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.


Die verlustbehaftete Audiokompression

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.

Verlustfreie und verlustbehaftete Audiokompressionen

Verlustfreie und verlustbehaftete Audiokompressionen

So können Frequenzbänder mit hoher Audiodichte und Dynamik mit hoher Auflösung, andere dagegen mit geringerer Auflösung digitalisiert werden. Bekannte verlustbehaftete Kompressionsverfahren sind MPEG, MP3, Audio Code Number 3 (AC-3), Adaptive Transform Acoustic Coding (ATRAC), TwinVQ, Ogg Vorbis, Advanced Audio Coding (AAC), aacPlus und mp3pro.

Die verlustfreie Audiokompression

Die verlustfreie Kompression zielt auf die Wiedergabe in Originalqualität und auf die Reduzierung der digitalen Audiodaten, um damit Speicherplatz einzusparen. Bei der verlustlosen Audiokompression werden im Coder mittels Dekorrelation die Abhängigkeiten in den Audiosignalen beseitigt. Dies erfolgt mit Transformationscodierungen und linearen Vorhersagemechanismen, wie sie in der Adaptive Delta Pulse Code Modulation (ADPCM), der Lossless Predictive Audio Compression (LPAC) oder der Linear Predictive Coding (LPC) eingesetzt werden. Die Vorhersagetechnik, das Predictive Coding, wird zur Datenreduktion von Audiosignalen eingesetzt. Dabei wird nur die Differenz eines Samples zum vorhergehenden gespeichert.

Ein typisches Verfahren ist die adaptive, differenzielle Pulscodemodulation, bei der die differenziellen Audiosignale adaptiv quantisiert werden. Das zweite im Coder eingesetzte Verfahren ist die Entropiecodierung der unabhängigen Symbole. Andere Kompressionsverfahren sind vergleichbar der ZIP-Technik von Daten. Zu diesen Verfahren gehören OptimFrog und Monkeys Audio.

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

Informationen zum Artikel
Deutsch: Audiokompression
Englisch: audio compression
Veröffentlicht: 07.11.2013
Wörter: 358
Tags: #Audiokompression
Links: µ-Law-Verfahren, AAC (advanced audio coding), AAC+ (aacPlus), AC-3 (audio code number 3), ADPCM (adaptive delta pulse code modulation)