Audiokompression

Die Audiokompression basiert auf der Psychoakustik und verwendet Kompressionsverfahren, die sich am menschlichen Hörverhalten orientieren. Dazu wird die menschliche Hörcharakteristik mit der Hörschwelle berücksichtigt, ebenso wie die Trägheit des Ohres, die sich in der Technik der Maskierung ausdrückt. Man spricht bei dieser Kompression auch von der Reduzierung von Irrelevanzen, das bedeutet, dass Töne im Audiosignal, die das Gehör nicht wahrnehmen kann, auch nicht bearbeitet werden. Diese Technik ist in den meisten Audiokompressions-Verfahren implementiert.

Verlustfreie und verlustbehaftete Audiokompressionen

Bei der Audiokompression kann es sich um eine verlustbehaftete Kompression handeln oder um eine verlustfreie Kompression. Generell werden bei der verlustbehafteten Audiokompression die Signale mit der Fourier-Transformation, DCT-Transformation oder FFT-Transformation in die Frequenzebene transformiert und mittels Subband-Codierung in einzelne Frequenzbänder aufgeteilt. Bei dieser Technik kann jedes Frequenzband für sich eine variable Quantisierung und Sampletiefe haben. So können Frequenzbänder mit hoher Audiodichte und Dynamik mit hoher Auflösung, andere dagegen mit geringerer Auflösung digitalisiert werden. Bekannte verlustbehaftete Kompressionsverfahren sind MPEG, MP3, AC-3, ATRAC, TwinVQ, Ogg Vorbis, aacPlus, mp3pro und die AAC-Kompression.

Die verlustfreie Kompression zielt auf die Wiedergabe in Originalqualität und auf die Reduzierung der digitalen Audiodaten, um damit Speicherplatz einzusparen. Die Verfahren arbeiten teilweise mit Vorhersage-Techniken, wie die LPC-Codierung und die LPAC-Kompression, andere sind vergleichbar der ZIP-Technik von Daten. Zu diesen Verfahren gehören OptimFrog und Monkeys Audio.

Auch die Vorhersage-Technik, das Predictive Coding, wie die LPC-Codierung oder das Long Term Prediction (LTP), wird zur Datenreduktion von Audiosignalen eingesetzt. Dabei wird nur die Differenz eines Samples zum vorhergehenden gespeichert. Ein typisches Verfahren ist die adaptive, differenzielle Pulscodemodulation (ADPCM), bei der die differenziellen Audiosignale adaptiv quantisiert werden.

Neben dem von der ITU standardisierten ADPCM gibt es weitere von der ITU standardisierte Verfahren für die Dynamikkompression wie das A-Law-Verfahren und das µ-Law-Verfahren.