helfen

thx gnarf

2 bearbeitet von Lego (Original: 2005-01-11 12:22)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Damit peaks in der mp3 file von 1,5 aber überhaupt möglich sind, muss die mp3 file jedoch einen größeren Speicherbereich haben als 16 bit oder?

Nein

mp3 sind MPEG 1 Layer 3 und immer mit 16 Bit quantisiert. Signale können also immer auch nur mit 16 Bit dargestellt werden. Kommt es zu Clipping so wird die Lautstärke im Maxima der Kurve mit den maximal möglichen Wert dargestellt. Die Originalkurve verläuft dann graphisch entlang der 0dB-Linie. Graphisch dargestellt ähnelt dies dann einer Rechteck.-Charakteristik, welches man vom Oszi kennt. Dieses Signal ist hörbar anders und als Verzerrung hörbar.

weiterlesen ...

:huh: sorry, danke für den Hinweis auf meinen Verschreiberling

Hier gehts zum [url=http://www.playauditorium.com/]Auditorium[/url] ...

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Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Lego,11.01.2005, 12:22 schrieb:

Graphisch dargestellt ähnelt dies dann einer Sägezahn-Charakteristik, welches man vom Oszi kennt.

Graphisch dargestellt ähnelt dies dann einer Rechteck-Charakteristik, welches man vom Oszi kennt.


Gruß TomPro

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Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Aber es ist doch so, dass 1,0 dem Wert von 0 dB entspricht. Wenn foobar2000 bei einem MP3 den Wert von 1,5 anzeigt, dann wären dies ebenfalls 0 dB (geclippt allerdings). Die Frage die sich mir stellt ist, wie foobar2000 den Wert von 1,5 ermittelt. Da die 16 Bit bereits voll ausgeschöpft sind, müsste die Lautstärke noch wo anders gespeichert sein oder aber ein Wert von 1,5 ist nur in Kombination mit ReplayGain/MP3Gain möglich (also z.B. Realwert 1,0 + Gainkorrektur 0,5 = 1,5).

Spunky

5 bearbeitet von Frank Bicking (Original: 2005-01-11 17:52)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Ich dachte MP3-Dateien haben keine konkrete Bittiefe?

6 bearbeitet von Lego (Original: 2005-01-11 20:52)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Ist schon lange her, aber soweit ich weiß ist jedes Sample 16 Bit groß, aber es werden nach der Quantisierung nicht unbedingt 16 bit benötigt um einen Pegel darzustellen.
Innerhalb der mp3-Datei gibt es in der Tat keine 16-bit mehr, allerdings werden diese 16-Bit-Sample bei Dekodieren anhand des Skalierungsfaktors und der Bit Allocation wiederhergestellt und während der Wiedergabe findet ja erstens eine Dekodierung statt und das sich ergebende PCM-Signal (?) welches an die Soundkarte geht besitzt im Normalfall 16 Bit. Allerdings kann es zB im Musepack-Encoder auch auf 24 oder 32 Bit hochskaliert werden. Ob das bei mp3 geht weiß ich nicht so genau.


EDIT

Jedes Subband erfährt nun eine Abtastung, deren Resultat 16-Bit-große Samples sind .... Jedes Sample besteht zwar aus 16 Bit, jedoch sind nicht unbedingt alle 16 nötig, um den Pegel darzustellen. So können beispielsweise die führenden Nullen eines 16-Bit-Samples entfallen. ....


http://www.fh-jena.de/contrib/fb/et/person...g/mp3/mp3_2.htm

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7 bearbeitet von DAU (Original: 2005-01-11 22:10)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Frank Bicking,11.01.2005, 17:52 schrieb:

Ich dachte MP3-Dateien haben keine konkrete Bittiefe?

Laut wikipedia & entsprchdm. Link ist das doch so."MP3-Grundlagen, Aufbau und Funktion: Ausgangspunkt: Audio-CD Eckdaten:
44 kHz Samplingfrequenz
16 Bit/Sample
Stereo (2 Kanäle)=176 kByte/s oder 1,4 MBit/s."

Allerdings liegt auch "Lego" laut Definition völlig richtig: "Zerlegung des Audiosignals in 32 Subbänder

32 Frequenzbänder (Subbands) mit einer Bandbreite von 625 Hz.
Beim Layer 3 sind die Subbänder an die Eigenschaften des menschlichen Gehörs angepasst -->unterschiedl. Bandbreite.
Der MP3-Encoder untersucht jedes Subband einzeln gemäß dem Psychoakustischen Modell auf verzichtbare Frequenzen. Hierbei erfolgt eine Ermittlung der Maskierungsschwelle.
Im ersten Schritt fallen die Subbänder weg, deren Pegel unterhalb dieser Verdeckungsfunktion liegt. Jedes Subband erfährt nun eine Abtastung, deren Resultat 16-Bit-große Samples sind."

weiter: "Jedes Sample besteht zwar aus 16 Bit, jedoch sind nicht unbedingt alle 16 nötig, um den Pegel darzustellen.
So können beispielsweise die führenden Nullen eines 16-Bit-Samples entfallen. Ergibt sich bei einem

Sample 0000011101010101, --> 11101010101 RLC
+2 Angaben:
Skalierungsfaktor (gibt an, an welcher Stelle die verbliebenen Bits ursprünglich gestanden haben)
Bitallocation (Angabe, wieviel Bits verblieben sind)
-->Würde man nun diese Informationen für jedes Sample einzeln ablegen, wäre nicht viel gewonnen. Daher teilen sich je zwölf Samples diese Werte."

Soweit,wie ich das verstanden habe,spielt dann also vor allem die "Maskierung" eine wesentliche Rolle,die m.W. bei "MP3" "dynamisch" gehandhabt wird.(?)


   :huh:

A Bill of Rights in Cyberspace

8 bearbeitet von Frank Bicking (Original: 2005-01-11 22:39)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

@DAU: Die oben genannten sind die Eckdaten einer Audio-CD.
Hat nichts damit zu tun wie in einer MP3-Datei die Daten gespeichert werden.   

Wir bräuchten jemanden der En/Decoder entwickelt und sich dementsprechend damit auskennt.
Webseiten zu zitieren die ihrerseits wieder nur abgeschrieben haben ist nicht gerade hilfreich.

Lego,11.01.2005, 20:52 schrieb:

Allerdings kann es zB im Musepack-Encoder auch auf 24 oder 32 Bit hochskaliert werden. Ob das bei mp3 geht weiß ich nicht so genau.

Mit MAD ja. Die meisten Decoder konvertieren wieder nach PCM 16 Bit, machen aber nicht zwangsläufig alle so.
Dass foobar2000 intern auch nicht mit 16 Bit anfängt, dürfte zu denken geben.

Bin nach wie vor der Meinung, dass keine konkrete Bit-Tiefe in der Art wie sie bei WAV-Dateien existiert in den MP3-Dateien vorhanden ist. "Sample" scheint hier nicht zwangsläufig die gleiche Bedeutung zu haben, wenn ihr euch die Abbildungen mal anseht. Die Angabe "16 Bit" entspricht nicht der die man bei PCM angibt.

Den Fragesteller möchte ich dazu auf Hydrogenaudio verweisen.
Da findet sich bestimmt jemand der das schnell erklärt.
AudioHQ ist eher Anwenderforum, entsprechend ungenau fallen Antworten auf ins Detail gehende technische Fragen aus.

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Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Frank Bicking,11.01.2005, 22:39 schrieb:

@DAU: Die oben genannten sind die Eckdaten einer Audio-CD.
Hat nichts damit zu tun wie in einer MP3-Datei die Daten gespeichert werden.

Wußte ich nicht,Pardon,also... (dementsprechende Zitate von m.S. sollten dann also vernachlässigt werden...  :rolleyes: )
Werde mich b.n.M. gründlicher "einlesen"...  ;)

A Bill of Rights in Cyberspace

10 bearbeitet von Lego (Original: 2005-01-12 10:48)

Re: wird mp3 mit 16 bit Auflösung codiert ?

Nachdem was ich so im Schnellüberblick herausgefunden habe, ist Clipping bei Lossy-Dateien mitunter unvemeidlich. Ich würde um weiteres herauszufinden in folgende Richtungen forschen:
*  Was passiert, wenn der Decoder Werte errechnet, die außerhalb der darstellbaren Werte liegen.
*  Quantisierungsfehler des Encoders können ebenfalls Clipping verursachen
*  Laut "Gibbs Phänomen" ist es auch möglich, daß trotz richtiger Encodierung und hochwertiger Decoder Teile des Frequenzspektrums Clippen. Dies liegt an Welligkeiten die durch den Filtereinsatz ausgelöst werden, betreffen die Mehrfachen der Trennfrequenz und die gradzahligen Teiler und wenn ichs beim Überfliegen richtig verstanden habe können auch die D/A-Wandler in CDPlayer Clipping produzieren.

Hierzu noch ein weiterführender Link
http://ff123.net/norm.html


Weiterhin schließe ich mich Franks Sichtweise an. Wir sind eine Praxis-Seite, für die eher von Bedeutung ist, wie man softwaremäßig auftretendes Clipping und deren hörbaren Anteile mildert oder vermeidet. Wenn dies durch Replaygaining geleistet wird, so ist es sicher geschätzt 9 von 10 AudioHQ-Mitgliedern die Ursachenforschung egal, weil das Problem des Clippings den gängigen Quellen nach mit Replaygain gelöst erscheint. Mir selbst geht es jedenfalls so, daß mir ein ansatzweiser Überblick über die Materie völlig genügt.

Wer sich hingegen hier eingearbeit hat, kann sich ja einem Grundlagenartikel widmen und auf unserer Seite zum Besten geben.

Praxisorientierung zeigt sich auch im Gebrauch und in der Auswahl von Encodern für verschiedene Zwecke. Den meisten Nutzern sind die technischen Hintergründe von grundsätzlichen Encoderfunktionen schlichtweg schnuppe, von Belang ist nur die Performanz und evenuelle Nachteile, die manche Einsatzzwecke einschränken.

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