Обнаружение битрейта MP3 через анализ частотного спектра

Question

Есть ли какая-нибудь программа, которая определяет битрейт MP3? Я не говорю об эффективной скорости передачи битов, с которой был закодирован файл, а о реальной скорости передачи битов, которая может быть рассчитана только путем анализа частотного спектра.

Например, если у меня есть MP3, закодированный в 128 кбит / с, размер которого составляет 1 МБ, и затем я перекодирую этот MP3 в 320 кбит / с, размер которого становится 3 МБ, у меня будет та же самая идентичная звуковая дорожка, но с другими размерами.

Если у меня есть MP3 со скоростью 320 кбит / с и я транскодирую его до 128 кбит / с, я потеряю качество и, следовательно, размер файла.

Но, тем не менее, я не могу проверить, что 320 кбит / с - это "реальный" битрейт моего MP3.

Подробности объясняются в этой статье: http://www.fileden.com/files/2009/2/14/2321055/My%20Documents/MP3%20Bit%20Rate%20Quality%20Detection%20through%20Frequency.pdf

Answer 1

Во-первых, https://www.google.com/?q=mp3+cutoff+frequency может быть весьма полезным.

Во-вторых, почти все MP3 кодируются с использованием предустановок с вполне стандартными многофазными фильтрами нижних частот.Поскольку на самом деле невозможно достичь сжатия без потерь с MP3, то теряется на самом деле более высокие гармоники базовых частот (см. БПФ, DCT, вейвлет-преобразования и т. Д.);фильтр применяется таким образом, чтобы результаты более позднего анализа спектра Фурье были более согласованы с диапазоном слуха человека (т. е. не анализируемые / маскируемые частоты вообще исключаются из анализа).На самом деле невозможно добиться высокого сжатия без обрезания / серьезного искажения более высоких частот, поскольку именно они занимают большую часть пространства в битовом потоке.

Конечно, без обрезанияограничение в частотной области будет менее точным, но оно будет все же .Отсечка применяется, помимо прочего, так, чтобы артефакты сжатия генерировались вне диапазона психоакустического слуха.

В качестве ориентира - проведите спектральный анализ потока (достаточно SA в реальном времени с клоном Winampесли диапазоны более высоких частот достаточно насыщены, вы также можете просто сделать спектрограмму, если у вас есть инструменты), и найти точку отсечения.В приведенном ниже примере обрезание происходит при 15 кГц, что сообщает мне, что поток был изначально сжат при 128 кбит / с;Я бы даже зашел так далеко, чтобы сказать, что на самом деле можно различать <= 128 кбит / с потоков <em>на слух со многими видами музыки (драм-н-бейс и другие жанры электронной музыки с большим количеством высоких частот приходят на ум).

Наиболее распространенные срезы: (обратите внимание, что они «жесткие» в CBR и «мягкие» в ABR / VBR)

• 128 кбит / с: 15-16 кГц ( очень слышно на рок / электронной музыке! Эффект "потери места")
• 192 кбит / с: ~ 19 кГц (в большинстве случаев едва слышно, считается прозрачный по большинству)
• 256-320 кбит / с:> ~ 20 кГц (неразборчиво)

Да, я знаю, что некоторые люди могут слышать частоту выше 20 кГц, но эффект маскировки, появляющийся в музыке, плюс фактическое время отклика из динамиков означает, что в реальной музыке ограничение 20 кГц не имеет отношения к качеству звука.

_{источник: собственный поискзвукорежиссер плюс http://www.whatinterviewprep.com/prepare-for-the-interview/spectral-analysis/ в качестве дополнительной справки}

Answer 2

Частота среза и скорость передачи данных независимы.Да, большинство людей используют пресеты, поэтому между ними есть корреляция, но она не является детерминированной.

Answer 3

Вы можете открыть файл «Adobe Audition» или «Cool Edit» и открыть окно анализа частоты.Если частотные линии до 20 кГц или больше, mp3-битрейт может быть 320 кбит / с, если частотные линии меньше, чем 20 кГц, это не 320 кбит / с.

Answer 4

Единственное, что вы можете легко определить из анализа частотного спектра, - это какова частота дискретизации входного mp3-файла.

Например, если ваш mp3 сэмплируется на частоте 44100, у вас не будет звука выше 22050 Гц, и это будет хорошо видно на графике спектра.

Поскольку вы пересекаете трансцендентную область здесь, попробуйте это:

• кодировать mp3 в 128kbps
• перекодировать, чтобы сказать 320kbps
• попробуйте RAR-7 или 7Z-ing получившийся файл и оригинальный файл. Соблюдайте коэффициенты сжатия.

Их "энтропия", т.е. случайность будет отличаться, и, возможно, это число скажет вам что-то о том, сколько информации «создается» при расширении битрейта во время транскодирования.