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Audioformate
 
Allgemeine Informationen zu Audiodaten
Audiodaten sind Daten, die Töne in digitaler Form gespeichert haben, damit diese weiter- gegeben werden können. Dafür sind die Dateigrößen, sowie die Qualität der gespeicherten Datei, von großem Stellenwert. Für die Platz sparende Sicherung der Datei werden verschiedene Algorithmen zur Datenreduzierung verwendet. Für die Datenreduktion kommen spezielle Audioformate zum Einsatz. Man unterscheidet 2 Obergruppen von Audioformaten: die verlustfreien und die verlustbehafteten Audioformate. Bei der Audiodatenkompression kommt es entweder zu Datenreduktionen („verlustbehafteter Algorithmus“) oder zu einer Datenkompressionen („verlustfreier“ Algorithmus).
 
Kompressionsprinzip bei verlustfreien Audiformaten und verlustbehafteten Audioformaten
Bei der verlustfreien Datenkompressionen können die Daten nur auf maximal 75% reduziert werden, da Audiodateien zufällige Strukturen besitzen und nicht wie bei Bildern sich wiederholende Muster. Die verlustfreien Audioformate reproduzieren das Originalmaterial, d.h. dass die Kopie dem Ausgangsmaterial gleicht. Man erhält nur eine geringe Speicherplatzreduktion, da nur der Datenumfang des Materials reduziert wird. Im Gegensatz zu den verlustfreien Audioformaten erfolgt die verlustbehaftete Datenreduktion durch die Beschneidung der Daten, deshalb entsteht keine originalgetreue Kopie des Ausgangsmaterials. Die Herausforderung ist, dass sich die Qualitätsverluste nicht auf die Hörqualität auswirken. Deshalb wird die Sounddatei nur so stark verändert, dass die subjektive Wahrnehmung des Hörers nicht beeinflusst wird. Man bedient sich dabei der Psychoakkustik (= die Wissenschaft zur Wahrnehmung von Schall durch den Menschen) durch z.B. Weglassen von sehr hohen/niedrigen Frequenzen oder das Weglassen von leisen Tönen, die unmittelbar vor oder nach einem lauten Ton kommen, da diese kaum bis gar nicht wahrgenommen werden.
 
WAV (Windows Audio Format) und AIF(F) (Audi Interchange Format File)
Das WMA-Format ist ein proprietärer Audio-Codec (= ein Verfahren, das Daten oder Signale digital kodiert und dekodiert) von Microsoft und Teil der Windows Media-Plattform. Es weist eine sehr hohe Kompressionsrate auf, dennoch ist die Soundqualität sehr gut. WMA- Dateien sind sehr gut für das „Streamen“ geeignet. Streaming bedeutet, dass mit dem Eintreffen der ersten Daten, die Ausgabe von Sound auf dem Zielrechner begonnen wird. Der Sound wird „live“ übertragen. Die weiteren Daten werden während des Abspielens nach und nach geliefert. WMA´s sind kopiergeschützt und somit lizenzpflichtig. Das AIF(F) ist ein unkomprimiertes Dateiformat, welches für die Speicherung und Übertragung von Audiodateien gedacht ist. Es kann sehr gut für den Austausch von Sounddaten zwischen unterschiedlichen Computerplattformen genutzt werden. Das AIF(F) sollte nicht für multimediale Produktionen, wie z.B. das Streaming, genutzt werden.
 
MP3 (Moving Pictures Experts Group Layer 3) AAC (Advanced Audio Encoding)
Das MP3-Format ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Komprimierung und Ablage von Musikdateien. Dieses Format benötigt etwas ein Zehntel des Speicherplatzes einer herkömmlichen WAV-Sounddatei. Die Kompression wendet ein Verfahren an, das sich kaum auf die Qualität der Musik auswirkt, aber die Dateigröße extrem reduziert. Das AAC-Format ist der qualitativ verbesserte Nachfolger vom MP3. Die Dateigröße ist relativ gering, dennoch ist die Qualität sehr gut. Da AAC-Dateien  kopiergeschützt sind, erfordern sie den Erwerb einer Lizenz für ihre Verwendung.

OGG auch Ogg Vorbis genannt
Ein freier (patentfreier) Codec zur verlustbehafteten Audiodatenkompression, der von der Xiph.Org Foundation als Alternative zum weit verbreiteten MP3 Format entwickelt wurde.


FLAC steht für "Free Lossless Audio Codec",
ist also ein verlustfreier Audio Codec. Im Gegensatz zu verlustbehafteten Audio Codecs wie z.B. MP3, WMA oder Ogg Vorbis, sind mit FLAC komprimierte Audiodateien absolut originalgetreu. Auch beim Dekodieren und erneuten Kodieren treten keinerlei Qualitätsverluste auf.

Verlustfreie Audiocoder reduzieren die Dateigröße auf etwa 60% der Originalgröße, wobei die Kompressionsleistung stark vom jeweiligen Musikstück abhängt.
Wegen der vergleichsweise mäßigen Kompressionsleistung finden verlustfreie Codecs vor allem bei der Archivierung und bei der Übertragung originaler Audiodaten Verwendung. Steigende Festplattenkapazitäten zu erschwinglichen Preisen machen die "Lossless Codecs" jedoch auch für den Alltagsgebrauch interessant.


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