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
Sony brengt tv-afdeling onder in nieuw bedrijf met TCL
© Sony
Huis

Sony brengt tv-afdeling onder in nieuw bedrijf met TCL

Sony heeft aangekondigd dat het een gezamenlijke onderneming met tv-merk TCL start om Sony's televisieproductie in onder te brengen. TCL heeft een meerderheidsbelang in deze *joint venture*.

Nieuw op ID: het complete plaatje

Misschien valt het je op dat er vanaf nu 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.

Dat kondigden de bedrijven gisteren aan. Het is de bedoeling dat de deal eind maart volledig rond is en dat het nieuwe bedrijf in april 2027 opgestart is. Het moet wel nog goedgekeurd worden door diverse marktautoriteiten om er zeker van te zijn dat de bedrijven geen monopolypositie krijgen.

Als de deal straks rond is, gaat het nieuwe bedrijf van Sony en het Chinese TCL straks Sony Bravia-televisies en andere thuisentertainmentproducten produceren en verkopen. TCL heeft daarbij een meerderheidsbelang van 51 procent.

TCL maakte voor deze deal al tv's, maar dit zijn televisies die over het algemeen worden gezien als budgetmodellen, terwijl Sony's televisies meer als high-end worden gezien. TCL zette echter al steeds vaker in op de high-end markt. Sony blijft zijn technologie en merknaam inzetten voor de producten, terwijl TCL zo efficiënt mogelijk met de kosten omgaat.

De samenwerking is opvallend, omdat Sony's televisiedivisie een belangrijke pijler van het bedrijf is. Sony maakt echter niet zijn eigen panelen, terwijl dit in China steeds goedkoper kan worden gedaan. In die zin kan TCL Sony daar enorm mee helpen. Daarbij moet gezegd worden dat een dergelijke 'joint venture' vaker voorkomt, maar dat het bedrijf wat een meerderheidsbelang heeft uiteindelijk soms als volledige eigenaar uit de bus komt. Daar is nu in ieder geval nog geen sprake van.

▼ Volgende artikel
Zo optimaliseer je de Zoek mijn iPhone-functie
Huis

Zo optimaliseer je de Zoek mijn iPhone-functie

Heb je ooit wel eens meegemaakt dat je iPhone de huidige locatie nogal slordig aangaf? Dat kan vervelend zijn voor apps die een precieze locatie nodig hebben, en al helemaal als je op zoek bent naar je verloren of gestolen toestel. Met deze tips haal je het maximum uit Zoek mijn iPhone.

Altijd online

 De Zoek mijn-app gebruikt een combinatie van gps, wifi, triangulatie met behulp van zendmasten en bluetooth-signalen om de exacte locatie van je iPhone in realtime te bepalen. Het apparaat moet verbonden zijn met internet, via wifi of mobiele data. Zonder actieve verbinding kan de iPhone geen locatie-updates versturen en niet daadwerkelijk communiceren met het Zoek mijn-netwerk. Gebruik bij voorkeur wifi. Als dat niet beschikbaar is, schakel dan mobiele data in. Daarnaast verhoogt een actieve bluetooth-verbinding de nauwkeurigheid van Zoek mijn iPhone.

Door ook de bluetooth-verbinding te activeren, wordt de Zoek mijn-functie nauwkeuriger.

Exacte locatie

Als gps uitstaat, geeft de iPhone geen realtime positie door. Voor optimale nauwkeurigheid ga je naar Instellingen / Privacy en beveiliging / Locatievoorzieningen. Zoek in de applijst naar Zoek mijn en kies Bij gebruik van de app. Wanneer je alleen Locatievoorzieningen hebt ingeschakeld, zal je iPhone alleen de ‘geschatte’ locatie doorgeven. Voor meer nauwkeurigheid moet je daarnaast de optie Exacte locatie activeren. Met alleen een ‘geschatte locatie’ krijg je vaak een brede blauwe cirkel op de kaart te zien, terwijl Exacte locatie het toestel tot op enkele meters nauwkeurig kan lokaliseren. Apple onderscheidt beide opties bewust, omdat sommige apps slechts bij benadering hoeven te weten waar je bent, maar voor Zoek mijn wil je uiteraard maximale precisie.

Zorg dat de locatie tot op enkele meters nauwkeurig wordt doorgegeven.

Stuur laatste locatie

Stuur laatste locatie is een functie op de iPhone die automatisch de laatst bekende locatie van het apparaat naar Apple stuurt, vlak voordat de batterij leeg raakt of voordat het toestel wordt uitgeschakeld. Zo weet je waar het apparaat op dat moment was. Om deze functie te activeren, open je opnieuw de Instellingen en ga je bovenaan naar (Je naam) / Zoek mijn / Zoek mijn iPhone en vervolgens schakel je de optie Stuur laatste locatie in.

Op deze manier onthoudt Apple de laatste locatie van je iPhone voordat die werd uitgeschakeld.