Vraagt u zich af wat een audiocodec is en hoe u de juiste kiest voor livestreaming van video of opname?
Stel je voor dat we in een puur analoge wereld leefden. Er zouden geen dingen als audiocodecs nodig zijn. Wat is een audiocodec die je vraagt? Het is een algoritme dat wordt gebruikt om analoge audiosignalen om te zetten in digitale. Een noodzaak in de wereld van digitale apparaten, mediaspelers en internet.
De kwaliteit van de audiocodec is in de loop der jaren verbeterd. Denk terug aan de jaren 80 toen digitale versterkers mainstream werden. Vergeleken met de kwaliteitsreproductie van de hedendaagse digitale versterkers, is het verschil duidelijk. Betere audiocodecs reproduceren realistischer klinkende high-fidelity audio. 
Maar er zijn zoveel audiocodecs. Hoe kies je?
Veel codecs zijn gespecialiseerd. Sommige zijn eigen en andere zijn gemaakt voor specifieke toepassingen, zoals telecommunicatie. Voor alleen-spraaksignalen, zoals op je telefoon, heb je geen high-fidelity nodig en kun je zelfs profiteren van het gebruik van een codec die een signaal reproduceert met een beperkt audiobereik. Maar voor muziek is een audiosignaal met een hogere getrouwheid beslist wenselijker.
Graaf dieper en je ontdekt dat verschillende audiocodecs verschillende dingen doen met het originele analoge signaal. Een audiocodec zoals PCM is bijvoorbeeld een compressiealgoritme zonder verlies. Dat betekent dat het signaal digitaal wordt gereproduceerd zonder verlies van de oorspronkelijke informatie. Andere audiocodecs, zoals AAC en MP3, hebben verlies en comprimeren de audio. 
Compressie laat kleine stukjes van de originele inhoud vallen om de bestandsgrootte kleiner te maken. Als u naar nummers luistert op een mobiel apparaat, kunt u er zeker van zijn dat de bestanden zijn gecomprimeerd om ze kleiner te maken. Zo passen er meer muziekbestanden op je apparaat, maar is de kwaliteit niet optimaal.
Audiocodecs op Pearl en Pearl-2
Nu probeer ik in deze blog niet de gapende kloof tussen audio-codec te overbruggen, maar je te helpen een deel van de onduidelijkheid op te ruimen rond het kiezen van een audiocodec voor live streaming video of opname met Epiphan Pearl of Pearl-2.
Er zijn drie audiocodecs beschikbaar op Pearl:
- PCM – Niet-gecomprimeerde audiocodec die het beste is als u van plan bent uw programma op te nemen om later te bewerken en wanneer u zich geen zorgen maakt over de benodigde hoeveelheid bandbreedte.
- AAC - Een compressie-audiocodec die goed is voor livestreaming of het opnemen van inhoud voor onmiddellijke weergave op mediaspelers en voor uploaden naar internet. Experts zeggen dat AAC audio van betere kwaliteit reproduceert dan MP3 bij dezelfde audiobitrate. Hoewel ik dat niet heb getest, hebben de nieuwere audiocodecs de neiging om analoge signalen beter weer te geven dan de oudere, dus het zou me niet verbazen als dat waar was (knipoog naar de experts).
- MP3 – Een oudere maar nog steeds erg populaire compressie-audiocodec die goed is voor livestreaming of het opnemen van inhoud voor onmiddellijke weergave op mediaspelers en voor uploaden naar internet.
Het kiezen van de juiste audiocodec is belangrijk bij het opzetten van uw live streaming-evenement of opname met Pearl of Pearl-2. Andere zaken waarmee u rekening moet houden voor audio van hogere kwaliteit, zijn het kiezen van een samplefrequentie en de effecten van het opnieuw samplen van de audio.
Samplefrequenties en het probleem van resampling
De samplefrequentie is het aantal keren per seconde dat het audiosignaal wordt gesampled.
Hogere samplefrequenties staan gelijk aan meer informatie, wat een hogere betrouwbaarheid betekent - toch? Dus als ik een compressiecodec met verlies kies, zoals MP3, kan ik dan niet gewoon de samplefrequentie en de audiobitrate verhogen om de kwaliteit te verbeteren?
Het is waar dat meer van het originele signaal wordt gesampled. Maar meer betekent niet automatisch beter. Het is belangrijk om de samplefrequentie van het gecodeerde signaal van uw livestream (of opgenomen inhoud) af te stemmen op de frequentie van het bronsignaal om de kwaliteit van uw audio te behouden. 
Professionele audioapparatuur gebruikt een samplefrequentie van 48 kHz en consumentenaudioapparatuur gebruikt een frequentie van 44,1 kHz. HDMI- en SDI-bronnen samplen audio op 48 kHz. Als je de samplefrequentie van je audio tijdens het streamen wijzigt, wordt de audio vervormd omdat het signaal met een andere snelheid wordt herbemonsterd.
Een veelvoorkomend voorbeeld van resamplen is wanneer u audio neemt die oorspronkelijk is opgenomen met professionele apparatuur met een samplefrequentie van 48 kHz en deze overzet naar een cd op uw computer. De audio wordt opnieuw gesampled naar een lagere frequentie van 44,1 kHz, wat enige audiovervorming en verlies van enige getrouwheid veroorzaakt. In dit geval is een iets betere keuze om te samplen op 88,2 kHz (als uw apparatuur dit ondersteunt), aangezien dat gelijkmatig wordt omgezet in 44,1 kHz.
Dus waarom is 48 kHz de gouden standaard en wordt deze veel gebruikt door HDMI- of SDI-bronnen? Omdat het goed klinkende audio produceert voor de gemiddelde luisteraar en geen al te grote bestanden maakt. Het aanzienlijk verhogen van de samplefrequentie loont niet als uw oor het verschil niet kan onderscheiden. En voor de gemiddelde luisteraar is het verschil tussen audio opgenomen op 44,1 kHz en 48 kHz verwaarloosbaar (hoewel ik niet zeg dat er geen is voor alle audiofielen).
Er zijn gevallen waarin een hogere samplefrequentie nuttig kan zijn. Je zou originele inhoud kunnen opnemen om na te produceren en later op CD op te nemen (samplen op 88,2 kHz werkt goed), of misschien herstel je historische opnames en wil je zoveel mogelijk gegevens om mee te werken. Er zijn goede argumenten om op hogere frequenties te samplen, zoals 96 kHz of 192 kHz. Als u dat doet, worden echter veel grotere bestanden geproduceerd.
Een beetje gesproken over verschijnselen bij het kiezen van samplefrequenties die hoger zijn dan 48 kHz, is de potentiële generatie van ultrasone harmonischen. Deze harmonischen hebben misschien geen negatieve invloed op uw eindproduct, maar hoe die harmonischen worden verwerkt, hangt grotendeels af van uw apparatuur. Ultrasone frequenties liggen ver buiten het hoorbare bereik van het menselijk oor, maar de elektronica in uw apparatuur of luidsprekers kan vervorming genereren die binnen het hoorbare bereik ligt, dat voor de gemiddelde persoon ongeveer 20 Hz tot 20 kHz is. Misschien wilt u dat verder onderzoeken en uw apparatuur testen voordat u samplefrequenties gebruikt die 96 kHz en hoger zijn.
Overwegingen voor audiocodec, samplefrequentie en audiobitrate
Audiocodecs, samplefrequenties en de resulterende audiobitrate (d.w.z. de hoeveelheid gegevens per seconde) zijn gebonden aan de heup. Wat voor u geschikt is, hangt af van overwegingen zoals hoeveel bandbreedte-uploadcapaciteit u beschikbaar heeft en de apparatuur die u gebruikt.
Een grotere audiobitrate betekent een grotere bestandsgrootte en daarom beperken sommige websites de bitrate. Sites zoals YouTube ondersteunen bitrates tot wel 320 kbps (bij het schrijven van deze blog), maar andere zijn minder. Controleer dat voordat u er een kiest.
Bij gebruik van Pearl of Pearl-2 is de maximale audiobitsnelheid voor het coderen van mono-audiosignalen die worden gesampled op 44 kHz 264 kbps. Voor stereo wordt 320 kbps ondersteund.
Hier volgen enkele praktische zaken waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een audiocodec en audiobitsnelheid.
- Hoeveel bandbreedte-uploadcapaciteit heeft u beschikbaar? En hoeveel bandbreedte wil je in beslag nemen door je audiosignaal als je ook moet bedenken hoeveel bandbreedte je video nodig heeft?
- Geef je op aan videokwaliteit door de audiokwaliteit te verhogen? Video van lagere kwaliteit is veel duidelijker dan audio van lagere kwaliteit. Bent u bereid om enkele wegvallende videoframes te tolereren voor audio met een hogere getrouwheid als uw internetverbinding de gecombineerde bandbreedtevereiste niet aankan?
- Welke audiobron neem je op? Leg je alleen spraak vast of heb je een hogere getrouwheid nodig? Als je gewoon iemand opneemt die aan het praten is, kun je wegkomen door een lagere bitdiepte te gebruiken. Het bestand wordt ook kleiner. Houd er echter rekening mee dat digitale audio op cd's 16 bits, dvd-audio en Blu-ray-ondersteuning tot 24 bits gebruikt. Hoe hoger de bitdiepte die u selecteert, hoe beter de resolutie van uw resulterende digitale signaal.
- Opnemen met samplefrequenties hoger dan 48 kHz (d.w.z. 96 kHz of 128 kHz) is meestal niet nodig en zal de grootte van uw bestanden aanzienlijk vergroten.
- Upload je bestanden rechtstreeks naar internet en wil je compressie of neem je het bestand op om later te bewerken met je videobewerkingssoftware en wil je daarom geen compressie? Als u een codec zoals PCM kiest, behoudt u de volledige integriteit van de stream om later te bewerken. Als bandbreedte geen probleem is, kies dan de hoogst mogelijke audiobitrate. Gebruik anders AAC of MP3 en selecteer een samplefrequentie die overeenkomt met de samplefrequentie van uw bron om te voorkomen dat de audio opnieuw wordt gesampled.
Uw keuze voor audiocodec maakt het verschil
Door de juiste keuze van codec en samplefrequentie te maken, kunt u de kwaliteit van uw digitaal opgenomen of gestreamde inhoud verbeteren. Weten wat er nodig is voor uw specifieke toepassing of de vereisten van de door u gekozen contentdistributeur maakt het verschil. Hoewel ik hier nog maar aan de oppervlakte ben gekomen, kun je hopelijk een beter geïnformeerde beslissing nemen bij het kiezen van een audiocodec voor je volgende livestreaming of opgenomen evenement.