ID.nl logo
Huis

Alles over audio-codecs: Ogg Vorbis vs MP3

Muziek wordt vaak gecomprimeerd om opslagruimte te beperken of om zonder al te veel kwaliteitsverlies op lagere bandbreedte te kunnen streamen. Hiervoor zijn verschillende audio-codecs ontwikkeld, met mp3 als een van de oudste en bekendste. Efficiënte opvolgers staan al klaar, zoals Ogg Vorbis, dat door Spotify wordt ingezet, en het verliesvrije flac. Hoe verhouden deze audio-codecs zich tot elkaar?

De bekendste vorm van audiocompressie is mp3 van Fraunhofer IIS. De audio-codec werd in de loop van de jaren negentig populair op internet en lange tijd beschermd door patenten. Het ontbreken van een patentvrije methode voor audiocompressie was de belangrijkste reden voor de ontwikkeling van Ogg Vorbis.

Daarbij is Ogg het containerformaat dat ook andere multimedia kan omvatten, en Vorbis de eigenlijke audio-codec. Het formaat wordt onderhouden door de Xiph.Org Foundation. Het is veel ‘jonger’ dan mp3 en werkt efficiënter. Er is met Opus inmiddels ook een veelgeprezen opvolger.

Digitale muziek is vrijwel altijd gecomprimeerd omdat het origineel voor veel toepassingen te groot is én omdat er gemakkelijk veel winst mee kan worden geboekt. Nemen we de cd als uitgangspunt, dan is een perfecte kopie (bijvoorbeeld met een programma als Exact Audio Copy) ongeveer 700 MB groot. Comprimeren kan zonder enig kwaliteitsverlies met een ‘lossless’ audio-codec zoals flac (Free Lossless Audio Codec), vergelijkbaar met het ‘zippen’ van bestanden. Dat brengt de omvang met zo’n 30 tot 50 procent terug.

Vaker wordt een ‘lossy’ audio-codec zoals mp3, aac, Ogg Vorbis of Opus gebruikt. Er is dan – afhankelijk van de kwaliteitsinstelling – wel een beetje kwaliteitsverlies, maar er is ook veel minder opslagruimte nodig én minder bandbreedte voor het streamen. Het wordt al snel een factor tien kleiner.

Frequenties

Even terug naar de basis van de cd. Er is, berekend op wat het menselijk oor kan horen, gekozen om met een frequentie van 44,1 kHz samples van 16 bit te nemen. Deze digitale voorstelling van het analoge signaal heet ook wel pulscodemodulatie (pcm). Zonder compressie vraagt een minuut zo’n 10 MB met voor streamen een bitrate van 1.400 kbit/s. Met compressie kan dit worden teruggebracht tot bijvoorbeeld 128 kbit/s en, bij een efficiënte audio-codec, meer dan acceptabel klinken.

Bij het moderne hi-res audio zijn die getallen overigens heel anders. Meestal wordt dan een bit-diepte van 24 bit genomen en samplefrequentie van 96 kHz of zelfs 192 kHz. Bij 96 kHz is per minuut al 35 MB ruimte nodig of 4.600 kbit/s en bij 192 kHz zelfs 9.200 kbit/s. Dat kan met audiocompressie uiteraard wel omlaag, maar het is bij hi-res audio juist gebruikelijk om dat niet te doen en een lossless audio-codec als flac te gebruiken.

©PXimport

Is hi-res audio zinvol of dure schijfvulling? Zuiver theoretisch is het overvloedig. Het dynamisch bereik – de marge tussen de stilste en luidste piek – is bij cd-kwaliteit (16 bit) al 96 dB en zelfs dat wordt zelden benut door te luid ‘afmixen’. De samplefrequentie bepaalt het frequentiebereik en hoeft ook niet hoger, omdat cd-kwaliteit het hele spectrum van 20 Hz tot 20 kHz al afvangt. Meer kan het menselijk oor niet waarnemen en kunnen ook de beste luidsprekers niet (zuiver) weergeven.

Weliswaar wordt hi-res audio vaak wel als beter ervaren, maar dat komt dan door bijvoorbeeld een betere productiekwaliteit. De oprichter van Ogg Vorbis, Christopher Montgomery (roepnaam Monty), haalt hi-res audio in een uitgebreide blog onderuit en stelt zelfs dat het vervelende neveneffecten in het geluid kan hebben. Er zijn uiteraard verschillende meningen.

Bitrates

De bitrate die voor ‘cd-kwaliteit’ nodig is, verschilt sterk per audio-codec. Bij mp3 ga je al snel naar 320 kbit/s, terwijl bij modernere audio-codecs als aac en Ogg Vorbis 192 of 256 kbit/s al kan volstaan. Dat komt omdat audio-codecs steeds worden verbeterd en dus efficiënter zijn; daar werken al decennialang honderden wetenschappers aan. De achterliggende algoritmen zijn zeer complex.

De basis is psycho-akoestiek, de wetenschap hoe hersenen geluiden begrijpen. Er worden bijvoorbeeld hoge frequenties weggehaald die we toch niet waarnemen; bij mp3 wordt zelfs weinig boven de 16 kHz bewaard. Dat geldt ook voor snelle overgangen of een zacht geluid dat vrijwel tegelijk met een hard geluid optreedt. Verder wordt gezocht naar herhalende patronen, zoals stiltes. Door de complexiteit zijn patenten en licenties vrij gangbaar voor audio-codecs.

Bij Ogg Vorbis kan in theorie wel een constante bitrate worden gekozen, maar dat is niet gebruikelijk en wordt ook ontmoedigt. Doorgaans wordt juist voor een constante kwaliteit gekozen. Hierbij zijn er elf kwaliteitsniveaus, variërend van -1 tot 10. De bitrate is niet constant en hangt onder meer af van de complexiteit van de muziek. Bij benadering komt niveau 0 ongeveer overeen met 64 kbit/s, niveau 5 met ongeveer 160 kbit/s en niveau 10 levert omstreeks 500 kbit/s. Het niveau 5 benadert cd-kwaliteit, bij niveau 6 is het verschil met een originele cd al vrijwel niet meer hoorbaar.

©PXimport

Voordelen en nadelen van Ogg Vorbis

Heel nuttig is dat in Ogg Vorbis ook tags worden ondersteund, vergelijkbaar met id3-tags bij mp3, maar nog flexibeler. Ook kan een bestand niet alleen een linker- en rechterkanaal dragen voor stereogeluid, maar tot 255 aparte kanalen – handig voor surround-geluid of meerdere taalsporen. Bovendien werkt Ogg Vorbis met samplefrequenties van 8 kHz tot maar liefst 192 kHz.

In potentie ondersteunt de audio-codec ook het zogenaamde ‘bitrate peeling’, waarmee een reeds gecomprimeerd audiobestand kan worden geconverteerd naar (of gestreamd op) een lagere kwaliteit. Het heeft dan dezelfde kwaliteit als wanneer het direct in die kwaliteit zou worden gecomprimeerd.

Ondanks de vele voordelen, zoals het ontbreken van patenten en licentiekosten, een goed gedocumenteerd bestandsformaat er opensource-bibliotheken, lijkt het niet zo gangbaar als bijvoorbeeld mp3 en aac. Toch wordt het ongemerkt vaak gebruikt. Bijvoorbeeld in games voor audio of chat, door Spotify voor haar streamingdienst en door TomTom voor spraakcommando’s.

Een nadeel is de matige ondersteuning in software en hardware. Daarom is in de podcastwereld mp3 nog steeds het meest gebruikt, met aac als beoogde opvolger. Het zou zelfs kunnen dat mp3, nu de patenten zijn verlopen (de laatste in april 2017), weer terrein gaat winnen, al heeft de Xiph.Org Foundation met het zeer efficiënte Opus vermoedelijk wel weer een sterke troef in handen.

▼ Volgende artikel
De Forza Horizon 6-releasedatum is mogelijk gelekt
Huis

De Forza Horizon 6-releasedatum is mogelijk gelekt

Het lijkt er op dat Microsoft zelf de releasedatum van het langverwachte Forza Horizon 6 heeft gelekt. De game zou op 19 mei uitkomen op Xbox Series-consoles en pc.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf vandaag ook berichten over games, films en series op onze site verschijnen. Dat is een bewuste stap. Wij geloven dat technologie niet stopt bij hardware; het gaat uiteindelijk om wat je ermee beleeft. Daarom combineren we onze expertise in tech nu met het laatste nieuws over entertainment. Dat doen we met de gezichten die mensen kennen van Power Unlimited, dé experts op het gebied van gaming en streaming. Zo helpen we je niet alleen aan de beste tv, smartphone of laptop, maar vertellen we je ook direct wat je erop moet kijken of spelen. Je vindt hier dus voortaan de ideale mix van hardware én content.

Volgens Xbox Infinite verscheen er namelijk een advertentie in Forza Horizon 5 waarin staat dat de Premium Edition van de game toegang geeft vanaf 15 mei, om precies te zijn vier dagen voor de officiële release. Dat zou dus betekenen dat het spel op 19 mei voor iedereen beschikbaar komt. De advertentie is mogelijk te vroeg online gekomen, want officieel is er nog helemaal geen releasedatum bekend.

Waarschijnlijk horen we de officiële releasedatum op 22 januari. Dan zendt Microsoft namelijk een nieuwe Xbox Developer Direct uit, met een focus op Forza Horizon 6 en de nieuwe Fable – die beide worden ontwikkeld door Playground Games. Ook komt Beast of Reincarnation voorbij, de nieuwe game van Pokémon-studio Game Freak. Dat is immers een onafhankelijke studio, dus ze kunnen ook spellen buiten Nintendo ontwikkelen. Tot slot gaan er geruchten dat er een mysterieuze vierde titel wordt getoond, mogelijk een indiegame.

Op veler verzoek: racen in Japan

In de Forza Horizon-games kunnen spelers naar hartenlust rondscheuren in mooie bolides. De games spelen zich af in open werelden, waarbij men de mogelijkheid heeft om aan diverse racefestivals mee te doen. Forza Horizon 6 heeft als setting Japan – een locatie waar veel fans al geruime tijd om vragen. Ook zullen net als in de vorige games de seizoenen veranderen. Het betreft een subreeks van Forza Motorsport – dat zijn serieuzere racegames ten opzichte van de wat speelsere Horizon-titels.

Forza Horizon 6 heeft op moment van schrijven in ieder geval nog geen officiële releasedatum, al is wel bekend dat het racespel eerst naar Xbox Series-consoles en pc komt alvorens hij op PlayStation 5 zal verschijnen. Microsoft brengt zijn games tegenwoordig ook steeds vaker naar Sony’s console – soms tegelijk met de Xbox-versie, maar in dit geval dus pas ergens daarna.

View post on X
▼ Volgende artikel
Starten met smarthome in één middag: een stappenplan voor beginners
Zekerheid & gemak

Starten met smarthome in één middag: een stappenplan voor beginners

Een slim huis klinkt ingewikkeld, maar je kunt de basis prima in een paar uur neerzetten. Met de juiste voorbereiding en focus op specifieke producten maak je jouw woning direct een stuk comfortabeler. In dit artikel leggen we je uit hoe je binnen één middag de eerste stappen zet zonder dat het je boven het hoofd groeit.

Veel mensen denken dat het opzetten van een slim huis een langdurig en ingrijpend project is waarbij je muren moet openbreken voor bekabeling. De werkelijkheid is dat moderne draadloze standaarden en gebruiksvriendelijke apps het proces enorm hebben versneld. Als je meteen vanaf het begin slimme keuzes maakt, bespaar je jezelf een hoop ellende en frustratie later. Het gaat erom dat je klein begint en kiest voor apparatuur die soepel met elkaar samenwerkt via een centraal punt, zodat je niet voor elk los onderdeel een andere bedieningswijze nodig hebt.

De basis: een stabiel netwerk en een hub

Voordat je begint met het uitpakken van nieuwe gadgets, moet je zorgen dat de fundering van je slimme woning stevig staat. Je wifi-netwerk is de ruggengraat van al je apparaten, dus controleer of de dekking in de ruimtes waar je aan de slag gaat voldoende is. Het is vaak slim om te kiezen voor een centrale hub of een slimme speaker die als brug dient voor verschillende protocollen zoals Zigbee of Matter. Door te kiezen voor een apparaat dat meerdere standaarden ondersteunt, voorkom je dat je voor elk nieuw lampje een aparte brug in het stopcontact moet steken. Dat scheelt niet alleen ruimte, maar zorgt ook voor een snellere reactietijd van je apparatuur omdat signalen minder hoeven te reizen.

©Philips Hue

Direct resultaat met slimme verlichting en stekkers

De snelste manier om je huis slim te laten aanvoelen, is door te beginnen met de verlichting. Je vervangt je oude lampen simpelweg door slimme varianten en koppelt deze aan de bijbehorende app op je telefoon. In diezelfde middag kun je direct eenvoudige automatiseringen instellen, zoals lampen die automatisch op een warme kleur overgaan wanneer de avond valt. Slimme stekkers zijn hierop een goede aanvulling voor apparaten die van zichzelf niet verbonden zijn, zoals een oude staande lamp of een koffiezetapparaat. Hiermee breid je de functionaliteit van je bestaande spullen uit zonder dat je grote investeringen hoeft te doen, waardoor je direct de voordelen merkt van een slim huis.

Beveiliging en sensoren voor extra gemak

Nu de basis staat, kun je kijken naar eenvoudige sensoren die het dagelijks leven makkelijker maken zonder dat ze opvallen. Een bewegingsmelder in de gang of een deursensor bij de voordeur zorgt ervoor dat je nooit meer in het donker hoeft te zoeken naar een lichtknopje als je met je handen vol thuiskomt. Deze kleine apparaten werken vaak op batterijen en zijn binnen enkele minuten geïnstalleerd met een eenvoudige plakstrip. Je kunt ze direct koppelen aan de verlichting die je eerder die middag hebt opgehangen. Zo creëer je in korte tijd een samenhangend systeem dat reageert op jouw aanwezigheid en de veiligheid in huis direct verhoogt door ongewenste bewegingen te signaleren.

Populaire merken voor smarthome

Voor wie op zoek is naar een vliegende start, zijn er verschillende fabrikanten die uitblinken in gebruiksgemak en betrouwbaarheid. Philips Hue is al jaren de standaard voor verlichting vanwege de stabiliteit en de enorme keuze aan lichtscènes. Als je liever een breder assortiment zoekt tegen een toegankelijke prijs, dan biedt IKEA met de Home Smart-lijn uitstekende oplossingen die goed samenwerken met andere grote ecosystemen. Google Nest is een sterke keuze voor wie een centraal punt zoekt in de vorm van slimme schermen en speakers met een krachtige spraakassistent. Voor de gebruikers die graag alles van verschillende merken aan elkaar willen knopen, is het Nederlandse Homey een interessant merk dat bijna alle protocollen ondersteunt in één handige interface.