CD ungleich High Def (24/96kHz)

[GnaGetier]

Hey Leute,

ich wusste jetzt nicht genau wohin mit dem Thema. Also Notfalls in Multimedia verschieben aber ich dachte hier ist das vielleicht besser aufgehoben.

Es geht um eine Auseinandersetzung mit dem User takt0r, der folgende Posts in
diesem Thread:

Ich habe mir eine Jukebox zugelegt und habe meine Sammlung komplett digitalisiert in einer Qualität von 96kHZ/24-Bit. (Möglich mir Nero Burning ROM und Audacity).

Etwas OT, aber könntest du darauf vielleicht etwas mehr eingehen. Warum archivierst du
16/44.1 Material in 24/96? Eine bit-perfekte Kopie des 16/44.1 Materials (Accurate Rip) enthält doch sämtliche Information, die die CD enthalten hat. Wo soll die "neue" Information herkommen? Ich kann mir nicht vorstellen, dass dieses Upsampling CDs auf SACD Qualität bringen kann. Was beim downsampling des Studio Materials auf 16/44.1 verloren gegangen ist ist schließlich weg.

Würde mich über eine Antwort freuen.


Grüße

Daraufhin folgten diese PM's.

Hallo,

Im Studio wird bei gut aufgenommenen CD's in 96kHz/24-Bit aufgenommen oder 192 kHz aber das ist äußerst selten, wie zB bei klassischen Musikstücken in denen die Auflösung besonders wichtig sind. Aufgenommen wird in WAVE. Anders als bei mp3 ensteht bei Wave keine komprimierung in der Datenstruktur. Das Material wird Downgesampelt um die größe der Datei also des Tracks an die größe der CD anzupassen (700MB).

Wenn ich also meine CD, wo die Tracks im Wave Format abgespeichert sind Upsample, bekomme ich die ehemals vorliegende Studiostrucktur zurück.

Es gibt natürlich auch D/A-Wandler die dies in 192kHz/32-Bit beherrschen als Standalone Gerät(Onkyo Vorstufe, Denon)

Ich hoffe, ich konnte es dir begreiflich machen, dass keine Information (die aufgenommen wurde) verloren geht.

P.S: Ich höre den gewaltigen Unterschied zwischen 320kbs mp3 und WAV (vielleichts liegts an dem Onkyo ? )

Du hast den downsampling Prozess auf 16/44.1 im Studio nicht richtig verstanden. CDs liegen nicht im WAVE sondern in "Red Book" vor. Was gleich ist, ist die Codierung im PCM Verfahren. Eine WAVE Datei kann nur (wie Flac auch) eben 16 sowie 24bit Material beinhalten. Wenn du eine 16er Flac in eine 24er umwandelst hast du doch auch nichts gewonnen. Ich war mir mit meinen Aussagen im meinem Post sicher, und bin es auch immer noch. Deine Informationen sind schlichtweg falsch. Ich meine mal in einem Post gelesen zu haben, dass jemand behauptet hat, 192kHz Material würde bei analoger Übertragung profitieren und hatte gehofft du hätest gleiche Ansichten und könntest die mal erläutern.

Wenn man von 24 auf 16bit geht ist Information verloren. Unwiederbringlich. Das gleiche gilt für Sampleraten. Ist einfach nur logisch.

Grüße

Ich glaube du hast es immer noch nicht verstanden, Red Book ist ein Aufnahmestandart auf CD!!
Das kannst du gerne auch auf Wikipedia nachlesen ("Die Format-Spezifikationen der Audio-CD (kurz CD-DA), bekannt als „Red Book“-Standard")

Link:http://de.wikipedia.org/wiki/Rainbow_Books#Red_Book

Deine Behauptung, dass CDs nicht in Wave-Format sondern in "Red Book" vorliegen ist TOTAL falsch, da es sich ja um eine Formatspezifikation handelt und nicht um ein Audioformat! Die Spezifikation für die CD beträgt 44.1kHz/16-Bit. Das PCM in der Kernstruktur 100% Lossless ist, ist wohl selbstverständlich und bei dem downsampling Prozess geht keinerlei Information verloren oder wird gar beschädigt! Die Information wird jediglich in einem kleinen Maßstab dargestellt! Wenn ich diese Information aber entpacke (Upsampling) in 96kHz/24-Bit dann findet ein reversibler Prozess statt und man kehrt zu dem ursprünglichen Studio-Master zurück.
Man kann sogar in 192kHz/32-Bit die CD Information entpacken, jedoch kann mein AV-Reciever über HDMI nicht mehr damit umgehen. Der Computer erlaubt so eine hohe Auflösung (Progamme dazu wären zB Audacity und Nero) bei der Wiedergabe.

Bitte lege eine CD in deinen Computer ein und schaue nach in welchem Dateiformat die Tracks auf der CD abgespeichert sind.

Grüße takt0r

Eben. Hast du dich mal mit PCM beschäftigt? Weisst du was passiert wenn die Abtastrate einmal veringert ist?

Mit deiner Erlaubnis würd ich diesen Nachrichtenwechsel gerne in einem Thread veröffentlichen und wissen, was andere dazu sagen. Vielleicht lässt du dich ja von einer Mehrheit schneller überzeugen als von einem einzelnen?

Grüße

Ich lasse mich nur von Argumenten überzeugen und nicht von Mehrheiten. Bitte veröffentliche den Nachrichtenwechsel, denn ich bin sehr gespannt. Hast du dich mit PCM beschäftigt? Nach deiner Argumentation mit "Red Book " als Dateiformat scheint mir das fragwürdig. Probiere die vorgeschlagene Methode aus. Vielleicht hörst du ja den Unterschied. Wenn du den Unterschied immer noch nicht hörst kannst du immer noch sagen, "Ich hatte ja Recht"

Grüße takt0r

Irgendjemand muss also ein gunrdlegendes Verständnisproblem haben. Wir bitten um Aufklärung. Ich habe leider keine Zeit die ganzen Fakten für takt0r rauszusuchen. Lasse mich natürlich auch gerne eines besseren belehren Danke schonmal.


Mit freundlichen Grüßen

 

[takt0r]

Hier ein weiterer Link zur Verlustfreien Audiokompression:http://www.mpex.net/info/verlustfrei.html

Viel Spaß

 

[Simpson474]

Ich weiß zwar nicht, was du hören willst, aber so viel ist schon einmal richtig. Eine normale Audio-CD (keine Daten-CD mit Audio-Inhalt) enthält pro Sekunde und pro Kanal 44100 Samples mit je 16-Bit - es macht also keinerlei Sinn, die CD-Daten mit höherer Sample-Frequenz bzw. mehr als 16-Bit Auflösung zu speichern.

Geht man von 24-Bit Ausgangsmaterial bei 44100 Samples aus, so gehen bei der Reduktion auf 16-Bit und gleicher Sample-Anzahl natürlich Audio-Informationen verloren. Wie genau die Reduktion vorgenommen wird, ist wahrscheinlich abhängig von der Implementierung - eine einfache und dennoch recht effektiver Variante ist das Wegschneiden der niederwertigsten 8-Bit. Würde man anschließend die Samples wieder auf 24-Bit erweitern, so wären die niederwertigsten 8-Bit alle 0. Die Daten sind also dauerhaft verloren.

Beim Downsampling sind die mathematischen Tricks wahrscheinlich aufwändiger - ich denke nicht, dass z.B. einfach jedes zweite Sample übersprungen wird. Dennoch müssen auch hier natürlich Informationen verworfen werden. Selbst wenn beim Upsampling erneut mathematische Tricks und Interpolation angewendet wird, so bekommt man nie mehr die ursprünglichen Daten zurück.

 

[MATRIX_Morpheus]

Ohne jetzt weiters auf elektrotechnische und mathematische Details wie Nyquist Theorem oder Oversampling usw. einzugehen, ist ein nachträgliches Upsampling grundsätzlich natürlich Blödsinn.
Die Information ist nicht mehr vorhanden und kann nicht erfunden werden.

Selbiges gilt für die Bittiefe: Ein aufblähen von 16 bit auf 24 bit bringt theoretisch rein gar nichts.

PCM würde ich nicht als "lossless" beizeichnen, da es kein Kompressionsverfahren ist wo üblicherweise der Begriff "lossless" angewandt wird, sondern ein Modulationsverfahren.
Die Quantisierung vom analogen Signal nach PCM ist aber jedenfalls in der Regel verlustbehaftet

 

[Samurai76]

Moin,

Und nur, weil's noch nicht gesagt wurde, natürlich ist eine Audio CD Digital aufgenommen, also kein WAVE oder Analog, wie ich es oben auch schon mal irgendwo gelesen habe....

 

[takt0r]

@ Simpson474

hast du dir den geposteten Link durchgelesen?

Dort steht unter WAV(PCM): "Bei WAV (PCM) handelt es sich um eine unkomprimierte Aufzeichnung von Soundsamples: Das Zeitsignal eines Geräusches wird zu diskreten Zeitpunkten abgetastet, quantisiert, digitalisiert und abgespeichert. Je öfter und feiner man diese Werte erfasst, umso besser wird der Klang. Bei Musik in CD-Qualität wird 44.100 mal in der Sekunde ein solcher Momentanwert erfasst und mit einer "Genauigkeit" von 16 Bit, d.h. 2^16=65536 möglichen Werten, festgehalten. "

Wenn ich also Upsampling betreibe bekomme ich folglich einen besseren Klang. Steht ja auch so im Text.

Nur bei CD-Audio handelt es sich um 44.1 kHz/16-Bit. Wir sprechen hier vom upsampling der Wav Dateien auf der CD!!

 

[Merle]

Also zu den 24bit. Diese können nicht rekonstruiert werden. Das ist nunmal eine verlorene Signalgenauigkeit, von der nicht mal das beste Equipment sagen kann, wie sie gewesen wäre, wenn der Verlust nciht aufgetreten wäre.

Allerdings macht das Upsampling schon was aus mit guter Hardware, so wie PCM eben codiert ist.
Die Pulscodemodulation speichert die Daten in der gewählten Abtastrate, hier 44100 Hz. Ein gutes Audioequipment kann die Abtastwerte um "geschätzte Idealwerte" ergänzen. Ich hab hier mal kurz ein Beispiel dessen in Excel gemacht, was wir im Unterricht gelernt haben. Allerdings der einfachheit halber mit 10 und 20Hz. Bei 10Hz sind die 0,05 Sekundenschritte genau der Mittelwert der 0,1 Sekundenschritte. Bei 20Hz sind die Kurven optimiert. Dazu muss man aber anmerken, dass das fast unhörbar ist bei 44100 Hz. Aber man kann das Upsamplen um "etwas" Information zurück zu gewinnen. Diese kann aber NIEMALS dem original entsprechen. Niemals. Denn verlorene Daten sind verlorene Daten.

Siehe Pic.


*edit1: Na was nun?!??! WAV auf einer normalen DatenCD oder eine AudioCD?
Bei AudioCDs ist es einfach falsch. Es tritt Verlust auf. Mehr als 16bit/44100Hz sind einfach nicht gespeichert... Ende.
Bei einer WAV kannst du auch mit 12MHz Abtasten und mit 384bit Genauigkeit abspeichern... Wenn du ne Blueray pro Lied verwendest...

 

[Vetinari]

Ich bin kein Experte bezüglich der Aufnahme und Speicherung von Musik und erlaube mir meine Meinung diesbezüglich zu äussern.

Wenn ich also meine CD, wo die Tracks im Wave Format abgespeichert sind Upsample, bekomme ich die ehemals vorliegende Studiostrucktur zurück.

Das ist de fakto nicht möglich. Rein mathematisch verlierst du beim Downsampling auf 16 Bit / 44.1 kHz Informationen die durch Upsampling (approximative Erhöhung der Samplingrate und Bittiefe per Mathematik) nicht exakt wiedergewinnen kannst.

Das PCM in der Kernstruktur 100% Lossless ist, ist wohl selbstverständlich und bei dem downsampling Prozess geht keinerlei Information verloren oder wird gar beschädigt! Die Information wird jediglich in einem kleinen Maßstab dargestellt! Wenn ich diese Information aber entpacke (Upsampling) in 96kHz/24-Bit dann findet ein reversibler Prozess statt und man kehrt zu dem ursprünglichen Studio-Master zurück.

Die PCM ist keine verlustfreie Speicherung - sie ist eine digitale Approximation des originalen analogen Signals. Es wird kein Masstab angelegt der sich wieder rückgängig anpassen lässt sondern eher ein Sieb mit einer gewissen Maschenweite darübergelegt. Was im Sieb hängenbleibt lässt sich nicht wieder aus dem Gesiebten wiederherstellen.

 

[GnaGetier]

Bei Musik in CD-Qualität wird 44.100 mal in der Sekunde ein solcher Momentanwert erfasst und mit einer "Genauigkeit" von 16 Bit, d.h. 2^16=65536 möglichen Werten, festgehalten. "

[...]

Nur bei CD-Audio handelt es sich um 44.1 kHz/16-Bit. Wir sprechen hier vom upsampling der Wav Dateien auf der CD!!

Genau das versuche ich dir die ganze Zeit zu erklären. Die Dateien liegen nicht in WAV vor. Sie sind jedoch in 44.1/16. Somit kann das maximale was du herausholen kannst bit-perfektes 44.1/16 sein.

 

[Merle]

Ich frag nochmal, oder Quote mich selbst vors untergeht, denn das Interessiert mich nun:

Na was nun?!??! WAV auf einer normalen DatenCD oder eine AudioCD?
Bei AudioCDs ist es einfach falsch. Es tritt Verlust auf. Mehr als 16bit/44100Hz sind einfach nicht gespeichert... Ende.
Bei einer WAV kannst du auch mit 12MHz Abtasten und mit 384bit Genauigkeit abspeichern... Wenn du ne Blueray pro Lied verwendest...

*edit1:
Ach ja, von wegen Verlustfrei, PCM ist eine sehr verlustbehaftete Digitalisierung! Natürlich hören wir das bei den hohen Abtastraten nicht. Aber es ist so. es gehen viele Informationen verloren.
Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Puls-Code-Modulation

 

[GnaGetier]

*edit1: Na was nun?!??! WAV auf einer normalen DatenCD oder eine AudioCD?
Bei AudioCDs ist es einfach falsch. Es tritt Verlust auf. Mehr als 16bit/44100Hz sind einfach nicht gespeichert... Ende.
Bei einer WAV kannst du auch mit 12MHz Abtasten und mit 384bit Genauigkeit abspeichern... Wenn du ne Blueray pro Lied verwendest...

Danke - ich gehe die ganze Zeit von AudioCDs aus. Aber eigentlich ist das ja egal. Wenn es eine DVD-A wäre mit 24/96 Material, dann müsste er ja kein upsampling durchführen. Und wenn es wirklich WAV Dateien auf einer Daten CD sind, die in 44.1/16 vorliegen, dann ist ein Upsampling genau so sinnlos wie bei einer Audio CD.

 

[Samurai76]

Auf der CD sind aber keine WAV Dateien, das wird dir von Winodws nur so angezeigt. Real ist es ein PCM Bitstrom mit 44.1KHz und 16 Bit, der in seinem ganz eigenem Format (eben Audio CD) auf der CD gespeichert ist.

 

[Merle]

dann ist ein Upsampling genau so sinnlos wie bei einer Audio CD

Upsampling kann was bringen. Wenn man Musiker ist mag man das vielleicht sogar hören (wie eben oben dargestellt in dem Pic). Aber man kann die ursprünglichen Informationen nicht einfach wieder zurückrechnen. Auch nicht mit den ausgefeiltesten Algorithmen. Das würde die Datenkompression einfach machen ^^

 

[GnaGetier]

Upsampling kann was bringen. Wenn man Musiker ist mag man das vielleicht sogar hören (wie eben oben dargestellt in dem Pic). Aber man kann die ursprünglichen Informationen nicht einfach wieder zurückrechnen. Auch nicht mit den ausgefeiltesten Algorithmen. Das würde die Datenkompression einfach machen ^^

Ja aber nur wenn das analoge Ursprungsmaterial gleich mit mehr Samples und einer höheren Bittiefe gespeichert wird. Wenn es einmal runtergerechnet wurde ist es unten. Dann würde ich allerdings nicht von Upsampling sprechen, denn es wird ja nichts up-gesamplet (grausiges Wort, ich weiß) sondern direkt besser gespeichert.

Grüße

edit:
takt0r, Beispiele für echte 24/XX Musik:

http://www.amazon.de/Night-at-Opera...=sr_1_1?ie=UTF8&s=music&qid=1263244580&sr=1-1
http://www.amazon.de/Complex-DVD-AU...=sr_1_1?ie=UTF8&s=music&qid=1263244958&sr=1-1
http://www.amazon.de/Lord-Rings-Fel...=sr_1_1?ie=UTF8&s=music&qid=1263244986&sr=1-1 (24bit/48khz, 6 Kanäle, hab ich mir mal gegönnt )

edit2:
achso, Merle, du meintest eine Rundung der Kurven aufgrund von Mittelwerten? Naut, dass kann sein. Kann aber eventuell auch schlechte Einflüsse haben. Information gewinnt man jedoch keine.

 

[takt0r]

Es steht nirgendwo etwas davon, dass bei PCM ,Audioinformationen verloren gehen auch wenn sie nach der CD- Norm abgespeichert werden. Entschuldige aber ich verstehe es immer noch nicht.
Ich warte auf einen Link.

 

[Merle]

achso, Merle, du meintest eine Rundung der Kurven aufgrund von Mittelwerten? Naut, dass kann sein. Kann aber eventuell auch schlechte Einflüsse haben. Information gewinnt man jedoch keine.

Ja genau so isset. Aber guten Herstellern muss man zu gute halten, dass es zu 99,8% Erfolg hat, auf Grund der üblicherweise einfach voraussehbaren Sinuskurven
Aber es KANN auch verschlechtern, richtig. Informationen bleiben auch die alten, aber die Schätzung hilft a bisserl.


*edit1:
@takt0r:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bf/Pcm.svg/800px-Pcm.svg.png
Dieses Bild zeigt in der roten Kurve das Ursprungssignal.
Die grauen Ecken sind das digitalisierte Signal.
Die "Treppen" bei den grauen Bereichen werden kleiner, je höher die Abtastrate ist.
Das bedeutet dann, dass diese Ecken öfter an der roten Linie anstossen und somit dem Originalsignal ähnlicher sind (gleich geht nicht. Ein digitales Signal kann nie dem analogen Signal entsprechen außer es wird unendlich oft pro Sekunde abgetastet).

Wenn man nun mit 44100 Hz abtastet, dann kann man versuchen, kleinere "Treppenstufen" dazwischen zu erraten. Das macht, afaik, upsampling (wie der Begriff schon sagt, rechnet man hoch). Aber deswegen sind dennoch nur 44100 Abtastungen pro Sekunde auf der CD gespeichert. Alles, was du versuchst, in höherer Qualität abzuspeichern, ist von irgendeinem Algorithmus "erraten" bzw errechnet. Faktisch ist es einfach nicht möglich, aus 44100Hz/16Bit => 96000Hz/24Bit zu Zaubern. Wenn man es so abspeichert, sind zusätzliche Informationen in der Datei, erraten, errechnet oder mit Nullen gefüllt. Und niemals wird das dem Original entsprechen. Niemals.

 

[GnaGetier]

Moment ich mal mal ein Bild. *Paint zück*

edit: soviel zum Thema ich hab eigtl. keine Zeit *hmpf*

 

[diode]

ist ja eine wissenschaft für sich hier, aber doch sehr interessant.
wenn ich das hier so verfolge, sehe ich das genauso wie meine vorredner,
wenn hier über qualität von digitalisierten audio inhalten mittels mp3 gesprochen wird,
und man verlustfrei decodieren möchte, dann sollte man auch entsprechenden hardware verwenden.
ein cd-rom laufwerk wird immer lesefehler habe und diese interpolieren. das heißt, selbst wenn man die verlustfreiheit sicherstellen will, sollte man mehrere durchgänge verwenden um überhaupt erstmal lesefehler auszuschließen.

dann finde ich kann man sich auch über 16 bit und 24 bit streiten, wobei für mich da der unterschied auf einer normalen box wohl kaum hörbar erscheint

 

[Merle]

dann finde ich kann man sich auch über 16 bit und 24 bit streiten, wobei für mich da der unterschied auf einer normalen box wohl kaum hörbar erscheint

Mal voll im Ernst. Es ist auch kaum hörbar. 16bit/44100Hz hört sich schon derart gut an. Man braucht bloss anständige Boxen und nen guten Verstärker. Wenn die beiden Teile echt hochklassig sind, wage ich zu behaupten, dass nichtmal 0,01% der Menschen nen Unterschied hören. Vielleicht Musiker und Tonstudiomitarbeiter, die dauerhaft damit konfrontiert sind...

 

[GnaGetier]

So, gehen wir davon aus oben werden 3 Kästchen pro Sekunde ausgelesen (3Hz) unten nur 1 (1Hz). Wie du siehst ist oben wesentlich mehr Information enthalten as unten. Siehst du irgendeine Möglichkeit vom unteren wieder aufs obere zu kommen ohne was zu erfinden? Nein, das geht nmlich nicht.

Gleich verhält es sich bei Musik. Bei hohen Samplingraten wird die Information öfters abgetastet. Est ist also auch eine genauere Information vorhanden. Bei niedrig gesampelten Stücken ist weniger Information enthalten, denn es werden ja nur 44.100 Samples pro Sekunde gespeichert nicht mehr.

Die Bittiefe verhält sich anderst. So könnten mit 24bit mehr verschiedene Farben dargestellt werden als mit lediglich 16. Analog verhält es sich bei Musik. (natürlich nicht mit Farben)

Bei 4 bit würde das Bild so aussehen:

Bei 1 bit gar so:

Es gibt natürlich nur Schwarz und Weiß, da 1 bit nur den Zustand 1 oder 0 haben kann.