MP3 in 24 Bit und 96kHz möglich ?!

[ReimenSeimen]

Mp3 arbeitet in drei Ebenen: Frequenzbereich, Rauschfreiheit und Qualität

Also im Frequenzbereich werden mit Hilfe einer Filterbank Frequenzmaskierungen von Nachbarbändern erkannt und im jeweiligen Band dann eben soweit quantisiert, dass das Ditherrauschen unter der Maskierungsschwelle liegt.

Das zweite ist das "temporal masking" das vor (ja wirklich, ist akausal!) und nach lauten Ereignissen die Bitrate verringert.

Das mit der "Qualität" verstehe ich ehrlich gesagt nicht. Was ist das für ein Maß? Das muss ja irgendwie psychoakustisch definiert sein wie spektrale und temporale Maskierungseffekte. Wie wird diese Qualität den verringert, wenn nicht durch Reduktion von Bittiefe und Abtastfrequenz? Kann ich mir signaltheoretisch nicht vorstellen.

 

[ReimenSeimen]

Ehrlich gesagt nach deinem post oben bin ich mir jetzt gar nicht mehr so sicher. Wenn die Bittiefe konstant bleibt, dann erfolgt das Komprimieren ja eigentlich über die sampling-Frequenz (wodurch sich dann die Bittiefe ändert). Aber auch das widerspricht der 24/96 Vorgabe.

Also ich hab mal zum Spaß ein Wav-File als Mp3 codiert und auf eine separate Spur in Protools importiert (ist dann wieder eine Wav aber eben verlustbehaftet). Wenn man dann bei der "Mp3" die Phase invertiert und somit original und "Mp3" gegenseitg auslöscht hört man nur das Fehlersignal. Das ist lediglich signalabhängiges Quantisierungsrauschen.

 

[one_hit_wonder]

Das mit der "Qualität" verstehe ich ehrlich gesagt nicht. Was ist das für ein Maß?

Das ist das, was du mit deinem Phasentest erreichen wolltest, der Unterschied zwischen Original und mp3.
Was du hörst ist kein Quantisierungsrauschen sondern das, was mp3 gegenüber der wav herausrechnet.
Und je grösser dieses Differenzsignal ist um so schlechter ist die Qualität.
Was natürlich nicht nur von der Bitrate abhängt sondern auch von der Komplexität des Signals.

 

[ReimenSeimen]

Naja, schon klar, dass das Differenzsignal das ist was herrausgerechnet wurde. Das hört sich für mich einfach wie amplitudenmoduliertes Rauschen an.

Also gerade nochmals Wikipedia konsultiert:

"Die Kompression besteht aus folgenden Schritten:

1. Subband-Transformation des Signals
2. MDCT-Transformation des Signals, danach(!) wird das Signal in Blöcke eingeteilt.
3. Bei Stereosignalen: Matrixierung: Entscheidung für jeden Block, ob Signal als Links-Rechts- oder als Mitte-Seite-Signal kodiert wird
4. Quantisierung des Signals
5. Huffman-Kodierung mit festen Codebüchern

Die Schritte 4 und 5 sorgen für die Datenreduktion, wobei die Quantisierung der verlustbehaftete Vorgang ist."

Also wird die Datenreduktion durch die Quantisierung basierend auf dem Psychoakustischen Modell vorgenommen, so wie ich gesagt habe! Die Huffmankodierung nutzt ja nur die Entropie und macht ein entsprechendes Symbol draus, was aber nichts mit der verlustbehafteten Codierung zu tun hat.

 

[one_hit_wonder]

Und?
Was, deiner Ausführung folgend, verhindert, das ein mp3 ein 24/96 Signal darstellen könnte?

 

[ModulationMatrix]

Hab's gerade mal getestet. Max. geht bei mir 48000 Hz mit 320 kbps.

Das ist auch das was bei Wikipedia als MP3 Spezifikation angegeben ist. Max 48k.

 

[Glutamatjunkie]

https://www.soundandrecording.de/tutorials/mastered-for-itunes/

Mastered for itunes hat eigentlich auch nichts mit mp3 am Hut.
Auch wenn mp3 bis 48khz und 24bit geht würde ich in dem Falle lossless Codecs verwenden.
ALAC, Flac.

 

[Glutamatjunkie]

Und?
Was, deiner Ausführung folgend, verhindert, das ein mp3 ein 24/96 Signal darstellen könnte?

Das ist die 320kbit Obergrenze. (siehe Suboptional)

 

[one_hit_wonder]

Hab's gerade mal getestet. Max. geht bei mir 48000 Hz mit 320 kbps.

Das ist auch das was bei Wikipedia als MP3 Spezifikation angegeben ist. Max 48k.

Wie gesagt: Mehr macht ja auch keinen Sinn.

 

[ReimenSeimen]

Und?
Was, deiner Ausführung folgend, verhindert, das ein mp3 ein 24/96 Signal darstellen könnte?

Zunächst die Samplerate die bei MP3 nur bis 48kHz spezifiziert ist.
Von der Bittiefe her müssen ja Bits weggelassen werden, sonst würde man nicht auf die entsprechende vorgegebene Bitrate kommen. (Auch wenn Mp3 das eben dynamisch auf clevere Weise macht). Wenn du von einem 24 Bit Signal einige Bits weglassen musst, dann hat das Signal eben keine 24 Bit mehr.

 

[one_hit_wonder]

Das ist die 320kbit Obergrenze. (siehe Suboptional)

Wenn es 320kbit wären würde mp3 sogar wesentlich höher auflösen als wav mit "nur" 24bit aber es sind 320kbit/s.
Bitrate nicht mit Bittiefe verwechseln.

 

[one_hit_wonder]

Zunächst die Samplerate die bei MP3 nur bis 48kHz spezifiziert ist.

Noch mal: Es geht nur theroretisch darum ob das mp3 machen könnte, das es keinen Sinn macht hab ich ja schon ein paar mal gesagt.

Von der Bittiefe her müssen ja Bits weggelassen werden, sonst würde man nicht auf die entsprechende vorgegebene Bitrate kommen.

Auch du: Nicht Bitrate mit Bittiefe vermischen. Die haben nichts miteinander zu tun.

 

[ReimenSeimen]

Zunächst die Samplerate die bei MP3 nur bis 48kHz spezifiziert ist.

Noch mal: Es geht nur theroretisch darum ob das mp3 machen könnte, das es keinen Sinn macht hab ich ja schon ein paar mal gesagt.

Von der Bittiefe her müssen ja Bits weggelassen werden, sonst würde man nicht auf die entsprechende vorgegebene Bitrate kommen.

Auch du: Nicht Bitrate mit Bittiefe vermischen. Die haben nichts miteinander zu tun.

Habe ich nicht! Nochmals: Um auf eine entsprechende BITRATE zu kommen muss ich dynamisch die BITTIEFE reduzieren, sprich Bits weglassen.

 

[ReimenSeimen]

Noch mal: Es geht nur theroretisch darum ob das mp3 machen könnte, das es keinen Sinn macht hab ich ja schon ein paar mal gesagt.

Naja, ob es Sinn macht oder nicht ist egal, mp3 kann es einfach nicht. Mit Mp3 ist es einfach nicht möglich ein Signal mit 24Bit/96kHz darzustellen. Das Signal wird datenreduziert. Von einem 40kHz Ton wird in der Mp3 nicht viel übrig bleiben, wenn der Anti-Aliasing-Filter (wenn er ideal wäre) alles über 24kHz wegfiltert. Und wie schon erwähnt sind von den 24 Bit dann auch nichts mehr übrig.

Ist auch egal, vielleicht reden wir aneinander vorbei....will hier keinen Streit entfachen

 

[one_hit_wonder]

Nochmals: Um auf eine entsprechende BITRATE zu kommen muss ich dynamisch die BITTIEFE reduzieren, sprich Bits weglassen.

Sorry, aber das ist Unsinn.
Nach deiner Logik wäre mp3 nichts anderes als ein Bitratenkonverter von 16 auf 5 Bit um auf die Datenrate von 320kbit/s zu kommen.
Die Kunst von mp3 ist es eben den Frequenzumfang (im hörbaren Bereich) und die Dynamik wieder herzustellen aber die Bitrate um mindestens 75% zu verkleinern.

 

[one_hit_wonder]

Ist auch egal, vielleicht reden wir aneinander vorbei....

Es ging und geht in diesem Thread nur darum zu klären ob mp3 ein 24/96 Signal darstellen kann und ob es Sinn macht.
Ja, theoretisch kann es das und nein, Sinn macht es keinen.
Ist eigentlich schon geklärt ob es einen erweiterten 24/96 mp3 Codec überhaupt gibt?

 

[ReimenSeimen]

Nochmals: Um auf eine entsprechende BITRATE zu kommen muss ich dynamisch die BITTIEFE reduzieren, sprich Bits weglassen.

Sorry, aber das ist Unsinn.
Nach deiner Logik wäre mp3 nichts anderes als ein Bitratenkonverter von 16 auf 5 Bit um auf die Datenrate von 320kbit/s zu kommen.
Die Kunst von mp3 ist es eben den Frequenzumfang (im hörbaren Bereich) und die Dynamik wieder herzustellen aber die Bitrate um mindestens 75% zu verkleinern.

Nope das ist kein Unsinn, das ist genau das Verfahren wie Mp3 funktioniert! Nur ist es nicht so, dass das Signal einfach in 5 Bit quantisiert wird, sondern das die Quantisierung eben signalabhängig ist. Sprich: ich nehm nen Block von 512 Samples -> mach eine Cosinus Transformation (kann man sich ein wenig wie eine Fouriertransformation vorstellen) -> schaue in welchen Frequenzbereichen ich das Signal so weit runterquantisieren kann, dass das Quantisierungsrauschen unter der Maskierungsschwelle bleibt. Da können Signalanteile auch völlig rausgeschmissen werden (sprich mit 0 Bit quantisiert werden). Andere Signale können im entsprechenden Frequenzband auch nur mit ein paar Bit dargestellt werden.

 

[ReimenSeimen]

Ist eigentlich schon geklärt ob es einen erweiterten 24/96 mp3 Codec überhaupt gibt?

Mp3 also Mpeg1 - Audiolayer 3 ist vom Patent her vor 1-2 Monaten ausgelaufen. Der Nachfolger heißt HD-AAC und wurde ebenfalls vom Frauenhofer entwickelt. Und dieser kann Signale in 24 Bit/96kHz codieren.

Edit: nochmals nachgeschaut: Angeblich sogar bis 192kHz Abtastrate ist mit dem Codec möglich

 

[one_hit_wonder]

Nur ist es nicht so, dass das Signal einfach in 5 Bit quantisiert wird, sondern das die Quantisierung eben signalabhängig ist.

Eben!
Und nur an diesen Stellen, wo das Rauschen überhaupt hörbar wird, nämlich in leisen Stellen, ist genügend "Platz" da um die Bits, die oben nicht gebraucht werden, nach unten zu verschieben.
Also ein ähnliches Prinzip wie floating Point.
Und um die Rauschfreiheit des mp3s von 16 auf 24 Bit zu erhöhen rechnet es eben noch mehr Nutzsignal heraus um die Datenrate konstant zu halten.
Wie ich schon sagte: Rauschfreiheit geht auf Kosten von Qualität.

 

[Kosaken-Kaffee]

Rauschfreiheit geht auf Kosten von Qualität.

So ist es. Permanent nüchtern zu sein, drückt langfristig auf die Stimmung.

Sorry für OT, aber der musste raus.