Moin!
Nachdem es in einem der letzten Artikel um die Erkennung der Qualität von Audiodateien geht, soll es heute um eine effiziente Speicherung von Audiodateien gehen.
Freunde der altmodischen Musikkultur kaufen sich wahrscheinlich CDs. Nicht jedes Release erscheint auf Vinyl und man möchte sich ja auch was in sein Regal stellen. So bleibt die Frage, in welchem Format eine CD konvertiert werden sollte um diese auch auf sein Telephon oder Stick für das Auto spielen zu können.
Bisher war die gewählte Kodierung einer Audiodatei MP3, da diese bei etwa gleichbleibender Audioqualität nur ein Viertel des Speicherplatzes benötigt. Dies war vor allem im Bereich der mobilen Endgeräte wichtig – man erinnere sich an die ersten MP3-Player mit 128 MB Speicherplatz. Mittlerweile ist dies durch Fortschritt beim Flash-Speicher weniger relevant, dennoch möchte man sich ja alle Möglichkeiten offenhalten. Da mittlerweile der Speicherplatz meiner Medien ausgereizt ist, habe ich mich mal mit alternativen Kodierungsformaten auseinandergesetzt. Dabei scheint das Format AAC (MP4-Audio) sinnvoll.
Um meinen Gedanken zu untermauern habe ich mich erneut der Spektralanalyse bedient. Dazu habe ich mittels iTunes eine WAV-Datei in zwei AAC-Dateien umgewandelt. Die AAC-Dateien besitzen eine Bitrate von 128 und 192 kB/s. Da ich die Analyse in Audacity vornehme, musste ich diese Dateien wieder in WAV-Dateien umwandeln. Das dabei keine Veränderung des konvertierten Signals vorgenommen wird, kann man dem oben erwähnten Artikel entnehmen.
Die beiden umgewandelten Dateien wurden zusammen mit MP3-Dateien (128 und 320 kB/s) und der WAV-Datei der CD in Audacity geladen. Für jede dieser Spuren wurde ein Spektrogramm angelegt. Dabei zeigte sich folgendes Bild:
Abbildung 1: Spektrogramm aller Spuren im Vergleich
Was auffällt, dass bei AAC Artefakte existieren.
Abbildung 2: Artefakte bei den AAC-Dateien
Dies könnte mehrere Gründe haben. Entweder ist bei der Konvertierung von WAV zu AAC oder bei Konvertierung für Audacity (AAC zu WAV) etwas schiefgelaufen ist. Letzteres scheint wahrscheinlich, da hierbei eine Bitrate von 1411 kB/s (WAV) auf 128 beziehungsweise 192 kB/s trifft. Hörbar waren die Artefakte jedoch nicht, nicht zuletzt, weil diese bei einer hohen Frequenz liegen, sodass eventuell Kleinkinder und Fledermäuse diese hören könnten, aber der normale Konsument nicht.
Aus dem Spektrogramm geht hervor, dass die WAV-Datei der CD den größten Frequenzbereich abdeckt, gefolgt von MP3 320, AAC 192, AAC 128 und MP3 128.
Abbildung 3: Spektrogramm im Bereich von 16500 Hz bis 25000 Hz
Dies führt zu der Überlegung, wo der beste Kompromiss zwischen Qualität und Speicherplatz liegt. Dabei hilft folgende Tabelle:
| Format | Bitrate/[kB/s] | Speicherplatz/[MB] | Obere Grenzfrequenz/[kHz] |
|---|---|---|---|
| MP3 | 128 | 3,85 | 17,5 |
| MP3 | 320 | 9,65 | 20 |
| AAC | 128 | 3,82 | 18,5 |
| AAC | 192 | 5,96 | 19,5 |
| WAV | 1411 | 42,5 | 22,5 |
Tabelle 1: Vergleich der verschiedenen Dateien
Daraus geht die Schlussfolgerung hervor, dass die AAC-Datei bei 192 kB/s der sinnvollste Kompromiss scheint, da man dadurch rund ein Drittel des Speicherplatzes sparen kann, im Vergleich zu MP3 320 kB/s. Insofern ist dies für mobile Endgeräte interessant und auch für Streaming-Anbieter. Dies scheint auch der Grund zu sein, warum YouTube mit diesem Format arbeitet.
Mir persönlich fällt auch kein Unterschied zwischen 192 kB/s und 128 kB/s bei AAC auf, im Gegensatz zu MP3. Da hilft es auf die Becken innerhalb eines Tracks zu achten, da diese den oberen Frequenzbereich abdeckt. Insofern empfiehlt sich 128 kB/s AAC bei mobilen Datenträgern und 192 kB/s AAC für zu Hause. Allerdings hat man da ja auch die Möglichkeit eine Festplatte zu nutzen und da spielt Speicherplatz dann wirklich keine Rolle mehr.
Bleibt nur noch die negative Seite des Formats zu diskutieren. Es handelt sich dabei um ein Lizenzprodukt. Deshalb können die meisten Firmen dieses abspielen, aber wie man am Beispiel von Audacity sieht, ist das vor allem für Open-Source-Software problematisch. Zwar kann es VLC wiedergeben, wahrscheinlich wegen FFmpeg, dies muss aber auch erstmal implementiert werden. Auch kann dann nur das Signal enkodiert, aber nicht konvertiert werden – dafür würden Lizenzgebühren anfallen. Deshalb kann man mit iTunes AAC konvertieren, aber nicht mit dem Windows Media Player (Windows 7). Insofern macht man sich damit eventuell von Unternehmen abhängig. Alternativ kann man auch seine Bibliothek auf YouTube hochladen und wieder mit jDownloader runterladen – sehr benutzerfreundlich.
Auch können noch nicht alle Endgeräte mit dem Format umgehen. Die meisten Kompaktanlagen haben MP3 integriert, aber kein AAC. Selbes könnte für Autoradios mit USB-Anschluss gelten. Ihr seid wohl noch nicht so weit – aber eure Kinder fahren da voll drauf ab.
Ich hoffe, dass dies eine Hilfe ist, wenn demnächst die Frage besteht, in welchem Format eine importierte CD konvertiert werden soll.
Grüße!