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
Waar voor je geld: 5 betaalbare all-in-one-printers met scanfunctie
© MG | ID.nl
Huis

Waar voor je geld: 5 betaalbare all-in-one-printers met scanfunctie

Heb je een kantoorbaan en werk je ook veel thuis? Dan loop je vast wel eens tegen het probleem aan dat je een document wil afdrukken of iets belangrijks moet inscannen of kopiëren, maar dat je dan weer moet wachten tot je op kantoor bent. Waarom niet gewoon thuis alles doen? Met een betaalbare all-in-one-printer met scanfunctie doe je alles vanuit je eigen werkkamer. Handig voor iedereen in huis.

Canon PIXMA TS3750i

Met de Canon PIXMA TS3750i haal je een inkjet all-in-one-printer in huis die printen, kopiëren en scannen combineert in één apparaat. Het is een kleureninkjet met een maximale printresolutie van 4800 x 1200 dpi en A4 als grootste papierformaat. Je legt papier in één papierlade met een capaciteit van 90 vellen, waarbij de invoer handmatig gebeurt. De printer ondersteunt standaard A4-papier en print zwart tot ongeveer 7 ipm en kleur tot 4 ipm. De scanner is een flatbed-type zonder automatische documentinvoer; je legt dus losse pagina’s op de glasplaat en scant enkelzijdig.

De verbinding met je netwerk verloopt via wifi, waardoor je via een laptop maar ook een tablet of telefoon kunt printen. De printer werkt uiteraard goed met Windows- en macOS-systemen en hij is compatibel met mobiele besturingssystemen als iOS en Android.

De TS3750i gebruikt twee cartridges (zwart en kleur) maar vier inkten, waarbij de kleuren in één gecombineerde kleurcartridge zitten.

HP DeskJet 2921

De HP DeskJet 2921 is een thermische inkjet-all-in-one die speciaal bedoeld is voor thuisgebruik. Je hebt één apparaat dat kan printen, kopiëren en scannen; de scanner is een flatbedscanner zonder automatische documentinvoer. De printtechniek gebruikt twee cartridges: een zwarte en een driekleurencartridge. De kleurfunctie is beschikbaar voor zowel printen als kopiëren. De papierlade biedt ruimte aan 60 vellen normaal papier en ondersteunt DL-enveloppen.

Als draadloze all-in-one-printer kan deze DeskJet via wifi op je netwerk worden aangesloten, maar het is ook mogelijk om de printer via een usb-kabel rechtstreeks met een computer aan te verbinden. De printsnelheid bij dit model is rond de 7 pagina's in zwart en 5,5 pagina's per minuut in kleur. Automatisch dubbelzijdig afdrukken wordt niet ondersteund.

Epson Expression Home XP-2200

Bij de Epson Expression Home XP-2200 draait het om een compacte kleureninkjet waarmee je zowel kunt printen als scannen en kopiëren. De printer werkt met vier afzonderlijke inkten en heeft een maximale printresolutie van 4800 x 1200 dpi. De maximale papiermaat is A4 en de papierlade kan 50 vellen bevatten. Printen gebeurt via een handmatige papierinvoer, zonder extra lade.

De XP-2200 heeft een flatbed-scanner zonder automatische documentinvoer; dubbelzijdig scannen wordt niet automatisch ondersteund. Op printsnelheid scoort dit model tot 27 pagina’s per minuut in zwart en tot 15 pagina’s per minuut in kleur in de snelste modus. Verbinden gaat via usb of draadloos via wifi. Via een fysieke WPS-knop maak je eenvoudig verbinding.

Epson Expression Home XP-3200

De Epson Expression Home XP-3200 is een all-in-one-printer met iets meer mogelijkheden aan de bedieningskant. De inkjet is voorzien van een 1,44-inch lcd-scherm en kan dubbelzijdig printen. De maximale afdrukresolutie is 5760 x 1440 dpi. Het apparaat ondersteunt diverse papierformaten tot en met A4 en ook verschillende envelop- en fotopapierformaten accepteert de printer.

De geïntegreerde flatbed-scanner haalt een optische scanresolutie van 1200 x 2400 dpi, met 48-bit kleurdiepte bij de invoer en 24-bit bij de uitvoer. De XP-3200 gebruikt vier losse cartridges en heeft een papierlade voor standaard papier; randloos printen behoort ook tot de mogelijkheden. De printsnelheid ligt rond de 10 pagina’s per minuut in zwart en 5 in kleur. Voor verbinding met je netwerk is wifi aanwezig, plus usb voor directe koppeling. Apple AirPrint wordt ondersteund.

HP Smart Tank 5108 - Multifunctionele printer

De HP Smart Tank 5108 is een inkjet all-in-one met navulbare inkttanks in plaats van losse cartridges. De printer kan scannen en kopiëren. De papierlade heeft volgens de gegevens plaats voor 100 vellen en ondersteunt verschillende formaten, met een formaatbereik tot ongeveer 215,9 x 355,6 mm.

Bij de printspecificaties wordt een snelheid van ongeveer 12 pagina’s per minuut in zwart en 5 in kleur genoemd en automatisch dubbelzijdig afdrukken is eveneens mogelijk. De scanner is een flatbedscanner en ondersteunt enkelzijdige scans; automatische documentinvoer en automatisch dubbelzijdig scannen zijn niet aanwezig. De verbinding met netwerk gaat via wifi en je kunt de printer direct via usb aansluiten.

▼ Volgende artikel
PlayStation State of Play: hier kijk je vanavond om 23:00 uur
Huis

PlayStation State of Play: hier kijk je vanavond om 23:00 uur

Sony PlayStation zendt aanstaande donderdagavond om 23:00 uur Nederlandse tijd een nieuwe State of Play-livestream uit. Martin, Simon en Jacco kijken live met je mee!

Er gingen al geruchten over de komst van de State of Play, en die blijken nu dus te kloppen. Nate the Hate, de insider die wel vaker de komst van aan games gerelateerde presentaties op voorhand lekt, claimde dat onlangs namelijk al.

Op PlayStation Blog schrijft Sony dat de presentatie meer dan zestig minuten beslaat en "nieuws, gameplay-updates en aankondigingen van gamestudio's verspreid over de wereld" bevat voor aankomende PlayStation 5-games. Daarbij zullen er zowel games van PlayStation Studios zelf als andere bedrijven de revue passeren.

Zoals gezegd wordt de State of Play op donderdag 12 februari om 23:00 uur Nederlandse tijd uitgezonden, en zal deze te zien zijn via YouTube en Twitch. De presentatie zal ook hieronder te zien zijn zodra hij begint. Uiteraard streamen we de presentatie ook op Twitch, YouTube en TikTok!

Over de precieze inhoud van de State of Play-presentatie is nog niets bekend. Wel is het opvallend dat de presentatie meer dan een uur duurt, wat het een van de langste State of Play-presentaties tot dusver maakt.

Watch on YouTube

Wat is er te zien in de nieuwe State of Play?

Sony brengt dit jaar in ieder geval Saros, Marathon en Marvel's Wolverine uit, maar van die laatste is inmiddels bevestigd dat de game in de lente van dit jaar een update krijgt.

Verder werd vorige week een nieuwe Horizon-game met een focus op multiplayergameplay aangekondigd, genaamd Horizon Hunters Gathering. We weten ook dat The Last of Us-ontwikkelaar Naughty Dog aan hun nieuwe game Intergalactic: The Heretic Prophet werkt, en volgens geruchten wordt er bij PlayStation Studios ook een nieuwe God of War-game ontwikkeld met metroidvania-elementen.

Andere titels die vermoedelijk voorbijkomen zijn: Resident Evil Requiem, Helldivers 2, Marvel Tokon: Fighting Souls, Ace Combat 8, Marathon en Phantom Blade Zero.

Kunnen we dan helemaal geen verrassingen verwachten? Volgens geruchten werkt Sony Santa Monica al een tijdje aan een tweedimensionale God of War-game met Kratos' broer Deimos in de hoofdrol, en vermoed wordt dat deze eindelijk wordt aangekondigd. Sowieso zijn er veel God of War-geruchten: ook zou er gewerkt worden aan een heruitgave van de eerste drie delen en spin-off met personages Atreus in de hoofrol.