Audiocodecs – gut zu hören!
February 26, 2024„Präsentiert in Dolby Digital” oder „Dolby Surround” – wir alle kennen diese technischen Informationen zu Filmen aus dem Kino und auf DVDs. Aber was bedeutet das und wie bestimmen Audiocodecs die Dolby-Standards? In diesem Blogbeitrag teilen wir mit Ihnen einige grundlegende Fakten zu Dolby, Audiocodecs, häufigen Problemen und Lösungen. Weiterhin wagen wir auch einen Seitenblick auf Audiostandards und Codecs, die für XR- und VR-Videoinhalte verwendet werden. Wichtig zu wissen: Natürlich können wir in einem Beitrag nur einen Bruchteil aller existierenden Audioformate abbilden.
Was will „Dolby" uns sagen?
Jeder kennt Dolby-Standards aus verschiedenen Medienkontexten. Aber nicht jeder kennt ihren Ursprung. Kurz gesagt kommt diese Innovation von Dolby Laboratories, einem US-amerikanischen audiovisuellen Medienunternehmen mit Standorten und Kunden auf der ganzen Welt. Dolby ist seit Jahrzehnten „mittendrin statt nur dabei“, seit es Sound gibt. Sogar, als Radio und Kassetten noch als technologische Highlights galten.
Einige der bekanntesten Audio-Lösungen sind Dolby Noise Reduction und Dolby Surround (erstmals in den 1960er und 1970er Jahren angewendet), Dolby Digital (1990er Jahre) und Dolby Atmos (2012). Schauen wir uns einige grundlegende Funktionen der Dolby-Formate an, bevor wir uns detaillierter mit Audiocodecs befassen!
Dolby Noise Reduction (DN)
Dolby Noise Reduction ist ein analoges System, das dazu diente, Hintergrundgeräusche in analogen Audioaufnahmen zu reduzieren. Es wurde in der Regel bei frühen analogen Medien wie Kassettentapes angewendet und enthält daher keine bekannten digitalen Codecs.
Dolby Surround:
Dolby Surround war einer der frühesten Versuche, Multikanalaudio für Filme zu verwenden. Es nutzte vier Audiokanäle (links, Mitte, rechts und ein Mono-Surround-Kanal), um ein authentischeres Sounderlebnis zu schaffen. Praktisch fand man es hauptsächlich in Kinos, auf VHS-Tapes und Laserdiscs.
Dolby Pro Logic und Dolby Pro Logic II
Im Kontext von Heimkino und Surround-Sound sind Dolby Pro Logic und Dolby Pro Logic II Beispiele für Matrix-Codierungssysteme, die unter das Dolby Surround-Dach fallen. Diese Systeme nehmen Stereo-Audiosignale und verwenden Matrix-Codierung, um zusätzliche Surround-Soundkanäle zu erstellen.
Zugegebenermaßen sind Dolby Pro Logic und Dolby Pro Logic II keine „echten“ Codecs im traditionellen Sinne. Stattdessen handelt es sich um Dekodierungstechnologien, die in Verbindung mit Audiocodecs arbeiten, um aus Stereoquellen ein Surround-Sounderlebnis zu ermöglichen. Audiocodecs im engeren Sinn können hierbei variieren und Dolby Digital (AC-3) für DVDs oder Dolby Digital Plus für Streaming-Dienste einschließen.
Dolby Pro Logic
Pro Logic gehört zu den früheren Dolby-Surround-Systemen und wird häufig verwendet, um Surround-Sound aus Stereoquellen zu decodieren. Es umfasst in der Regel einen linken Frontkanal, einen mittleren Frontkanal, einen rechten Frontkanal und einen Mono-Rückkanal.
Dolby Pro Logic II
Als Nachfolgeversion von Dolby Pro Logic ist Dolby Pro Logic II darauf ausgelegt, ein noch „realeres“ Surround-Sounderlebnis zu bieten. Es kann Stereo-Signale in 5.1- oder 7.1-Kanal-Surround-Sound umwandeln. Dies liegt daran, dass das System Tonsignale für den linken Frontkanal, den mittleren Frontkanal, den rechten Frontkanal, den linken hinteren Kanal, den rechten hinteren Kanal und einen Subwooferkanal enthält.
Dolby Digital
Dolby Digital ist eine digitale Audiokodierungstechnik, die die Klangqualität signifikant verbessert, indem sie bis zu 5.1 Kanäle (links vorne, Mitte vorne, rechts vorne, links hinten, rechts hinten und einen Low-Frequency-Effects-Kanal) von Surround-Sound verwendet. Aufgrund seiner hochwertigen Audio- und Kompressionseffizienz wurde dieses Audioformat zum „Goldstandard“ für DVDs, digitales Fernsehen, Blu-rays und viele andere digitale Medienplattformen, zumindest bevor neuere Formate übernommen wurden.
Dolby Atmos
Dolby Atmos revolutionierte den Ton, indem es als eines der ersten Audioformate objektbasierten Klang einführte. Im Gegensatz zum traditionellen kanalbasierten Audio behandelt Atmos Klänge als individuelle Objekte in einem 3D-Raum, was eine präzisere Platzierung und Bewegung von Audioelementen ermöglicht. Zuerst wurde dieses Format hauptsächlich in Kinos verwendet. Später wurde Atmos auf Heimkinos, Soundbars, Kopfhörer und mobile Geräte erweitert. Insgesamt bietet dieses Soundsystem ein umfassendes Klangerlebnis mit Overhead- und multidimensionalem Klang.
Dolby TrueHD
Dolby TrueHD ist ein verlustfreier Audiostandard (mit einem entsprechenden Codec). Sie finden ihn hauptsächlich auf Blu-ray Discs. Einer der Vorteile dieses Standards: Er bietet hochwertigen Audio und unterstützt bis zu 7.1 Kanäle Surround-Sound. TrueHD bietet Studioqualität ohne jegliche Kompression und liefert so ein realitätsnahes Klangerlebnis. Der Nachteil: Alle verlustfreien Video- und Audioformate erfordern eine höhere Speicherkapazität und Bitrate als ihre komprimierten Gegenstücke.
Dolby Digital Plus
Dolby Digital Plus, auch bekannt als Enhanced AC-3 oder E-AC-3, ist die „Premium“-Version von Dolby Digital. Dies liegt daran, dass Dolby Digital Plus höhere Bitraten, mehr Kanäle (bis zu 13.1) und verbesserte Effizienz unterstützt. Gleichzeitig behält dieser Standard (und der entsprechende Codec) die Abwärtskompatibilität mit Dolby Digital bei. Filmemacher verwenden diesen Standard häufig für Streaming-Dienste und einige Blu-ray Discs.
Audiocodecs verstehen
Für jeden Standard und Zweck gibt es passende Audiocodecs. Je nachdem, wofür Sie Ihre Videodateien verwenden möchten, sollten Sie auch ein Audioformat auswählen, das zu den technischen Ressourcen (Bandbreite, Speicherplatz, Grad der Kompression) und zur Zielgruppe passt. Zum Beispiel kann ein stark komprimierter Codec, der die Klangqualität in einem bestimmten Maße verringert, perfekt für Ihre Instagram-Reels funktionieren. Im Gegensatz dazu sollten Sie für die Wiedergabe Ihrer Videos im Fernsehen, im Kino oder auf Streamingplattformen auf hochwertige und vielleicht sogar verlustfreie Formate setzen. In der folgenden Übersicht finden Sie einige gängige Beispiele für häufig verwendete Audiocodecs.
MP3 (MPEG-1 Audio Layer III) – der kompakte „Allrounder“
Fakten in Kürze
Fakten in Kürze
MP3 (MPEG-1 Audio Layer III) ist ein stark komprimiertes Audioformat. Sein Hauptvorteil gegenüber niedriger komprimierten Codecs: MP3-Inhalte laufen problemlos auf jedem Ausgabegerät, unabhängig davon, wie „groß“ oder „klein“ der RAM oder der Speicherplatz ist. Darüber hinaus sind MP3-Dateien klein, „kompakt“ und erfreuen sich breiter Akzeptanz und Beliebtheit.
Mögliche Schwierigkeiten
Aufgrund der starken Kompression kann die Audioqualität abnehmen.
Steigern Sie Ihr Klangerlebnis!
Für ein intensiveres Klangerlebnis können höhere Bitraten entscheidend sein. Alternativ ist die Konvertierung entscheidend – möglicherweise bietet sich die Konvertierung in verlustfreie Formate wie FLAC an.
AAC (Advanced Audio Coding) – effizient, aber „wählerisch“
Fakten in Kürze
Im Vergleich zu MP3 ist der AAC-Codec im Allgemeinen eine effizientere Lösung. Sein Kompressionsniveau ist niedriger, sodass Sie oft ein beeindruckenderes Klangerlebnis erhalten. Ursprünglich wurde dieser Codec für iTunes und Apple-Geräte entwickelt.
Mögliche Schwierigkeiten
Nicht-Apple-Geräte und ältere Mediaplayer unterstützen möglicherweise das AAC-Format nicht vollständig.
Steigern Sie Ihr Klangerlebnis!
Steigern Sie Ihr Klangerlebnis: Möchten Sie sicherstellen, dass Sie immer das volle Klangspektrum bekommen? Dann konvertieren Sie AAC-Dateien in MP3 für eine breitere Kompatibilität oder verwenden Sie Media-Player, die AAC unterstützen.
AC-3 und E-AC-3 – die „Blockbuster“-Codecs
Fakten in Kürze
AC-3 ist eng mit dem gängigen Dolby-Digital-Audio-Standard verbunden und wurde daher für den größeren Bildschirm (TV, DVD, Kino, teilweise Streaming, Blu-ray) erstellt. Dieser vielseitige Audio-Codec unterstützt mehrere Audio-Kanäle, typischerweise bis zu 5.1 Kanäle, und bietet ein Surround-Sounderlebnis. Als höchstes Audioformat verwendet AC-3 wahrnehmungsbasierte Audiocodierung, um hohe Kompressionsverhältnisse ohne signifikanten Verlust der Audioqualität zu erreichen. Es verwendet auch psychoakustisches Modellieren, um Audiodaten zu verwerfen, die für das menschliche Ohr weniger wahrnehmbar sind.
AC-3 unterstützt eine Reihe von Bitraten, was Flexibilität in der Audioqualität ermöglicht. Höhere Bitraten führen im Allgemeinen zu einer besseren Audiofidelität, erfordern jedoch mehr Speicherplatz oder Bandbreite. AC-3 ist zu einem Standard-Audioformat für DVDs geworden und bietet ein Gleichgewicht zwischen Audioqualität und Dateigröße. Die bekannteste und neueste AC-3-Erweiterung ist Dolby Digital Plus (E-AC-3).
Mögliche Schwierigkeiten
Beim Bearbeiten und Abspielen von AC-3- und E-AC-3-Tracks können gelegentlich Aussetzer oder Verzerrungen im Audio-Stream auftreten. Diese weit verbreiteten Probleme können natürlich auch durch Dateifehler oder Datenverlust verursacht werden, die eine Wiederherstellung oder Reparatur erfordern. In einigen Fällen sind Audio und Video nicht synchronisiert. Dies führt zu einer Diskrepanz zwischen dem, was Sie sehen und hören. Sicherlich können Sie auch auf Wiedergabegeräte und Mediaplayer stoßen, die den AC-3-Codec oder seine Varianten nicht unterstützen. Abhängig von den Aufnahme- und Wiedergabeeinstellungen ist die Audioqualität manchmal niedriger als erwartet. Die richtigen Einstellungen für AC-3-Dateien sind ebenfalls entscheidend für den Erfolg, da falsche Konfigurationseinstellungen zu allen oben genannten Problemen führen können.
Steigern Sie Ihr Klangerlebnis!
Für alle Probleme ist die Quelldatei der erste Faktor, auf den Sie achten sollten, da sie von Dateikorruption betroffen sein könnte und das Video repariert werden muss. Falls die Datei keine Mängel aufweist, das Problem jedoch weiterhin besteht, ist Ihr Wiedergabegerät oder Ihre Software der nächste Aspekt, den Sie analysieren und beheben sollten. Tatsächlich sollten Sie Ihren Player, Empfänger und Ihre Software immer auf dem neuesten Stand halten. Alternativ können Sie auch auf einen anderen Mediaplayer oder ein anderes Wiedergabegerät umsteigen. Denn einige Wiedergabegeräte und Mediaplayer wurden einfach nicht darauf ausgelegt, AC-3- oder E-AC-3-Audiotracks abzuspielen. In diesem Fall konvertieren Sie die AC-3-Datei in ein breiter unterstütztes Format, bewahren Sie jedoch immer die Originaldatei auf. Um die Audioqualität zu optimieren, überprüfen Sie die Bitrate der AC-3-Datei. Höhere Bitraten führen im Allgemeinen zu besserer Audioqualität. Zuletzt bestimmt die Qualität der Quelldatei die Grenzen dessen, was möglich ist.
Audiocodecs für virtuelle und erweiterte Realitäten
Während jeder in vielen Lebensbereichen auf Videos zurückgreift, erfordern VR, XR, AR und MR oft noch speziellere, komplexere Video- und Audiocodecs. Nutzen wir also hier die Gelegenheit und werfen einen Blick auf einige grundlegende Fakten zu VR- und XR-Standards.
VR (Virtual Reality)
Audiostandards für VR-Einstellungen
- Ambisonics: Ambisonics ist ein Standard zur Darstellung von 360-Grad-Klangumgebungen. Vor allem erfasst es Audio aus allen Richtungen. Somit ermöglicht Ambisonics den Nutzern, in eine Soundkulisse einzutauchen, die sich je nach Ausrichtung in der VR-Umgebung ändert.
- Binaurales Audio: Dieser Audiostandard simuliert die natürliche Hörerfahrung, indem er zwei Mikrofone verwendet, um einen 3D-Stereoklang zu erzeugen. So kann er nachbilden, wie Menschen die Richtung und Entfernung von Geräuschen wahrnehmen.
Passende Audiocodecs
- AAC (Advanced Audio Coding): AAC ist ein weit verbreiteter Codec zur Codierung von hochwertigem Audio. In einem VR-Kontext verlassen sich Content-Ersteller oft darauf, räumlichen Ton in VR-Anwendungen zu liefern. Dies liegt daran, dass AAC Multichannel-Audiodateien sehr gut unterstützt und dabei einen hohen Grad an Effizienz und Kompression bietet.
XR (Erweiterte Realität)
Audiostandards für XR-Einstellungen
- Spatial Audio: Ähnlich wie in VR sind räumliche Audiotechniken wie Ambisonics und binaurales Audio in XR-Einstellungen entscheidend. Genauer gesagt ermöglichen sie die Platzierung von Tonquellen in einem 3D-Raum. Infolgedessen bieten räumliche Audiostandards die Möglichkeit, den Hörer direkt in die Umgebung einzubinden.
Passende Audiocodecs
- Opus: Ohne Zweifel gibt es viele Audiocodecs zur Auswahl für XR-Content. Viele Videoschaffende vertrauen jedoch auf Opus als vielseitigen Codec, der die latenzarme Codierung und Decodierung von Audio unterstützt. Darüber hinaus eignet sich Opus zur Bereitstellung hochwertiger Audioinhalte in Echtzeit für XR-Anwendungen.
MR (Mixed Reality) und AR (Augmented Reality)
Audio-Standards für MR- und AR-Einstellungen
Spatial Audio: Wie auch für VR und XR bleibt räumlicher Ton bei MR und AR entscheidend, um realistische Hörerlebnisse zu schaffen, die mit den visuellen Elementen übereinstimmen. Dies umfasst die Wahrnehmung von Audioinhalten aus bestimmten Standorten in der Umgebung des Benutzers.
Passende Audiocodecs
- Dolby Atmos für Kopfhörer: Im Allgemeinen erfordert MR-Inhalt spezielle Kopfhörer. Für dieses Gerät ist Dolby Atmos eine führende Technologie, um ganzheitliche Audioerlebnisse in AR/MR-Anwendungen zu schaffen. Es bietet nicht nur objektbasierten Ton, sondern auch präzise Platzierung und Bewegung von Klang im virtuellen oder erweiterten Raum.
Kurz gesagt: Contentschaffende verlassen sich oft auf diese Standards und Codecs, um intensive und realistische Klangerlebnisse in VR-, XR-, AR-und MR-Umgebungen zu erzeugen. All diese technischen Werkzeuge und Details spielen eine bedeutende Rolle bei der Verbesserung der Gesamtwahrnehmung und lassen die jeweilige Umgebung „lebendiger“ erscheinen. Genauer gesagt bieten sie räumlich genaue und hochwertige Audioerlebnisse, die alle Benutzer dieses hochkomplexen Videomaterials faszinieren und unterhalten. Nicht vergessen: Technologie entwickelt sich stetig weiter. So ändert sich mit der Zeit auch der „State of the Art“ bei Video-und Audiocodecs. Wie auch immer Ihr perfekter Soundtrack klingt – wir wünschen Ihnen viel Erfolg!
English 
German