PCM ist einer der am häufigsten verwendeten Audio-Codecs. Die meisten Computer (wie auch viele Geräte) verwenden es standardmäßig für die Audioausgabe / -eingabe. Alle Audiodaten, die auf diesem Gerät zu hören sind, egal ob von einer Datei oder einem Mikrofoneingang, befinden sich im PCM und werden verwendet, um eine Annäherung der ursprünglichen analogen Klänge zu erzeugen.
Wenn Sie eine digitale Audioaufnahme mit einem Mikrofon in einem System durchführen, das PCM für die Audioausgabe / -eingabe verwendet, ist der Audiostrom PCM. Wenn Sie diese Aufnahme verlustlos als WAV, FLAC, WMA Lossless, ALAC, AIFF usw. speichern, gibt es keinen Kodierungsprozess. Der Audiostream wird nur in die neue Containerdatei eingefügt. Es ist immer noch der PCM-Stream, den Ihr System vom Analog interpretiert Klänge der realen Welt.
Verlustfreie Formate können in 2 Typen unterteilt werden: komprimiert und unkomprimiert. Nicht komprimierte Formate wie WAV und AIFF speichern lediglich den PCM-Audiostrom. Komprimierte Formate wie FLAC, ALAC und WMA Lossless lassen die Streamdaten durch einen Kompressionsalgorithmus laufen, um Platz zu sparen, beispielsweise ein ZIP-Archiv. Die Daten werden nicht geändert, sondern nur effizienter gespeichert. Es ist immer noch als PCM codiert.
Wenn Sie dann den verlustfreien Export nehmen und ihn in eine MP3-Datei mit 128 kbps konvertieren, ist eine erneute Codierung erforderlich. Kodierung bedeutet, die Audio-Stream-Daten auf eine neue Art zu organisieren. Dies ist ein verlustfreier Prozess. Meines Wissens gibt es jedoch keine Codecs, die dies tun, da dies sinnlos wäre. Die Datei klingt genauso, die Wiedergabe erfordert eine Dekodierung des Audios, was mehr Systemressourcen erfordert, und die gleiche Größe wie die Originaldatei hätte. Daher führen Codecs wie MP3, WMA Lossy, AAC, Vorbis (OGG) usw. auch zusätzliche Operationen aus. Eine übliche Operation ist das Verwerfen von Daten, die als von geringerer Bedeutung angesehen werden. Das Verwerfen von Daten führt zu einer geringeren Dateigröße.
Das Folgende ist keine perfekte Analogie, aber ich denke, es bringt den Punkt rüber.
Nehmen wir an, ein " I hate you Sarah!" auf ein Stück Papier geschriebenes " " repräsentiert den PCM-Audiostrom in der WAV-Datei, die Sie nach dem Aufnehmen verlustfrei exportiert haben.
Das Codieren dieser Daten in einem anderen Codierungsformat wäre äquivalent dazu, die Buchstaben bis zu " h Iyae oSr! haatu" durcheinander zu bringen . Die Decodierungssoftware weiß, wie dieser Codec Daten anordnet, um die Nachricht aufzulösen.
Wie bereits erwähnt, werden bei Formaten wie MP3 auch Daten während des Kodiervorgangs verworfen. Die MP3-Nachricht wäre also eher wie " h I Sr! h tu", und wenn sie entschlüsselt wird ("unjumbled"), wäre dies " I h t u S r h!". Wenn Sie dies zurücklesen, erhalten Sie immer noch die Nachricht, aber das Ausschließen von Buchstaben verändert den Klang ein wenig. Je mehr Sie ausschließen, desto schlechter wird es, bis Sie einen Punkt erreichen, an dem Sie die ursprüngliche Nachricht nicht mehr verstehen können.
Der MP3-Audiostrom steht für den ursprünglichen PCM-Audiostrom. Wenn Sie die MP3-Datei wiedergeben, wird sie in PCM decodiert, aber die verworfenen Daten werden nicht offensichtlich zurückgegeben. Es klingt in diesem Beispiel plausibel, die fehlenden Buchstaben wieder einzufügen, aber denken Sie daran, Computer sind nicht so schlau wie wir, und dies ist ein sehr einfaches Beispiel.
Wenn Sie die MP3-Datei in eine WAV-Datei konvertieren wollten, werden Sie technisch in PCM decodiert und dann den PCM-Stream gespeichert. Aus diesem Grund ist die WAV-Datei größer als die MP3-Datei. Es gibt keinen Datenverlust, da der MP3-Stream immer nur eine Darstellung für einen PCM-Stream war. Die Codec-Spezifikation gibt dem Decoder an, wie er MP3 in das PCM-Format zurück decodieren soll. Wenn Sie die MP3-Datei in eine AAC mit 128 kbit / s konvertieren möchten, wird die MP3-Datei in PCM decodiert. Anschließend wird der PCM-Stream als AAC codiert. Der Kodierungsprozess von PCM zu AAC führt zu weiterem Datenverlust, da "I h t u S r h!"wird wie die ursprüngliche Nachricht behandelt. Beachten Sie, dass die Buchstaben nicht zusammengedrückt werden. Wenn die AAC-Datei erstellt wird, werden Leerzeichen von ausgeschlossenen Buchstaben nicht Teil der Nachricht sein, wenn Sie herausfinden möchten, was am sichersten zu verwerfen ist Aus diesem Grund führt das Umcodieren von Daten mit derselben Bitrate zu einer Qualitätsverschlechterung.
