Porównanie
MP3, WMA, OGG, AAC
Piosenkę zespołu
No Doubt, pod tytułem "Just a
Girl" skompresowano używając kodeków: MP3 (Lame 3.95.1), WMA 9, Ogg Vorbis
1.0.1 i AAC. Dla każdego z kodeków zastosowano przepływności (bitrate) 64kbps jak i 128kbps.
Korzystając
z programu Sound Forge 7 przeprowadzono widmową analizę dla każdego kodeka
przy każdej z zastosowanych przepływności, która zostanie wykorzystana do ocenienia
jak dużo danych audio zachowało się dla różnych częstotliwości. Należy zwrócić
uwagę, że nie można polegać tylko na widmowej analizie utworu, aby powiedzieć
który z kodeków brzmi najlepiej. Porównywane kodeki działają na zasadzie
wyrzucania informacji dźwiękowej, która jest najmniej słyszalna, tak więc
jakość dźwięku zależy nie tylko od tego czego brakuje w widmie, ale również od
jakości tego co w tym widmie jest. Analiza widmowa pokazuje tylko ilości
energii dla danych częstotliwości - nie pokazuje, czy ta częstotliwość jest
sygnałem czy szumem.

Rys. 1 Oryginalne widmo badanego utworu.
Wykres przedstawiony na rys. 1 obrazuje pełne widmo badanego utworu, który
następnie skonwertowano do stratnych formatów. Badając wymienione stratne
kodeki dźwieku, zaczęto od przepływności
64kbps.

Rys. 2 Widma skonwertowanego utworu dla różnych kodeków, przy
przepływności 64kbps.
Wykresy przedstawione na rys. 2 reprezentują widma plików skonwertowanych
za pomocą kodeków: MP3, WMA, OGG, AAC, przy bitrate 64kbps. Aby osiągnąć taką
dużą kompresję, kodeki przepuszczają oryginalny sygnał przez filtr
dolno-przepustowy, efektywnie eliminując dźwięk powyżej pewnej częstotliwości,
ponieważ te częstotliwości są i tak najsłabiej słyszalne. W efekcie tej
operacji kodek otrzymuje mniej danych, z którymi musi pracować. Należy zwrócić
uwagę, że kodek MP3 wyeliminował wszystko powyżej około 9kHz, podczas gdy
punkt odcięcia dla AAC i WMA 9 bliższy jest 13kHz. Ogg Vorbis wygląda tutaj
najlepiej, ostro odcinając wyższe częstotliwości przy około 15kHz.
Następnie przeprowadzono te same badania dla bitrate 128kbps.

Rys. 3 Widma skonwertowanego utworu dla różnych kodeków, przy bitrate 128kbps.
Wykresy przedstawione na rys. 3 reprezentują widma plików skonwertowanych
za pomocą kodeków: MP3, WMA, OGG, AAC, przy przepływności 128kbps. Analizując,
prawdopodobnie najczęściej wykorzystywany bitrate, należy zauważyć znaczne
różnice w odniesieniu do 64kbps.
Kodeki: MP3 i AAC dają najwęższe widmo sygnału, odcinając wyższe
częstotliwości przy około 16kHz, przy czym widmo AAC wydaje się być bardziej
zbliżone do widma oryginalnego sygnału dla średnich częstotliwości.
WMA 9 wygląda nieco lepiej, dobrze odwzorowywując źródło dla niskich
i średnich częstotliwości. Wyższe częstotliwości zaczyna odcinać przy około
16kHz by zniknąć zupełnie przy prawie 18kHz.
W teście tym najlepiej wypadł Ogg Vorbis, gładko odcinając wyższe
częstotliwości przy około 19kHz.
Wykorzystane obrazki pochodzą z tego artykułu.
Linki:
Porównanie róznych kodeków
|
|