Prof. Dr. Martin Ruckert

Wie funktioniert MP3 ?

Seite 1Oktober 2006

Wie funktioniert MP3 ?Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu

Wie Funktioniert MP3 ?

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Wie Funktioniert MP3 ?

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Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte

Kompression Prozent kBit/s Byte

Original: 1:1 100% 1411 8307560

A: 1:4 23% 320 1886040

B: 1:9 11% 150 880116

C: 1:22 4% 64 364831

Reihenfolge:1. Orginal2. ? 3. ?4. ?5. ?

Fragen: Position von C ? Position vom

Original ?

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Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte

Kompression Prozent kBit/s Byte

Original: 1:1 100% 1411 8307560

A: 1:4 23% 320 1886040

B: 1:9 11% 150 880116

C: 1:22 4% 64 364831

Reihenfolge:1. Orginal2. C3. ?4. ?5. ?

Fragen:

Position vom Original ?

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Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte

Reihenfolge:1. Orginal2. C3. B4. Orginal5. A

Kompression Prozent kBit/s Byte

Original: 1:1 100% 1411 8307560

A: 1:4 23% 320 1886040

B: 1:9 11% 150 880116

C: 1:22 4% 64 364831

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Software Engineering Verpacken von Bits in Streams Synchronisation Fehlererkennung, . . .

Psychoakustik Was hört man ? Wie genau hört man Frequenzen ? Wie genau hört man Lautstärke ?

Mathematik Wie funktioniert die Umformung in Frequenzen? …

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Wie Funktioniert MP3 ?

Hintergrund Vorlesung: Lineare Algebra

im ersten Semester Bachelor Informatikan der FH München

Wie viel Mathematik braucht ein Informatiker? Einsatz von Computer-Algebra Werkzeugen Projektorientierter Unterricht

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Vektor

1

1

1

Geometische Interpretation Komponenten

111

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Vektor

1

1

1

1 11

Interpretation Komponenten

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Skalarprodukt

nn

n

n baba

b

b

aa

11

1

1

cos baba

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Skalarprodukt

cos baba

Interpretation: ( Mit )

Die Komponente von b in Richtung von a

a

b

α

1a

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Skalarprodukt

cos baba

Interpretation: ( Mit )

Die Komponente von b in Richtung von a

1a

?

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Skalarprodukt

cos baba

Interpretation:

Die Komponente von b in Richtung von a

?

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Viele Skalarprodukte: Matrix

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Koordinatentransformation

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Wie Funktioniert MP3

Psychoakustik: Festlegen der nötigen Genauigkeit

Software Engineering: Einpacken in einen Bitstream

MP3Software Engineering: Bitstream Auspacken

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Psychoakustik

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Literatur

ISO/IEC 11172-3. Information technology Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5Mbit/s, Part 3: Audio, ISO/IEC, 1993.

M. Bosi und R. E. Goldberg. Introduction to Digital Audio Coding and Standards, Kluwer Academic Publishers, 2003.

M. Sieler und R. Sperschneider. MPEG Layer 3—Bitstream Syntax and Decoding, 1997.

E. Zwicker und H. Fastl. Psychoacoustics, Facts and Models, Springer Verlag, 1999.

M. Ruckert, Understanding MP3, Vieweg Verlag, 2005.

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Experimente