Warum hat Ton Mpeg1Layer2 kodiert einen Versatz zur unkomprimierten Ausgangsmaterial?

dinox

Hallo,

mir fehlt mal wieder etwas Encodingwissen

Mit ist aufgefallen, dass beim kodieren von unkomprimiertem Ton (bspw. WAV 48kHz/16Bit/Stereo) in Mpeg1Layer2 ein Delay von knapp einem halbe Frame ensteht.

Aufgefallen ist mir dies, bei Wandeln von Quicktime unkomprimiert in Mpeg2 DVD Qualität oder auch Mpeg2 Sendequalität beides mit einer Audiocodierung mit Mpeg1Layer2. Bei PCm Audio entsteht keine Verschiebung.

Weiss Jemand, warum das so ist?
Ist dies eine Vorgabe durch den Mpeg Standard?
Müssen Decoder dieses bei der wandlung berücksichtigen?

Vielen Dank und Grüsse

bigotti5

Dieses Encoding Delay gibts bei allen Audiokompressionsalgos, also auch AC3, DTS etc.
Die Länge ist abhängig von der Samplefrequenz. Bei 48 kHz ca 10 ms, bei 44,1 kHz ca 12 ms und bei 32 kHz ca 15 ms.
Ob dies von den Decodern berücksichtigt wird - k.A.

Oder meinst du etwas völlig anderes?

dinox

Hallo Bigotti,

genau das mein ich. Danke für die Info.
Na Premiere berücksichtigt das beim decodieren leider nicht.
Ich habe mal ein Mpeg2 mit MpegAudio nochmal codiert und der Versatz wurde grösser.

Danke...

bigotti5

Übertreib mal nicht, 10 ms sind ein viertel PAL Framelänge - das hört/sieht man nicht und von mehrfachem Kodieren ist immer abzuraten.

dinox

Na nen virtel Frame kann manchmal schon etwas ausmachen, wenn z.B. das File geschnitten werden muss, dann könnte schonmal etwas vom Audio fehlen.

Aber wenn diese Verzögerung bei allen Audio Codierungen auftritt, "sollten" ja die Decoder das berücksichtigen.

Aber hast Du eine Erklärung, warum es technisch bedingt zu diesem Versatz kommt?

LigH

Das wird sicherlich an der blockweisen Konvertierung von Samples zu Frequenzspektren liegen: Jeder Frame von MPEG-Audio oder Dolby Digital oder ähnlichen Formaten, die über eine DCT Frequenzspektren quantisieren, bilden diese Frequenzspektren über einen gewissen Zeitraum ab. Sie können also auf plötzliche Veränderungen eigentlich nur über die Dauer eines Blocks hinweg reagieren.

Um z.B. Schlagzeug genauer abbilden zu können, verwenden manche Encoder auch manchmal "kurze Blöcke" mit halber Dauer, aber auch geringerer Frequenzauflösung. Da ist Heisenberg gnadenlos unscharf...

dinox

Du meinst, dass die "kurzen Blöcke" vom Schlagzeug an zwei Orten unterschiediche klingen können, so nach Heisenberg ?

Hui, ich glaub da muss ich mich mal weiter in die encoding Technik reinlesen, wie was genau coderiert wird.

Aber vielen Dank und schöne Ostern...

LigH

Unterschiedlich klingen? - Nicht direkt, vor allem nicht je nach Ort.

Nach der Heisenbergschen Unschärferelation können zwei voneinander abhängige Messgrößen des selben physikalischen Objektes nicht gleichzeitig beliebig exakt bestimmt werden. Dies hängt zusammen mit der Welleneigenschaft der Materie, wie es durch die Quantenmechanik beschrieben wird.

Besonders deutlich wird das im Verhältnis zweier Größen, von denen eine die Ableitung (das Differential) der anderen nach der Zeit ist, beispielsweise Ort und Geschwindigkeit: Je genauer man misst, an welchem Ort sich ein beweglicher Körper befindet, umso weniger genau kann man gleichzeitig seine Geschwindigkeit bestimmen, weil der Ort für eine genaue Messung ein möglichst kurzes Zeitfenster benötigt, die Geschwindigkeit dagegen ein möglichst langes.

Ähnlich ist es für den Fall der Darstellung von Klängen bzw. Geräuschen in der Frequenz-Domäne - bei der Bestimmung des Zeitpunktes eines akustischen Impulses (dafür wären Blöcke mölichst kurzer Dauer hilfreich) im Gegensatz zur möglichst feinen Auflösung des Frequenzspektrums (dafür wären möglichst viele Samples nützlich, aber eben auch eine lange Zeitdauer).

Noch mal kurz:

Je kürzer die Frequenzblöcke, umso genauer weiß man, wann sich der Klang ändert.

Je länger die Frequenzblöcke, umso genauer weiß man, wie der Klang sich zusammensetzt.

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