MP3 Compressie van geluid

Wat is mp3? Een manier op geluid te comprimeren MPEG 1 Layer 3 samenpersen, compact maken MPEG 1 Layer 3 Moving Picture Experts Group Layer 3: mate van complexiteit Nu eerst een paar stapjes terug

Analoog vs. Digitaal Analoog: Een signaal dat steeds variabel is Wiskundige sinus. Digitaal:Een signaal met discrete stappen. Time sound amplitude Geluid in ‘golfvorm’ Digitale ‘bemonstrering’

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’

MP3 Cyclus

Termen Term Defenitie Bit Binair getal 0 or 1 Kilobit (Kb) 1,000 bits (approx.) Byte 8 bits Kilobyte (KB) 1,000 bytes Megabyte (MB) 1,000,000 bytes Gigabyte (GB) 1,000,000,000 bytes Kbps Kilobits per second (1,000 bits in a second) KB/sec Kilobytes per second (1,000 bytes in a second)

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 in feite 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: visuele percepties

Wat zie je en wat is er te zien??

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

Psycho-akoestisch coderen Frequentie maskering 20 20 k 5k 1k f Hz 10k 100 60 dB

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.

De optelsom van psycho-akoestisch coderen

Comprimeren / Decomprimeren

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 ??????????????????????