250 likes | 436 Views
MP3. Compressie van geluid. Wat is mp3?. Een manier op geluid te comprimeren samenpersen, compact maken MPEG 1 Layer 3 Moving Picture Experts Group Layer 3: mate van complexiteit Nu eerst een paar stapjes terug. Geluid in ‘golfvorm’. sound amplitude. Time. Digitale ‘bemonstrering’.
E N D
MP3 Compressie van geluid
Wat is mp3? • Een manier op geluid te comprimeren • samenpersen, compact maken • MPEG 1 Layer 3 • Moving Picture Experts Group • Layer 3: mate van complexiteit • Nu eerst een paar stapjes terug
Geluid in ‘golfvorm’ sound amplitude Time Digitale ‘bemonstrering’ Analoog vs. Digitaal • Analoog: Een signaal dat steeds variabel is • Wiskundige sinus. • Digitaal:Een signaal met discrete stappen.
Kwaliteit van digitaal geluid • Bemonsteringsfrequentie (sample rate in KHz)
Kwaliteit van digitaal geluid • Bemonsteringsfrequentie (sample rate in KHz) • Bit depth: aantal bit dat gebruikt wordt • Hoe meer bits hoe beter de kwaliteit en hoe groter het bestand • 8-bit (zoals de telefoon), 16-bit (CD kwaliteit), • Ook wel woord lengte genoemd • Voorbeeld van 8-bit en 16-bit signaal • 0000 0000 1111 1111 • 0000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111
Kwaliteit van digitaal signaal • Bemonsteringsfrequentie (sample rate in KHz) • Bit depth: aantal bit dat gebruikt wordt • Aantal kanalen (stereo, mono, 5.1)
Kwaliteit van digitaal signaal • Bemonsteringsfrequentie (sample rate in KHz) • Bit depth: aantal bit dat gebruikt wordt • Aantal kanalen (stereo, mono, 5.1) • Audio bestanden worden gemeten in ‘bit rate’ (Kbps kilobits per seconde)
Terug naar MP3 Waarom MP3 ? • Er past meer muziek op een cd • Versturen van muziek via internet • Gratis muziek van internet downloaden • Kleine draagbare afspeelapparatuur ‘mp3 spelers’
Rekenen aan CD kwaliteit • Hoeveel geluid past er op een CD? • (44.100 Hz) x (16-bit/sec)/(8) = 88,200 Byte/s • X2 voor stereo = 176,400 B/s • X60 sec per minuut = 10,584,000 B/m • Ongeveer 10 MB per 1 minuut opgenomen geluid • 1 CD ongeveer 70 minuten geluid
Audio compressie • Geluidscompressie is infeite compressie van een digitaal signaal. Datacompressie dus. • Er zijn verschillende typen datacompressie: • exact omkeerbaar (Engels: lossless) • Niet-exact omkeerbaar (Engels: lossy) • Mp3 valt onder deze laatste
Lossless compressie • Herhaling van patronen: • aaaaaaaaaabbbbb = 10a5b • Wiskundige formules • Bv. 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 121 144 169 196 225 256 289 324 361 400 441 484 529 576 625 X=1…26, met Y=X2
Hoe werkt MP3 • Mp3 is een vorm van ‘lossy’ compressie • Niet omkeerbaar • Er treed verlies van informatie op. • De Mp3 compressie is gebaseerd op perceptie: Perceptuele compressie • Een uitstapje: visuelepercepties
Perceptuele compressie /codering • Stereo-effect (weinig data) i.p.v. stereo geluid (veel data) • Joint Stereo: Stereo veelal dezelfde informatie, dus te comprimeren
Perceptuele compressie /codering • Stereo-effect (weinig data) i.p.v. stereo geluid (veel data) • Joint Stereo: Stereo veelal dezelfde informatie, dus te comprimeren • Alleen hoorbare frequenties (20 Hz-20KHz)
Perceptuele compressie /codering • Stereo-effect (weinig data) i.p.v. stereo geluid (veel data) • Joint Stereo: Stereo veelal dezelfde informatie, dus te comprimeren • Alleen hoorbare frequenties (20 Hz-20KHz) • Psycho-akoestisch codering (beperkingen van het oor) • Frequentie maskering (= verbergen) • Temporele maskering
Psycho-akoestisch coderen • Frequentie maskering • Alle frequenties met lage amplitude in de buurt van een frequentie met grote amplitude hoor je niet
dB 60 f Hz 0 20 100 1k 5k 10k 20 k Psycho-akoestisch coderen • Frequentie maskering
Psycho-akoestisch coderen • Frequentie maskering • Alle frequenties met lage amplitude in de buurt van een frequentie met grote amplitude hoor je niet • Temporele maskering (maskering in de tijd) • Als we een hard geluid horen, dit vervolgens stopt, dan duurt het even voordat we een zachte toon bij dezelfde frequentie weer kunnen horen.
Samenvatting MP3 • MP3 is een gecomprimeerd stuk geluid • Handig voor uitwisselen en opslag • Geluid moet van analoog naar digitaal • Digitaal geluid wordt gecomprimeerd op een manier dat onze oren/hersens het niet merken, er gaat informatie verloren • Joint stereo / psycho-akoestisch • MP3 wordt gedecoreerd op gewenste tijdstip
Einde ??????????????????????