Am Anfang stellt sich die Frage: Warum sollte ich meine CD-Sammlung umwandeln? Nun, dafür spricht wohl in der Hauptsache der Platzbedarf. So bietet das Format MP3 eine Kompression des Acht- bis Zehnfachen einer herkommlichen Audio-CD. Das Format MP3 gibt es seit rund 10 Jahren und ist dadurch weit verbreitet. Viele (freie) Player unterstutzen das Format, und das nicht nur auf dem PC. Dadurch wird das Format auch in Zukunft noch lange leben.
" MP3" ist nicht mit MPEG-3 zu verwechseln, sondern steht für "MPEG 2.5 Audio Layer III". MP3 ist ein Audio-Format, das eine hohe Kompression von Audio Daten bei sehr geringem Qualitätsverlust ermöglicht. (Der Frequenzumfang und Rauschabstand bleiben quasi erhalten.) Eventuelle Verluste sind selbst auf "guten" HiFi-Anlagen kaum hörbar - vorausgesetzt die Dateien wurden entsprechend erstellt. Entwickelt wurde MP3 aber ursprünglich als Kompressionsverfahren für Audio-Kanäle auf Video-CD's.
Laut Karlheinz Brandenburg, einem der MP3-Väter, verlief die Entwicklung des Formats in vier Stufen:
Das Kompressionsverfahren basiert darauf, dass "unhörbare" Audio-Informationen entfernt werden. Viele Töne werden nämlich durch andere überlagert, wieder andere werden vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen, da sie ausserhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegen. Dies mag einige "High-End-Musikkonsumenten" zum Haareraufen veranlassen, die hörbaren Unterschiede des komprimierten Materials zum Original sind jedoch verschwindend gering und die Ersparnis an Datenmenge ist enorm: Stereo-Aufnahmen lassen sich um den Faktor 1:10 bis 1:20 verkleinern. Zum Beispiel ist ein 3½ Minuten langes Musikstück (44Khz/Stereo) unkomprimiert ca. 35MB groß - MP3-komprimiert können schon ca. 1.5 MB genügen.
Ein weiterer Vorteil des MP3-Formats ist, dass es ein sogenanntes Headerless-File-Format ist: MP3-Dateien können zwar einen Header besitzen, dieser ist jedoch nicht unbedingt nötig, um die Datei abzuspielen (ein Header ist ein Informationsblock am Anfang einer Datei). Diese Tatsache hat zur Folge, dass man durchaus ein Stück aus der Mitte einer Datei "herausschneiden" und immernoch abspielen kann. Ausserdem wird dadurch das so genannte Streaming möglich.
Das von Thomson multimedia unterstützte MP3PRO ist eine weiterentwickelte Version des popularen MP3 Codier-Decodier Formats, das verbesserte Klangqualität bietet und Dateien erzeugt, die über 50% kleiner sind als die ursprunglichen MP3 Dateien. Zusätzlich zur Kombination von besserem Klang und kleineren Dateigroßen bietet MP3PRO eine weitreichende Kompatibilität zu MP3: mit MP3PROplayern können auch MP3 Dateien abgespielt werden und umgekehrt.
Die optimale Klangqualität wird durch das Codieren und Decodieren in MP3PRO erreicht. Thomson multimedia ist der exklusive Lizenzgeber für MP3 und MP3PRO Patente und Software, welche von Coding Technologies, Fraunhofer IIS-A und Thomson multimedia gehalten werden.
Heute gibt es mehr als 12 Millionen tragbarer MP3 Spieler, 250 Millionen PCs können MP3 Dateien abspielen und praktisch jedes Stuck Musik der Welt ist bereits einmal in MP3 codiert worden. Diese Zahlen unterstreichen die enorme Attraktivität von MP3 im Markt - und die Bedeutung der MP3 Kompatibilität im Zuge der technischen Weiterentwicklung dieses Formats. MP3PRO bietet nicht nur beßere Qualität, es schutzt auch frühere Investitionen der Kunden in MP3 Produkte durch die Vorwarts- und Ruckwartskompatibilität mit MP3.
MP3PRO wurde von Coding Technologies entwickelt und nutzt neben Coding Technologies Audiocodec Optimierungs-Technologie auch die Pionierarbeit im Bereich der Audiocodierung, welche unter den von Thomson and Fraunhofer gehaltenen Patenten geschutzt ist. Bei der Erzeugung einer MP3PRO Datei entstehen quasi zwei unabhängige Signaldarstellungen im Encoder. Der eine Teil der Datei enthält alle Informationen die man auch in den ursprunglichen MP3 Dateien findet, was die Kompatibilität mit MP3 Produkten sichert. Zugleich werten neue, MP3PRO unterstutzende Systeme weitere Datenelemente aus, die Informationen über den hohen Frequenzbereich enthalten. Die Kombination dieser Datensatze ist verantwortlich für die hohe Qualität von MP3PRO.
Mit einer Qualität bei 64 kbps, die vergleichbar ist mit 128 kbps MP3, verdoppelt MP3PRO die Speicherkapazität von digitalen Speicherkarten und CDs. Eine traditionelle CD zum Beispiel enthält etwa 15 Musikstücke, eine MP3 CD enthält heute bis zu 150 Stucke. In Kurze wird MP3PRO den Verwendern ermöglichen, bis zu 300 Stücke auf einer MP3PRO CD zu speichern. Unter Zuhilfenahme psychoakustischer Erkenntnisse und fortschrittlicher Signalstruktur-Analyseverfahren, kann MP3PRO Dateien erzeugen welche nur noch den halben Raum ursprunglicher MP3 Dateien einnehmen, und dies bei gleicher oder besserer Qualität und mit Kompatibilität zu MP3.
MusePack ist ein noch relativ unbekanntes, platzsparendes Audio Format, der Arbeitsname war MPEG Plus. Andere, bereits weit bekannte Formate, sind MPEG Layer 3, Windows Media Audio, usw. Bei MusePack wurde aber vor allem auf die hörbare Qualität der Files Wert gelegt.
MusePack wurde von Andree Buschmann erfunden. Das Ziel von Musepack ist ganz klar definiert: hohe Qualität. Auch wenn MPC verlustbehaftet ist, hört man, wenn überhaupt, fast keinen Unterschied zur Original Wave Datei. So hat man die Vorteile eines verlustfreien Codecs (hohe Qualität) und die Vorteile eines verlustbehafteten (relativ geringe Dateigroße) und erreicht mit MPC eine vollige Tranzparenz zum Original.
MPC ist komplett VBR-basiert. MPC benutzt zum Encoding immer eine variable Bitrate, CBR und ABR-Modi gibt es nicht. Da beim MPC Format die hohe Qualität im Vordergrund steht, waren diese auch nicht unbedingt angebracht.
Musepack ist ein reiner Subband-Coder, so dass zunachst eher Ähnlichkeiten zu MPEG Layer 1 und 2 (MP1, MP2) als zum derzeit gebrauchlichsten Format MP3 bestehen. Das eigentliche Format - die Bitstromsyntax - ist eine vollkommen eigenständige Entwicklung und beinhaltet effiziente Methoden zur verlustfreien Kompression.
Zusammen mit einer Vielzahl von Erweiterungen und Optimierungen am psychoakustischen Modell (welches für die Klangqualität verantwortlich ist) erreicht das Format eine hervorragende Qualität bei Bitraten von ca. 160-170 kbps. MPC setzt ganz auf VBR-Coding, um eine konstante Qualität bei möglichst geringer Dateigröße zu erreichen. Wie auch MP2, kann MPC die Qualität bei niedrigeren Bitraten (vergleichbar 128kbps und darunter) prinzipbedingt nicht halten.
MPC benutzt den APEv2 Tagging Standard, der weitaus flexibler ist als das vom MP3 Format benutzte ID3. Es können beliebige Informationen (z.B. Produzent, Ort, Komponist etc.) in den Tag eingefugt werden, die jedoch nicht von jedem Player ausgelesen werden.
Die Vorteile von MPC liegen vor allem bei der:
Advanced Audio Coding, häufig auch einfach AAC, ist von der Moving Picture Experts Group (Dolby, Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen, AT&T, Nokia, Sony) entwickeltes Audiokompressionsverfahren auf Basis der MPEG-4 Spezifikationen. Bietet gegenüber alteren Formaten wie MP3 diverse Vorteile, unter anderem bessere Qualität bei gleicher oder sogar kleinerer Dateigröße, Unterstützung für Multichannel-Audio, doch benötigt es mehr Rechenleistung zum Enkodieren (Rippen) und Dekodieren (Abspielen). Es findet unter anderem Verwendung in Online-Musikgeschaften wie dem iTunes Music Store oder dem Real Music Store, wird jedoch dort oft gepaart mit DRM-Systemen wie beispielsweise FairPlay.
AAC ist eine qualitätiv hochwertige Toncodierungs-Technologie und die erste Wahl für viele Anwendungen im Bereich des Rundfunks und des elektronischen Musikvertriebs. AAC ist mit allen digitalen Systemen für das Management von Nutzungsrechten und mit allen derzeit verfügbaren Lösungen zur Verschlüsselung und zur Markierung mit Wasserzeichen kompatibel. In unabhängigen Tests hat sich die Effizienz des AAC-Systems gegenüber MP3 als höher erwiesen, und bei niedrigen Bitraten ist die Tonqualität höher. AAC unterstützt bis zu 48 Tonkanäle, Abtastfrequenzen bis 96 Kilohertz, und es erreicht ITU-R-Rundfunkqualität bei einem 5.1-Kanal-Audioprogramm mit 320 Kilobit pro Sekunde. AAC wurde von vier fuehrenden Industrieunternehmen (AT&T, Dolby Laboratories, Fraunhofer IIS und Sony Corporation) als ISO/IEC-Spezifikation standardisiert, und es wird von einer wachsenden Anzahl von Firmen und Organisationen unterstützt.
Ogg, ist ein Open-Source-Projekt für die professionelle Speicherung und Wiedergabe von Multimediadaten. Im Unterschied zu z.B. MP3 ist Ogg (nach Angaben seiner Entwickler) patentfrei und unterliegt der GNU General Public License (GPL). Bei Ogg handelt es sich um ein Containerformat - das heißt, dass die verschiedensten Inhalte (Audio, Video, Steürbefehle) in einer Datei gespeichert werden können.
Die Entwicklung begann 1993 unter dem Namen "Squish", der allerdings Markenrechte verletzte und daher durch einen Ausdruck aus dem Computerspiel Netrek ersetzt wurde, der soviel bedeutet wie to ogg: "to do anything forcefully, possibly without consideration of the drain on future resources" (etwa: "etwas sehr energisch angehen, möglicherweise auch ohne Rücksicht auf die negativen Auswirkungen").
Am bekanntesten ist derzeit wahrscheinlich der Ogg Vorbis Codec, der zur verlustbehafteten Komprimierung von Audiodaten entwickelt wurde. In mehreren Hörtests (unter anderem durch das Computer-Magazin c't) schnitt Ogg Vorbis deutlich besser als das bekannte MP3-Format ab.
Obwohl seit langerer Zeit schon ogg als Plugin für Winamp erschienen war, schaffte das Format erst im September 2002 den Durchbruch, als die erste offizielle stabile Version 1.0 erschien.
Die Qualität des Ogg Vorbis Codecs ist mindestens gleichauf mit den meisten MP3 Codecs die zur Zeit verfügbar sind. Hörtests haben sogar bewiesen, dass in manchen Fallen Ogg Vorbis erheblich besser ist.
Bei einer Bitrate von 128 kilobits per second (kbps) = 16KB pro Sekunde, benötigt eine Minute Audio etwa 1 MB Festplattenspeicher. Heutzutage behaupten sehr viele, leider zu viele, dass bei einer Bitrate von eben diesen 128 kbps bereits CD Qualität erreicht wird, diese Behauptung stimmt nicht, weder bei ogg noch MP3 ist bei so geringen Bitraten Transparenz erreichbar! Man überlege nur mal kurz warum die CD eine so gute Qualität hat, CD Audio hat eine Bitrate von ungefähr 1411kbps und wie soll da ein 128 kbps File, bei einer Kompressionsrate von 12:1, dieselbe Qualität haben? Hörtests haben dies zu Genüge bewiesen, jedoch ist die Qualität von Vorbis bei 128 kbps erheblich besser als MP3.
Grade durch die bessere Klangqualität bei niedrigen Bitraten (ca. 64 kbit) eignet sich Ogg Vorbis auch zum Streamen (Radio-Streams). Zudem ist Ogg Vorbis auf Variable Bitraten (VBR) hin optimiert. Im Gegensatz zum MP3 Format hält sich das Ogg Vorbis Format im VBR Modus sehr eng an die vorgegbenen Bitraten. Ogg Vorbis kann aber auch Dateien im ABR und CBR Modus erstellen, welche besser fürs Streaming genutzt werden können. Um Dateien zu Archivieren oder für einen Portablen Player zu Encodieren, sollte nur der Standarmäßige VBR Modus genutzt werden, da dieser Qualitätiv besser ist.
Windows Media Audio (WMA) ist ein proprietarer Audio-Codec von Microsoft und Teil der Windows Media Plattform. Neben dem Windows Media Player und vielen anderen Software-Playern beherrschen auch manche eigenständigen Hardware-Abspielgeräte das Dekodieren von WMA-Dateien. Der WMA Codec, ein verlustbehafteter Codec unterstützt in seiner "Professional"-Variante bis zu 24 bit/96 KHz bei einer variablen Bitrate von bis zu 768 kb/s und Surround-Ton mit bis zu 7.1 Kanälen. Daneben gibt es eine Version, die speziell auf Quellmaterial, das Stimmaufnahmen enthält, abgestimmt ist (Windows Media Audio Voice), sowie den verlustfreien Codec Windows Media Audio Lossless.
Dateien, die WMA-kodierte Audio-Streams enthalten, sind meist in Microsofts Container-Format "Advanced Streaming Format" (ASF) eingebettet. Diese Dateien haben meistens die Dateiendung ".asf", im Falle einer reinen Audio-Datei können sie aber auch die Endung ".wma" tragen.
Das Windows Media Format unterstützt auch die Einbindung von Digital Rights Management (DRM), die dem Urheber von geistigem Eigentum die Regelung der Zugriffsrechte auf Tonmaterial ermöglichen soll. In der Praxis wird diese Technik häufig als Kopierschutzmaßnahme bzw. als Abspielbeschränkung eingesetzt.
RealAudio ist das Audiodateiformat von RealMedia.Mit RealAudio komprimierte Dateien sind verlustbehaftetet. Ähnlich wie MP3 und Vorbis verwendet RealAudio zur Komprimierung die Tatsache, dass das menschliche Ohr bestimmte Toninformationen nicht wahrnimmt.
RealAudio wurde wie RealVideo von RealNetworks entwickelt und patentiert. Es wird vor allen Dingen in Streaming-Anwendungen benutzt (s. RealMedia). Die Dateiendung von Real Audio ist .ra, der MIME-Typ ist audio/x-pn-realaudio.
Realaudio ist ein Audiosystem für Computer, bei dem die Audiodaten nicht wie sonst rückartig innerhalb einer Datei [bspw. MP3, wav, wmv], sondern stetig fließend zum Rechner übertragen werden [sog. Streamingverfahren]. Vorteil für den/die BenutzerIn ist, dass Vortrag oder Musikstuck beinahe unmittelbar nach dem Anklicken erTönen und während des Abspielens der ersten Sekunden die darauf folgenden Daten geladen werden. Auf Entwicklungsseite besteht der Vorteil v.a. in optional extrem kleinen Dateien, die wenig Speicher benötigen, allerdings wegen der hohen Komprimierung auch klangeingeschrankt sind. Sie eignen sich daher besonders für Sprachaufzeichnungen wie Vorträge und Interviews, sowie bei großerer Speicher- und übertragungskapazität auch für Videodaten.
Eine auf Streamingverfahren basierende kommerzielle Software ist die des Herstellers real, bei der sowohl Playersoftware als auch Entwicklungswerkzeug in kostenlosen Basicversionen zur Verfügung stehen. Ein anderes, hier jedoch nicht unterstütztes Streaming-Format ist etwa das auf dem Komprimierungsalgorithmus MP3 des Fraunhoferinstitus basierende ogg-vorbis, das bereits für beinahe alle Betriebssysteme Software bietet und gleichzeitig die open-source Alternative darstellt.
TRAC Adaptive transform acoustic coding (ATRAC).ATRAC ist ein verlustbehaftetes Audiokompressionsverfahren, das u.a. in der MiniDisk eingesetzt wird. Die Audiokompression basiert i.A. auf der Psychoakustik. Auch bei ATRAC werden irrelevante Daten von nicht wahrnehmbaren Tönen ausgefiltert. Desweiteren 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.
Es gibt auch tragbare CD- und Flash-Speicher-Player die aber nur ATRAC3-Dateien abspielen können. Der Codec beinhaltet verschiedene Kopierschutzmechanismen. Seit ATRAC3 auch Digital Rights Management. Sony mochte so Raubkopien unterbinden, schränkt aber damit auch die Nutzungsmöglichkeiten des ATRAC-Codecs ein, und hat so dessen großen Durchbruch bisher verhindert. Vor allem wegen der hohen Lizenzgebühren, die von Sony für ATRAC verlangt werden, findet man heute nur noch wenige Firmen die kompatible Geräte herstellen. Darunter sind Sony selbst, Sharp, Aiwa (von Sony aufgekauft) und Panasonic. Trotz alledem erfreuen sich ATRAC-kompatible Geräte und die unweigerlich mit diesem Codec verknüpfte MiniDisc großer Beliebtheit.