"Audiokompression - Kompromisse, Leitbilder, Qualitätsdefinitionen"

[Lego]

@all
Allgemein hier die Frage:

Lohnt es sich weiterzuschreiben, um Feedback wird gebeten, Anregungen sind gern gesehen, Ideen willkommen ...



hier als "Preview" Einleitung und erster Entwurf eines Grundlagen Artikel zum Thema

"Audiokompression - Kompromisse, Leitbilder, Qualitätsdefinitionen"

1. Worum gehts überhaupt

Inzwischen blicken wir auf einige Jahre Diskussionen innerhalb und über Audiokompression zurück. Begriffe wie mp3, CDs kopieren, CDs rippen und Encoder haben sich mittlerweile etabliert und gehören fast schon zum alltäglichen Sprachgebrauch, selbst in Haushalten wo der Tagesablauf wenig oder seltenst computerzentriert oder Unterhaltungsmedienlastig abläuft.

Allerdings veranlassen mich einige Beobachtungen dazu, mich mit einer kleinen Abhandlung und einigen intressanten Fragen an das Fachpublikum und intressierte Beobachter zu wenden. Beobachtungen über etwas, das inzwischen längst zu einem Massenphänomen und "Allgemein-Nutzung" übergegangen ist, im Sinne von angewandtem Allgemeinwissen.

Firmen, wie auch engagierte und versierte Nutzer verwenden häufig vorhandene Fachbegriffe teilweise undifferenziert, nach eigenem Gusto oder in marketingähnlichen Worthülsen, meist unreflektiert Erlerntes aus diversen Zeitschriften und unzuverlässigem Populärwissen. Dieses Verhalten hat fast schon Tradition, führt zu stereotyp verlaufenden Diskussionen, die oft versanden oder ohne wirkliches Ergebniss unbefriedigend für alle Teilnehmer enden.

Die gesamte Historie ist durchsetzt, insbesondere die deutsche Diskussion um "Audio-Kompression", deren Vermarktung und Nutzung, von vielen Missverständnissen, Halbwahrheiten, Marketinglügen, Realitätsverbiegungen, Mythen, Missverständnissen, sinnfreien Worthülsen, hirnentleertem Geblubber und endlosen Diskussionen um eigentlich leicht zu erklärende Zusammenhänge, zu beobachten in Newsgroups, Foren und Fachbeiträgen von Computermagazinen unterschiedlichster Zielgruppen und Nutzern.

Ich versuche deshalb mal möglichst wertfrei und ohne Rücksicht auf diverse "Sekten" und "Glaubenrichtungen" einige Zusammenhänge zu beleuchten, gerade auch weil unter dem Label "Mp3" ein sich schnell entwickelnder und auch in Zukunft noch profitabler Markt gewachsen ist und wächst. Im Folgenden werde ich den sicherlich ausbaufähigen Versuch wagen, einige relevante Muster zu beschreiben.

1.1. Archivqualität - Schluss mit Kompromissen

Seit Mitte der 90er Jahre hecheln die Industrie, Semiprofessionelle und auch einfache grenzenlos motivierte und lernfähige wissbegierige Nutzer hinter etwas her, was man in folgendem Leitbild beschreiben könnte.

Eine Audio-CD per Software so zu digitalisieren, sodaß sie möglichst verlustfrei oder definiert verlustarm transformiert, transportiert und archiviert werden kann, um sie auf Datenträger unterschiedlichster Art abspielbar zu machen oder mit vertretbarem Aufwand übertragen zu können, das ganze unter Berücksichtigung der Eigenschaften der unterschiedlichsten Übertragungswege, Medien und der Vielfalt und Eigenschaften vorhandener Hardware- oder Computersysteme. Die Breite dieser Anwendungen und Datenträger hat ein beachtliches Ausmass entwickelt und wird unter dem Begriff "Multimedia-Anwendungen" zusammengefasst und findet sich unter dem noch breiteren Feld "Unterhaltung".

Immer wieder stößt man dabei auf das verbesserungsbedürftige Leitbild "CD-Qualität" das allerdings schon immer mißverständlich war und oft durch "Umdeutungen" missbraucht wurde.

"CD-Qualität" als Begrifflichkeit ist ungenügend und sollte angesichts seiner sich selbst entfremdeten Geschichte durch "New Economy Marketing" und "Presse-Erklärungs-Geblubber" nicht mehr verwendet werden.

Eigentlich ist "CD-Qualität" durch keine Kompressionstechnologie erreichbar, die Audio-CD als Vorbild für diesen Begriff ist klar definiert und spezifiziert durch den "Red-Book"- Standard von Phillips/Sony (1979). Kein Audio-Komprimiercodec kann sie erreichen, da es sich bei "CD-qualität" im ausgelesenen Zustand um eine konstante Bitrate von 1411 kb/s bei 16 Bit/ 44.000 hz handelt.

Akzeptiert man diese Erkenntnis und versucht ein neues Leitbild zu finden so stösst man sehr schnell in diesem Zusammenhang auf den Begriff der "Transparenz". Transparenz meint: "es ist kein Unterschied zum Original hörbar" und das für eine möglichst große Gruppe von Nutzern, wenn möglich generell "alle Nutzer".

Folgt man diesem neuen Begriff und dem sich aufdrängenden neuen Leitbild "Transparenz" so kommt man zu dem Schluss, daß es mehr als nur eine Lösung gibt, die immensen Datenmengen einer CD konsequent, bewältigbar und "verlustfrei" für Archivierung und Übertragung aufzubereiten.

1.1.1. Kompromisslos - Lossless Codecs

Flac, Monkey Audio, Shorten, 7zip und auch WMA Lossless bieten sich bei ausreichendem Festplattenplatz oder Übertragungsbandbreite an um wohlgemerkt verlustfrei alles zu digitalisieren was nach AudioCD, von hoher Aufnahmequalität oder "bei drei nicht auf den Bäumen" ist. Nach entsprechender Wandlung kommt selbst die DVD-A und SACD dafür in Frage.

Auf Audiodaten optimierte effektive Pack-Algorythmen verringern die effektiv benötigte Datenmenge soweit, daß der Platzverbrauch und die Bandbreite ohne Verluste reduziert werden kann, derzeit liegt die Grenze des technisch Möglichen bei ca. 60 % des Originals. Damit ist eine einfache verlustfreie, abspielbare Archivierungsmöglichkeit für die meisten Nutzer gewährleistet. Ein durchschnittliches Musik-Album mit 50 min läßt sich von ca. 500 MB auf 350 MB eindampfen. Damit ergeben sich mal Bandbreitensparendere Möglichkeiten der Übertragung durch P2P-Netze, Home- und Firmennetzwerke, HD-Wechselfestplatten und simplen Tausch von HDs immense Möglichkeiten. Lossless bietet sich insbesondere dann an, wenn die Audiofiles nochmals nachbearbeitet werden müssen. Wem die Bandbreitenersparnis noch nicht reicht, der kann noch einen Schritt weitergehen.

1.1.2. Kompromiss 1- Lossy Codecs oberhalb der Transparenzgrenze

Musepack, Ogg-Vorbis und mit Einschränkungen Mp3 und einige andere exotischere und wenig verbreitete höher entwickelte Codecs bieten sie die Möglichkeit das Datenaufkommen noch weiter zu reduzieren.

Allerdings beschreiten wir hier ein neues Feld, wir benutzen die Ergebnisse mehrjähriger wissenschaftlicher Forschung und unzähliger Hörtests um mithilfe psychoakustischer Modelle das Signal von Inhalten zu befreien, die verallgemeinerbar von den meisten Menschen statistisch nicht wahrgenommen werden könnten. Wir erreichen ungefähr eine Verringerung des Datenaufkommens auf eine Ratio von 1:7, das entspricht in etwa nominal 200 kb/s oder ca 71 MB für das oben genannte 50 Min Album, wir benutzen dazu selbstverständlich die optimierten Einstellungen der jeweiligen Codec-Entwickler und die fortschrittlicheren Variablen-Bitraten-Einstellungen. Außerdem überlassen wir es dem Encoder durch Verwendung von Standardpresets die optimale Bitverteilung passend zum Eingangssignal zu finden. Wir stoßen im Ergebnis beim derzeitigen Entwicklungsstand auf fast keine Problemsamples, störende Artefakte, Preechos und Verzerrungen. Insbesondere der Musepack-Codec wird für sein ausgereiftes psychoakustisches Modell oft von Fachleuten als Referenz bezeichnet. Weitere Verbesserungen an diesem Codec ziehen sich an der hörpsychologischen Wahrnehmbarkeitsgrenze entlang und sind nur noch mithilfe langjährigen Hörtrainings möglich, weitere Optimierungen sind also kaum mehr möglich oder zu erwarten. Diese Wahrnehmbarkeitsgrenze kann nur bei trainiertem Gehör, excellentem Equipment und Blindhörtest-Verfahren (zB ABX) erreicht oder noch überschritten werden. Auf handelsüblichem Equipment ist fast immer eine "Transparenz" wahrscheinlich, sodass kein Unterschied bei Archivierungzwecken gegenüber Lossless-Verfahren feststellbar ist. Die Zukunft des psychoakustischen Modells ist als gesichert anzusehen, weil derzeit in der Fachwelt überlegt wird gerade dieses erfolgreiche Modell in Video-Codecs und auch zukünftige (Non-Profit) Mehrkanal-Audio-Codecs zu integrieren. Sowohl Musepack als auch Ogg-Vorbis scheinen Zukunft zu haben.

Einschränkungen erlebt der Nutzer derzeit nur beim verbreiteten mp3/AAC-Format, die beide kein "Gapless Playback" unterstützen und in jeder Pause nach einem Track einen technisch bedingten Aussetzer produzieren. Solche Mängel werden hörbar bei Livecds, Medleys, Mixes oder Klassikaufnahmen und können durch technische Maßnahmen wie Crossfading kaschiert werden. Verfolgt man aufmerksam die Fachdisziplinen und deren öffentliche Diskussionen so ist der Höhepunkt von Mp3 überschritten und villeicht auch der designierte Nachfolger AAC wird angesichts einer verspäteten Entwicklung und prinzipbedingter Mängel durch die Non-Profit-Konkurrenz wegsterben.

Die Industrie präferiert und unterstützt zwar immer noch jeden Versuch über neue Formate "Digitale Rechteverwertungs Mechanismen" (DRM) zu unterstützen, aber die Konkurrenz der Ideen und die Verbreitung "Freier Software" haben bisher jede nennenswerte Verbreitung verhindert, ob sie nun WMA, AAC oder Liquid Audio genannt wurde.

Wie die Codec-Landschaft und Verbreitung wohl aussähe, wären die ""Gratis-Encoder" mit den selben immensen Werbeetats, Anzeigen und dauerpräsententen Beiträgen in den "abhängigen" Computerzeitschriften gefördert worden, sicherlich ganz anders. Sucht man gezielt Gründe für den Erfolg dieser "Open Source"-Entwicklungen so findet man sie sicherlich nur in der MundzuMund-Propaganda und in dem Verhältnis in dem die Entwickler zu den Nutzern stehen. Die Entwickler- und Unterstüzergruppen stehen den Anwendern sehr nah, entwickeln gewissermaßen in einem "Anwender für Anwender" Kontext, der es ihnen zB über www.Hydrogenaudio.org Foren sehr schnell ermöglicht auf Anwenderideen, Notwendigkeiten und Bugmeldungen zu reagieren. Diese Linux-ähnlichen Entwicklungskonzepte haben zu rasanten und beachtlichen Entwicklungssprüngen im Wochentakt geführt, die heute selbst Konzerne in die Knie zu zwingen können. Der Wettkampf der Ideen zwischen "Freier Software" und dem "Innovationshub" einer auf Profitmaximierung orientierten "Ferenghi-Wirtschaft" und deren Entwicklerlabors bleibt weiterhin spannend und beobachtenswert.

Diese relativ zur Ursprungsgröße eigentlich recht kleine Albengröße ermöglicht schon unglaubliche Möglichkeiten in der Verbreitung. Das ist in erster Linie mal völlig wertfrei gemeint, sowohl für kommerzielle Zwecke einsetzbar, als auch für P2P-Nutzungen. Eigentlich ist nur die Trägheit der Musikindustrie und deren Unbeweglichkeit dafür verantwortlich das es noch keine Nennswerte alternativen Vertriebswege für Künstler gibt. Dem Verkauf kommerzieller Werke über "Online-Präsenzen" der Anbieter steht eigentlich nicht im Wege, gerade in Hinblick auf den zurückliegenden Boom der "New Economy" wunderts jeden langjährigen Beobachter, daß es da nichts Nenneswertes gab um die "Neuen Möglichkeiten" zu nutzen.

Außer massiven Bombardements Marke "mp3 ist illegal" und "Filesharing ist illegal" kam da nix erwähnenwertes, diese hilflose Rhetorik einer veralteten Rechterverwertungslogistik hat sicherlich noch für weitere Aufmerksamkeit in den Jahren 1996-1998 gesorgt. www.MP3.com und vieles andere bot neue ungeahnte Möglichkeiten die aber an der politischen Marktmacht zugrundegingen und gehen.

Inzwischen ist der Zug allerdings abgefahren, Filesharing ist in jedem Computerhaushalt angekommen und der User hat sich das WWW als Vertriebsweg zur Eigenversorgung angeeignet, nicht nur für Musik.

Dieser Schritt ist nicht mehr umkehrbar und wird vermutlich mittelfristig auch zum Wegsterben einer unbeweglichen "Rechteverwertungsindustrie" innerhalb überkommener ökonomischer Verbindlichkeiten, Wertigkeiten und politischen Abhängigkeiten führen. Das bleibt vorhersehbar und weniger spannend.

1.1.3. P2P-Filesharing Kompatibilität ? Freundeskreis-Kompatibilität

Gerade in Bereich P2P-Filesharing und Freundeskreis-Kompatibilität scheint der Erfolg der "Lossy Codecs" zu liegen. Hier lassen sich mal schon seit Jahren ohne erwähnenswerte Verluste durch Lossy Mp3 7 Alben auf CD tauschen, eine Wechselfestplatte transportiert hunderte von Alben, P2P und Filesharing ermöglichen ungeahnte Möglichkeiten an verschienartigesten Netzwerken teilzunehmen in dem fast alles finden ist, was man sucht.

Einzig die richtige Auswahl des Tausch- und Kopiernetzwerkes scheint die Möglichkeiten zu begrenzen. Selbst wenn man nicht online tauscht, gehts offline genauso gut.

Investiert man genügend Zeit, so ist es seit Jahren kein Problem gesuchtes, ausschliesslich Erwünschtes und in Massen zu kopieren. Kopierschutz und exemplarische juristische Verfolgung von einigen hundert "Sündenböcken" können das Massenphänomen "Tausch", eigentlich mehr ein physikalisches *Kopieren*, nicht einschränken. Das ganze Phänomen zeigt eher wie unfähig Medienindustrie, Juristerei und Besitzstandwahrungspolitik einem Massenphänomen hilflos gegenüber stehen.

Formatwahl und die entsprechende Orientierung am Freundeskreis sind scheinbar sehr große Einflussfaktoren bei der Art der Nutzung und der Wahl des Formats. Die verschiedenen Arten der Nutzung werden teilweise gar nicht reflektiert. Die Teilnahme an Massentauschnetzen scheint zur Folge zu haben das sich trotz immensen Alters und technsicher Mängel das Mp3-Format eine zweite Blüte erlebt, gerade auch weil es schnell die Übertragung und Anhäufung immenser Datenmassen und Storages/Shares (Sammlungen auf HD) ermöglicht und die Lust auf mehr sehr schnell befriedigt werden kann und zu entsprechend schnellen Erfolgserlebnissen beim Einstieg in die weltweite Tausch-Community führt.

Mp3 ist der weltweite minimalste Kompromiss auf den sich alle einigen können. Selbst nach knapp 7 Jahren Massenkopierens geht mit Mp3 noch einiges, gerade auch weil jedes Autoradio, jeder Hosentaschenplayer und jeder DVDplayer inzwischen "Mp3 sprechen" kann, das ganze zwar mit der Einschränkungen das die Implementierung zwar mitunter mangelhaft ist, dafür locken attraktive Preise und der Wühltisch beim Media-Markt. Gerade angesichts dieser Entwicklung wirkt im Nachhinein die hilflose "mp3 ist illegal" Kapagne der heute mit den Armen rudernden Medienindustrie lächerlich. Teile der selben Industrie wie zB Sony verkaufen paralell Kopierschutzmechanismen und flankierende Technologien und auch excellente Kopierwerkzeuge in Form von Hardware/Software. Wer sich jetzt hinters Licht geführt fühlt und Merkwürdigkeiten entdeckt und diese äußert, der hat sicherlich nicht ganz Unrecht.

...

weiteres wird demnächst auf AudioHQ und mpex.net zu lesen sein, weitere Intressenten können sich hier durch lautes Winken oder vernehmbare Lautäußerungen mit Ausnahme von Grunzlauten zu verstehen geben.

[kaepten]

Hallo Lego

Interessant zu lesen und informativ.

Mich im Speziellen interessiert eines: wie lange wird MP3 noch leben. Wie Du schreibst scheint MP3 nicht tot zu kriegen sein - erst Heute unterstützen gängige und preislich vernünftige Hardware (DVD, Portable etc.) MP3. Alleine diese Unterstützung und verbreitung wird es wohl zu verhindern wissen, dass MP3 durch ein anderes Format kurz- und mittelfristig abgelöst wird.

Die breite Masse ist "träge". Während wir technologie-Fritzen schon bereits andere Formate verwenden, so kennt die Masse erst seit kurzem den Nutzen und Vorteil von komprimierten Audio-Formaten : sprich MP3. Die breite Masse aber ist es auch die sich Geräte Heute kaufen und nicht Lust haben diese zugunsten eines "besseren" Formates (bessere Qualität) Morgen wieder einzustampfen. Denn die Masse ist vorerst Mal mit der Qualität zufrieden und ist wenig technologie-interssiert um neue Formate zu verstehen und "zu fördern".

Es geht mir nicht darum die "Masse" zu diskriminieren oder dumm hinzustellen; ich zähle mich auch zu dieser "Masse". Ich für meinem Teil bin mit der Qualität zufrieden. Ich für meinen Teil habe einiges an Geld ausgegeben um MP3 so zu nutzen, wie ich es früher mit Kassetten oder CD's tat. Warum also sollte es mich interessieren ob ein anderes Format besser ist? Ich will meine Investitionen geschützt haben und mich auch nicht jedes halbes Jahr aufs Neue in neue Presets von neuen Encodern einstudieren.

Im Allgemeinen denke ich aber dass jenes Format wirklich gross rauskommen wird, welches so einfach zu handhaben ist wie eine herkömmliche Audio-Kasette. Erst diese Technologie ist dann "Massentauglich". (Praktisch jeder kann eine Kasette aufnehmen.) Logisch dass es hierbei nicht alleine ums Format, sondern auch um die Hardware-unterstüzung geht.

kaepten

[Lion]

Lieber Lego,
Mir gefällt Dein Artikel sehr gut.
Du findest ein gutes Verhältnis zwischen relevanten Details und flüssiger Schreibweise.
Somit ist der Artikel für Anfänger, Interessierte und Fortgeschrittene gleichermaßen geeignet.

Ich würde es begrüßen, wenn Dein Artikel (falls es Dir recht ist) ins Infocenter aufgenommen wird. Denn die Grundlagenartikel dort sind z.T. nicht mehr auf dem neuesten Stand der Dinge.
Es wäre schön wenn Du als nächsten Unterpunkt die verschiedenen Formate mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen genauer betrachten könntest.

[Lego]

[Lego]

[gaga]

[Lego]

[EagleTM]

* bump
wie man so schön sagt.
Exzellenter Artikel.

[Lego]

danke,

der Artikel existiert aber mittellerweile auch in einer ergänzten und korrigierten Version.

externer Link