Care este diferența de ABR, blog informativ VBR si CBR »

Ceea ce distinge ABR, VBR si CBR

Care sunt diferențele dintre modul CBR, VBR și ABR? (Cu referire la Șchiopul encoder).

1. Codificarea MP3 apare în blocuri: imaginea codificata este împărțită în cadre (cadre) cu același interval, fiecare cadru este codificat și scris la fluxul de ieșire; astfel, fluxul de ieșire are de asemenea o structură cadru.

2. Cadrele nu pot fi codificate în orice rată de biți, dar numai pe unul dintre masa de intrare la ratele standard MPEG1 Layer III biți: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320. codificarea oricăror bitrates intermediare ( "freeformat") standard nu este furnizat.
intrare

Persoanele care utilizează VBR în șchiopi, de obicei, susțin această frază: „Vreau să obțineți o calitate constantă, mai degrabă decât o rată de biți constantă.“ Într-adevăr, muzica sunt pasaje simple, care este de ajuns și 128 kbit / s (de exemplu, pauză între melodii), dar există și complexe, în care persoanele cu auz bun, carte de sunet bun și alte echipamente audio pentru a auzi artefacte de compresie, chiar și la 320 Kbps / sec. De fapt, acest argument nu este destul de împuternicit.

Chiar și în modul CBR, mp3-codificator poate redistribui biții în timp, alocarea unui număr mai mare sau mai mic de biți în timp ce trecerea complex sau simplu, care permite de a îmbunătăți calitatea generală a sunetului. Această redistribuire de biți se datorează rezervor bit așa-numitul: timpul de codificare pasaje simple de coder petrece pe ele toate rată definită de utilizator bit, dar numai aproximativ 90%, de economisire a aproximativ 10% din rezervor pentru codificare scene complexe (rezervor inițial gol). La codificarea pasaje encoder complex va folosi 100% din rata de biți specificată și adăugați biți suplimentari din rezervor (dacă este cazul, adică în cazul în care rezervorul este gol). Din păcate, în conformitate cu dimensiunea standard a rezervorului este restricționat. Acest lucru înseamnă că, dacă un simplu semnal durează rezervor suficient de mult timp se acumulează domeniului său de aplicare la anumite limite maxime și de codificare în continuare a fost întâmplă cu utilizarea de 100% din bitrate. Iar situația inversă, dacă semnalul compozit este continuată suficient de lung, rezervorul (treptat) ia toate biți și alte economii de codificare merge chiar acum, folosind 100% din rata de biți.

S-ar putea spune că rezervorul se descurcă cu responsabilitatea principală - acumularea de biți „extra“ în timpul pasaje simple și eliberarea lor ca un plus în codificarea de pasaje dificile, dacă nu un „dar“: are o finită și, în plus, foarte limitat, ceea ce înseamnă că se poate salva numai în anumite limite, și eliminate, respectiv, de asemenea, până când rezervorul nu este golit. Este de a elimina defectul principal al rezervorului și a fost proiectat de ABR.

Principala diferență între ABR de CBR în care CBR toate cadrele trebuie să fie de aceeași dimensiune (de exemplu, rata de biți pentru toate cadrele trebuie să fie aceleași) în ABR deoarece această restricție este îndepărtată, respectiv, este posibil în locul standardului este foarte limitat la dimensiunea cisternă folosit în aproape fără sfârșit rezervor „virtuale“. Se pare similar cu următorul.

Să presupunem că utilizatorul a specificat un anumit mod ABR și bit rate B (utilizatorul poate indica orice rată de biți absolută de la 32 la 320, chiar de la un bitrates grilă standard, de exemplu poate fi specificat ca o rată de biți medie dorită 129). Codor primește o bucată de audio (cadru), care trebuie să fie codificat. În același mod ca și într-un CBR, determină complexitatea sa (vom vorbi despre acest lucru mai jos). Dacă trecerea este complicată, codorul, de asemenea, să-l ia mai mulți biți, dar nu dintr-un rezervor (ca în CBR), ci doar pentru simpla creștere a ratei de biți pentru numărul necesar de etape (rata de bit selectată trebuie să fie incluse în standardul ochiurilor de plasă), creând astfel un „rezervor virtuală „(puteți ridica rata de biți - nu este CBR). Ce înseamnă "container virtual"? Este simplu: presupunem că bitrate-ul B codificator specificat de utilizator este mic, este necesar să se K biți (K>, atunci codificatorul selectează o rată de biți minimă standard a N, cu funcționare: N> = K (o alegere de rate de biți este ceea ce noi numim un „container virtual“ ). apoi codificarea cu K biți luat o bucată de audio. cu toate acestea, N> = K, care este, am folosit mai puțini biți decât sunt în cadru de captare, așa că nu vom arunca acele biți în plus? acești biți suplimentare pe care le scriem în este un rezervor adevărat. În ceea ce ABR au posibilitatea de a utiliza „sup rezervor ualny „nu are nici un sens pentru a construi un rezervor standard, astfel încât atunci când va următoarea bucată de audio pentru a codifica biții de rezervor va fi folosit pentru prima dată, iar apoi codificator va decide care bit rata necesară în continuare. Cu alte cuvinte, în cazul în care codificatorul CBR tot timpul încercând să acumuleze cât mai mult posibil bit în rezervor, codorul ABR din contra, încercând să scape de un pic în rezervor, deoarece nu este nevoie să le salvați - puteți alege doar în sus rata de biți.

pasaje simple mai puțini biți sunt codificate, ele sunt luate la aproximativ 95% din respectivul debit de biți B, dar acum soldul nu este depozitat în rezervor, codorul ia un cadru cu o rată de biți mai mică. Diferența rezultată (biți rămase) scrise într-un rezervor standard, (nu arunca biții rămași.). Exemplu. Să vină la un arcade „simplu“. Apoi, codificatorul ia toți biții (dacă există) din rezervor (prezent), și apoi caută cea mai apropiată rată de biți standard în care numărul total de biți obținut pentru acel cadru (toți biții din rezervor + bitrate luate) va fi de 95% din rata de biți de utilizator specificat B , codifică, și biți suplimentare (dacă au fost) reține din nou rezervorul.

Astfel, utilizarea containerului în ABR este diferit de CBR. Rata de biți CBR nu poate fi modificat și rezervorul tezaurizării în mod specific, prin stocarea de biți care rămân în ea (au fost salvate) prin codarea unui cadru la o rată de biți fixă ​​prestabilită inițial în timpul trecerii simplu; dacă aveți nevoie pentru a codifica biții și rezervorul este gol - că este gol, nimic de a face asta, și codificare este doar pe bitrate specificat în detrimentul calității. Într-o rată de biți variabilă ABR și rezervorul standard nu este de fapt necesar, cu toate acestea, deoarece creșterea (coborâre) rata de biți apare la o anumită masă valoare dorită, care poate fi mai mare decât numărul necesar de biți codorului, biții în plus, desigur, nu aruncat și este stocat în rezervor. Cu alte cuvinte, în rezervorul de acumulare standard de CBR - obiectivul principal în ABR are nelimitat „rezervor virtual“ și standardul utilizat pentru a stoca bitul suplimentar generat de diferența dintre valorile tabelare și valoarea bitrate reale necesare bitrate-ul.

VBR - rată de biți variabilă. Utilizatorul specifică calitatea dorită. Lame bazându-se pe modelul său psychoacoustic pentru fiecare cadru exact identifică numărul de biți necesari pentru a realiza o anumită calitate. Fluxul de ieșire de cadre au, respectiv, rate diferite de biți (care se află întotdeauna în tabelul de rate de biți standard). Folosind un rezervor în VBR ABR absolut identice - pentru a obține doar cadrele neutilizate cozi.

Metodele de evaluare a complexității semnalului

Astfel, principala diferență CBR, ABR și VBR, așa cum este posibil să fi înțeles din cele de mai sus, este de a folosi diferite metode pentru calcularea cantității de biți de codificare necesară a fiecărui cadru.

Metodele de evaluare a semnalului: Metoda 1 (VBR)

Prima metodă se bazează pe calcularea „mascare psihoacustice“ și „codificare eroare“. Această metodă este folosită în VBR și, teoretic, ar trebui să dea maximum de calitate în cazul în care modelul Lame'a psihoacustice a fost perfect. Metoda se bazează pe o idee foarte simplă: pentru a codifica numărul minim alocat de biți necesari pentru a satisface condiția: [oshibka_kodirovaniya] <[порога_маскировки] (то бишь дефекты кодирования должны маскироваться основным сигналом и не должны быть различимы на слух).

Explicație cu privire la mascare. Cea mai mare parte „compresoare audio lossy“ este utilizat pentru a comprima caracteristicile semnalului audio ale auzului uman (spre deosebire de acolo audiokompressory folosind caracteristici de sunet), și anume, nu este ideal. Puteți specifica mai multe „defecte“ ureche majore utilizate în comprimarea sunetului: 1) limitat interval dinamic. Omul nu aude semnalele slabe, sau cu alte cuvinte, există un anumit prag de audibilitate. 2) semnale puternice (în special zgomotul, nu tonală) au un efect de mascare, de a face cu atât timpul și domeniul de frecvență (în cazul în care cineva „zhahnul“ de arma și poți pierde destul de un zvon 8-)), de exemplu. e. toate puternic, în special semnalul de zgomot al unei anumite măști de frecvență semnal destul de slab, mai ales în cazul în care este în intervalul de frecvență strânsă și un semnal mascat nu se poate codifica, pentru că oamenii nu pot auzi. mascare prag poate fi crescută cu mai multe dB reducere a calității de codificare (explicație pentru acest lucru: mai rău calitatea codificării, cu atât mai multe artefacte și interferența în sunet, și așa mai este nevoie de un semnal mai puternic pentru a masca interferența).

În plus această metodă: calitatea maximă teoretică. Contra: viteză redusă și faptul că, datorită modelului psihoacustic nu este ideal în Șchiopul, rată de biți constantă este subestimat, respectiv, nu este potrivit pentru a fi utilizat fără o limită inferioară fixă ​​de aproximativ 112- 128 kB / s, și, prin urmare, modul VBR nu este recomandată în general pentru utilizare la medie redusă rate de biți. Rezervorul în VBR este redusă la minimum, și, prin urmare, nu este recomandată limitarea ratei de biți de mai sus (explicație: ca practic rezervor în VBR nu, dacă limitați rata de biți din partea de sus, unele cadre de muzica „dificil“, nu poate fi suficient de biți pentru a codifica audio, deoarece biții suplimentare luați nicăieri - nici o rată de rezervor și bit este limitată, astfel de cadre vor fi codificate numai de numărul de biți este disponibil în - adică în bitrate maximă admisibilă, ceea ce poate duce la o calitate slabă a codului ation).

Metodele de evaluare a semnalului: Metoda 2 (ABR / CBR) A doua metodă se bazează pe calculul Perceptual Entropy (PE), caracterizat prin complexitatea semnalului codificat (semnal complex, mai mare PE). Această metodă este folosită la codarea CBR și ABR. Mecanismul de calcul complexitatea semnalului folosind PE este complet diferit de mecanismul utilizat în VBR. Fără a intra în detalii trebuie menționat că, dacă în prima metodă de calcul de complexitate a semnalului realizat pe baza proprietăților de mascare, în această metodă, complexitatea semnalului este estimat prin încercări de a prezice că semnalul mai complex (plic se comportă haotic), cu atât mai dificil este previzibil și în consecință, cei mai mulți biți necesar pentru codarea semnalului. În timpul codificator încearcă să ghicească semnal, și apoi compară semnalul prezis cu originalul, mai mică decât semnalul prezis coincide cu originalul, mai multi biti cheltuit pe codificare. Este important de remarcat faptul că metodele utilizate pentru calcularea unui semnal de complexitate afectează în mod fundamental diferențele folosind mecanismele lor. Astfel, o diferență fundamentală între ABR / CBR (folosind metoda descrisă) și VBR (care utilizează metoda 1 descrisă mai sus) sunt încă în faptul că alegerea bitrate ABR / CBR nu este la codor, iar utilizatorul, numai Șchiopul adaugă / ocupă un număr mic de biți în timpul codificând scaunelor complicate / simple, respectiv (care se calculează și PE). Cu alte cuvinte, în funcție de PE calculată, se adaugă utilizatorul rată de bit selectată (sau scăzut din) numărul dorit de biți, care este implementat printr-un mecanism cu un rezervor (virtuale sau reale). Astfel, atunci când se utilizează a doua metodă, și anume utilizatorul selectează rata de biți (VBR codificator atunci când decide o valoare a debitului de biți), PE este corectează numai cu rezervorul, în funcție de complexitatea muzicii. Se întâmplă așa.

CBR. pentru fiecare cadru este alocat un „de bază“, o cantitate constantă de biți menționat de 90% din rata de biți și variabilă „suplimentar“. pasaje simple sunt codificate utilizând 90 procente și procentul restul de 10% din biți acumulate în rezervor (așa cum este descris la început), până la umplerea acesteia, după ce codificare este pasaje simple de frunze rata de biți întreg (deoarece nu există nici un loc pentru a salva biți). pasaje dificile sunt codificate utilizând rata totală de biți a rezervorului plus biții în plus sunt eliminate, dacă nu are încă biți. Avantaje: dezavantaje compatibilitate: datorită dimensiunilor mici ale rezervorului sunt adesea preluat biți suplimentari pentru codificarea dificile locuri.

ABR. Atunci când codifică ABR utilizați rezervorul este redusă la minimum, este doar pe-pur și simplu nu au nevoie, de fapt, putem folosi ABR cadre cu rată de biți diferite și, prin urmare, nu se acumulează biți în rezervor (mecanismul ABR funcționează este explicat în exemplul de mai sus). După calcularea PE și necesară „cantitate suplimentară“ bit, pur și simplu selectează Șchiopul rata minimă de biți care menține numărul total necesar de biți (rată de biți este selectat din tabel). Bitul de reziduuri nu este expulzată și se acumulează într-un rezervor.

Notă: ar fi greșit să credem că nu este utilizat în psihoacusticii CBR și ABR - desigur, nu este. Un astfel de lucru ca redistribuirea de biți alocate care codifică un cadru între toate benzile de frecvență Aceasta se află pe psihoacusticii.

Deci, pe scurt. CBR / VBR și ABR Lame diferă în diferite metode de calcul al numărului necesar de biți pentru codificarea, și ca rezultat, diferit „filozofia“ de utilizare a rezervorului. CBR și ABR numărul de bază de biți alocate pentru codarea cadrului stabilit de către utilizator, atunci când programul este rulat: sau cheile --abr -B pentru CBR sau ABR, respectiv. Numărul de biți suplimentari necesari pentru a codifica dificile locurile calculate de aceeași formulă, pe baza calculului PE. Diferența dintre CBR și ABR doar că modul CBR, rata de biți este constantă și codificatorul cu privire la utilizarea de biți suplimentare de containere sever limitat dimensiunea rezervorului, în modul de ABR în codificator este posibil de a modifica rata de biți, ca și în cazul în care utilizează un „container virtual“ dimensiuni nelimitate, și prezent numai rezervorul este utilizat pentru a stoca biți nerevendicate.

In VBR folosește o metodă complet diferită. Utilizatorul specifică calitatea și șchiopi independent, pe baza unui model psychoacoustic (uneori nu perfect), calculează numărul de biți necesari pentru a codifica o calitate prestabilită a fiecărui cadru în parte. Lucrul cu rezervorul în ABR și VBR aceleași.

Prin urmare, în modul encoder VBR selectează bitrate pentru cadre în ABR / CBR codificator selectează doar biți suplimentari la rata de biți specificată de către utilizator.

Silvitremont.ru aici, pe acest site, am găsit ceea ce am nevoie, și repararea de apartamente Mytishchi comandate.