ATRAC (adaptive transform acoustic coding)

Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC) ist ein Audiocodec, der von Sony für die MiniDisc entwickelt wurde. Dem 1991 vorgestellten Verfahren folgten 2000 ATRAC3 und ATRAC3plus.


Die Audiokompression basiert i. A. auf der Psychoakustik. Auch bei ATRAC werden irrelevante Daten von nicht wahrnehmbaren Tönen ausgefiltert. Des Weiteren wird die menschliche Hörcharakteristik in das Verfahren implementiert. Dies vor allem um das Quantisierungsrauschen, das durch den Quantisierungsfehler hervorgerufen wird, zu reduzieren. ATRAC nutzt dabei den psychoakustischen Effekt, dass der Mensch bestimmte Frequenzbereiche besser, andere schlechter wahrnehmen kann.

Die höchste Hörempfindlichkeit liegt bei Frequenzen um 4 kHz, höhere, aber auch tiefere Töne werden bei gleichem Schalldruck als leiser empfunden.

Hörcharakteristik mit Hörschwelle

Hörcharakteristik mit Hörschwelle

Des Weiteren kann ein lauter Ton einen leiseren Ton überdecken, man spricht dann von Maskierung. Dieser Maskierungs-Effekt ist umso ausgeprägter, je unterschiedlich der Schalldruck der beiden Töne ist und je näher sie frequenzmäßig bei einander liegen. ATRAC macht sich diese Effekte zunutze, indem es bei der Kompression die Tonbereiche bewertet und daraus die Quantisierung ableitet. So werden Frequenzbereiche, in denen das Ohr sehr empfindlich ist, höher quantisiert als solche, bei denen das Hörvermögen unempfindlicher ist. Durch diese Maßnahme wird das Quantisierungsrauschen gering gehalten und vom Tongemisch überlagert.

Blockschaltbild 
   der ATRAC-Kompression

Blockschaltbild der ATRAC-Kompression

ATRAC, das ständig weiter entwickelt wurde, passt die Lautstärke und die Frequenz des Tongemischs ständig an die Hörcharakteristik an. Das Verfahren eignet sich für qualitativ hochwertiges Audio, es arbeitet mit einer Abtastrate von 44,1 kHz, hat eine Quantisierung von bis zu 24 Bit und eine Datenkompresssion von 5:1. Der resultierende Datenstrom liegt bei 292 kbit/s.

ATRAC arbeitet mit drei Frequenzbändern von 0 bis 5,5 kHz, von 5,5 kHz bis 11 kHz und von 11 kHz bis 22 kHz, die jeweils mit Modified Discrete Cosine Transformation (MDCT) in 128 Bänder untergliedert sind. Es gibt einen Blockmodus von 11,6 ms und einen Modus bestehend aus drei kurzen Blöcken von 2,9 ms, 2,9 ms und 1,45 ms.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: adaptive transform acoustic coding - ATRAC
Veröffentlicht: 10.10.2013
Wörter: 321
Tags: #Audiokompression
Links: Abtastrate, ATRAC3, ATRAC3plus, Audio, Audiocodec