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Bandbreite

Bandbreite ist der Frequenzbereich, der zur Übertragung und Verarbeitung einer bestimmten Signalqualität notwendig ist.

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Bitrate

Die Bitrate gibt an, wieviel Bit/Sekunde für das Ausgangsprodukt verwendet werden. Für den Komprimierungsvorgang kann angeben werden, wieviel Bit man verwenden will, die Qualität der Komprimierten Datei ist natürlich von der Bitrate abhängig. Wird eine geringe Bitrate verwendet, werden mehr redundante bzw. nicht hörbare Daten weggefiltert, ist die Bitrate hoch, werden weniger Daten gefiltert, was die Qualität verbessert, aber auch den Speicherbedarf erhöht. Die Bitrate der zu codierenden Datei kann vom User eingestellt werden. Um die gewünschte Bitrate zu erreichen, entfernt der Encoder schichtweise die Daten auf den, laut Tabellen definierten, nicht wahrnehmbaren Frequenzen, bis die definierte Datenrate steht.

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CDDB (Compact Disk Data Base)

Die Bezeichnung steht für eine Online-Datenbank, die von vielen Audio-Grabbing Tools verwendet wird, mit deren Hilfe man eine Audio-CD direkt in MP3 umwandeln kann. CDDB erspart das mühsame Abtippen von Albumtitel, Bandname und Liederindex der betreffenden CD, da diese automatisch im Programm indiziert werden und die zu generierenden MP3s entsprechend den Datenbankeinträgen benennt, sofern der Rechner online ist und auf diese Datenbank zugreifen kann.

Mehr informationen unter: www.gracenote.com

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DCT (Discrete Cosine Transform)

Die Diskrete Cosinus Transformation (DCT) wird in den meisten Implementierungen als Basis zur Datenreduktion verwendet. Sie gehört zu der Familie der Transformationskodierungen, die um ca. 1970 entwickelt wurde. Die Diskrete Cosinus Transformation wandelt Daten, die in einer Matrizenform vorhanden sind, wie etwa einen Block von Bildpunkten, in eine Beschreibung um, bei der die einzelnen Werte durch Frequenzen und Amplituden repräsentiert werden. Dabei beschreiben die Frequenzen wie schnell sich Farben innerhalb eines Bildes verändern, die Amplituden beschreiben die Stärke der Veränderung.

Bei der DCT, die bei herkömmlichen Videokompressionsverfahren wie MPEG Verwendung findet, handelt es sich um eine zweidimensionale DCT, die üblicherweise auf 8x8 Blöcken des zu kodierenden Bildes arbeitet. Wenn in einem Pixelblock keine plötzlichen Farbsprünge, sondern nur ähnliche Farben sind, haben auch die DCT-Koeffizienten außer dem Ersten ähnliche, kleine Werte. Durch Quantisierung werden diese Werte noch mehr angenähert.

Beim MP3-Codierungsverfahren spielt die DCT eine ähnliche Rolle.

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Filter

Die generelle Aufgabe eines Filters ist die Selektion von Frequenzen oder Bitmustern aus einem Nachrichtenstrom bzw. das Ausblenden nicht gewünschter Informationen. Filter selektieren die gewünschten Frequenzen aus einem breiten Frequenzspektrum.

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Filterbank

Eine Filterbank ist eine Komponente, die das Audio-Signal in Frequenzbereiche aufteilt.

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Frame

Im eigentlichen Sinne Rahmen beziehungsweise Bilderrahmen. Im Film steht die Bezeichnung Frames für die einzelnen Bilder. Bei MP3 ist ein Frame ähnlich wie beim Film als Einheit des MP3-Bitstreams zu verstehen.

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MDCT (Modified Discrete Cosine Transform)

Der Unterschied zwischen der MDCT und der DCT besteht darin, dass bei der MCDT eine Sequenz von Daten sich zu 50% mit dem nächsten Block überlappt (critical sampling). Sie kommt oft zum Einsatz, um ein Signal in die Frequenzdarstellung zu transformieren. Die MDCT hat 50% Überlappung, sodass ein einzelner hin- und rücktransformierter Block nicht mit dem Original-Block übereinstimmt. Man muss auch den Block davor und danach partiell additieren, dann kürzen sich die Fehler der Transformation weg. Somit entfällt auch das sonst hörbare Blockgrenzen-Artefakt (Verlustfehler nach einem Codier-/Decodierdurchlauf), zwischen den transformierten Blöcken. Die MDCT kann außerdem nur mit einer n/4-Punkt-FFT und einigen Pre- und Postrotationen der Samplepunkte berechnet werden.

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Nyquistrate

Die Nyquistrate beschreibt die theoretisch minimalste Sampling-Rate, bei der das Eingangssignal noch vollständig dargestellt werden kann. Es ist also jene Sampelrate, bei der das ursprüngliche Signal verlässlich wiederhergestellt werden kann. Dabei muss man beachten, dass die verwendete Samplerate höher sein sollte, als die Nyquistrate, da Quantisierungsfehler beim Sampling-Prozess das Ergebnis zusätzlich beeinflussen. Das Nyquist-Theorem besagt, dass die minimalste Frequenz, bei der gesampled werden kann, mindestens das Doppelte der höchsten, im Signal vorkommenden Frequenz sein muss. Eine CD wird beispielsweise bei 44.1 kHz gesampled, was bedeutet, dass die höchste vorkommende Frequenz bei 22.05 kHz liegt.

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Quantisierung

Umsetzung analoger in diskrete Werte. Quantisierung bedeutet eine Unterteilung des Amplitudenbereichs eines kontinuierlich verlaufenden Signals in eine endliche Anzahl kleiner Teilbereiche.

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Samplerate

Nicht nur die Bitrate beeinflusst die Größe bzw. Qualität eines MP3 Files. Auch die Samplerate hat einen maßgeblichen Einfluss auf diese beiden Faktoren. Sie bestimmt die Anzahl an Samples, die pro Sekunde vorhanden sind. Beispielsweise wird eine CD standardmässig konstant mit 44.1kHz aufgenommen, daher auch die meisten MP3s mit 44.1kHz codiert. Für das Streaming-Media-Verfahren über das Internet werden jedoch meist geringere Bitraten verwendet, da die vorhandene Bandbreite oft nicht für CD-Qualität ausreicht.

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SNR (Signal-to-Noise Ratio)

Diese beschreibt den Zusammenhang zwischen der Amplitude Nutzsignale und der Amplitude der Störsignale. Sie wird auch als Signal-Rauschabstand bezeichnet. Die Einheit der SNR ist normalerweise [dB].

Dies ist ein wichtiges Maß für die Qualität eines Audiosignales; bei perzeptioneller Kompression nimmt man aber gerade eine Verschlechterung des Wertes in Kauf, wenn dies an einer bestimmten Stelle nicht wahrgenommen wird.

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