Обнаружение битрейта MP3 посредством анализа частотного спектра

Есть ли программа, которая обнаруживает битрейт MP3? Я не говорю об эффективном битрейте, в котором был закодирован файл, а о реальном битрейте, который может быть рассчитан только по частотно-спектральному анализу.

Например, если у меня есть MP3, закодированный в 128 Кбит/с, размер которого равен 1 МБ, а затем я перекодирую этот MP3 до 320 кбс, размер которого станет 3 МБ, у меня будет такая же идентичная звуковая дорожка, но с разными размерами.

Если у меня есть MP3 320 kbps и я перекодирую его на 128 кбит/с, я потеряю некоторое качество и, следовательно, некоторый размер файла.

Но все же у меня нет возможности проверить, что 320 кбит/с - это мой "реальный" битрейт 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

Ответ 1

Во-первых, https://www.google.com/?q=mp3+cutoff+frequency может быть очень 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 отсечения ограничение в частотной области будет менее точным, но это все равно произойдет. Отсечка применяется, среди прочих причин, так что артефакты сжатия генерируются вне диапазона психоакустического слуха.

Для справки - проведите спектральный анализ потока (достаточно SA в реальном времени с клоном Winamp, если более высокие частотные диапазоны 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 & lt; = 128 кбит/с потоков по слуху со многими видами музыки (драм-н-бейс и другие жанры электронной музыки с множеством высоких частот приходят на ум).

Наиболее распространенные срезы: (обратите внимание, что они являются "жесткими" в CBR и "мягкими" 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 слышны, большинство считают прозрачными)
256-320 кбит/с:> ~ 20 кГц (неразборчиво)

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

_{Источник: собственный поиск в качестве звукоинженера плюс
https://web.archive.org/web/20150313010213/http://www.whatinterviewprep.com/prepare-for-the-interview/spectral-analysis/ в качестве дополнительной ссылки}

Ответ 2

Частота среза и скорость передачи бит независимы. Да, большинство людей используют пресеты, поэтому существует корреляция между ними, но она не детерминирована.

Ответ 3

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

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

Поскольку вы переходите в трансцендентную область здесь, попробуйте следующее:

кодировать mp3 до 128 Кбит/с
перекодировать его, чтобы сказать 320kbps
попробуйте RAR-ing или 7Z-ing результирующий файл и исходный файл. Соблюдайте коэффициенты сжатия.

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

Ответ 4

Вы можете открыть файл "Adobe Audition" или "Cool Edit" и открыть окно анализа частоты. Если частотные линии до 20 кГц будут больше битрейма mp3, возможно, 320 кбит/с, если частотные линии сокращаются меньше, чем 20 кГц, это не 320 Кбит/с.