Audioformate - mp3? Flac? Ogg? was und welches ist das beste für wen?

Viel Musik wird ja mittlerweile z.B. über Torrents angeboten, habe mich mal gefragt, welche Vor- und Nachteile bestimmte Komprimierungs Formatehaben:

FLAC: Audioformat für Lossless-Freunde
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

Verfahren: Kleiner als WAV - aber fast gleiche Vorteile

Bei der Lossless-Kompression sollen die Daten platzsparend verkleinert werden. Gleichzeitig dürfen bei der Enkodierung aber keine Veränderungen vorgenommen werden, die ein (bitidentisches) Wiederherstellen der Audiodaten beeinträchtigen.

Bei FLAC und anderen Lossless-Audioformaten bedeutet das: Anders als bei MP3 oder OggVorbis, wo bei der Enkodierung Frequenzbereiche und -überlagerungen weggelassen werden um Speicherplatz zu sparen, darf dies nicht passieren. Teile der Datei, die bei der Kompression wegfallen, können später nicht wieder hergestellt werden.

Ähnlich einem .zip-Archiv werden auch in FLAC die Audiodaten so gepackt, dass sie eins zu eins wieder hergestellt werden können. Der Vorteil von FLAC gegenüber ZIP (oder einem anderen universellen Packprogramm): Die Algorithmen, welche sich um die eigentliche Datenkompression kümmern, sind bei FLAC speziell für Audiodaten entwickelt worden.

Während die Algorithmen bei ZIP für alle möglichen Daten konzipiert sind, kann der FLAC-Codec beispielsweise Ähnlichkeiten zwischen den beiden Stereokanälen oder eine bestimmte Sampelrate berücksichtigen. Dadurch wird ein als FLAC enkodiertes Musikstück meist kleiner als sein komprimiertes ZIP-Pendant.

Encoder und Tagging

Ähnlich wie bei OggVorbis oder MPC hat man beim FLAC-Encoder die Möglichkeit verschiedene Kompressionsstufen einzustellen. Diese wirken sich auf die Enkodierungsgeschwindigkeit und die Dateigrösse aus. Alle Kompressionsstufen liefern jedoch ein verlustfreies Ergebnis.

FLAC benutzt VorbisComment als Tagging-System. Hiermit können verschiedene Informationen zu der Audio-Datei abgespeichert werden.

Ogg Vorbis: Audioformat für Alternative 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

Ogg Vorbis ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Audiokompression. Dabei ist Ogg das Dateiformat (Dateiendung: .ogg), in welchem die Informationen gespeichert werden. Vorbis ist der eigentliche Audio-Encoder. Ogg Vorbis erlangte in den letzten Jahren einige Aufmerksamkeit, weil es in Sachen Klangqualität dem MP3-Format oft überlegen ist. Ausserdem ist es, im Gegensatz zu MP3, ein lizenzfreies Open-Source-Projekt.

Anwendung: Nicht so beliebt wie MP3

Auch wenn Ogg Vorbis noch lange nicht die Beliebtheit und Verbreitung von MP3 erreicht hat, ist das Format trotzdem auf dem Vormarsch. Bessere Qualität bei gleicher oder sogar kleinerer Dateigröße überzeugen immer mehr Anwender. Leider fehlt noch eine breite Hardwareunterstützung. Diese wird aber immer weiter ausgebaut.

Auch bei den verbreitetsten Softwareplayern wie Windows Media Player, iTunes und MusicMatch Jukebox ist die Wiedergabe von Ogg-Vorbis-Dateien gar nicht oder nur über das Installieren von entsprechenden Codecs möglich. Winamp und foobar2000 können in ihren aktuellen Versionen .ogg-Dateien jedoch problemlos abspielen.

Verfahren und Encoder: Ähnlich wie MP3 - nur besser

Ähnlich wie MP3 macht sich Ogg Vorbis zu Nutze, dass die Wahrnehmung des Menschen begrenzt ist.

Die Frage nach dem besten Encoder war lange Zeit schwierig zu beantworten. Nachdem Vorbis in der Version 1.0 erschienen war, kümmerten sich seine Entwickler erst einmal um andere Projekte. Die Weiterentwicklung des Codecs wurde zunächst nicht weiterbetrieben. Nachdem der Quellcode im Internet frei zugänglich war, arbeiteten einige andere Entwickler daran weiter.

MP3: Audioformat für die Masse 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

MP3 ist die Kurzform von MPEG-1 Audio Layer 3. Es ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Audiokompression. Das Format wurde vor allen Dingen durch Musiktauschbörsen wie Napster oder Kazaa bekannt. Es wird von vielen Hard- und Software-Playern unterstützt.

Anwendung - Liebling der Tauschbörsen

Das MP3-Format ist Ende der 90er vor allem durch Musiktauschbörsen wie Napster bekannt geworden. Bis heute ist es das beliebteste Format für Musik-Dateien in der Filesharing-Gemeinde. Durch die schnelle und weite Verbreitung fand MP3 auch eine breite Unterstützung bei den Soft- und Hardwareplayern.

So können alle gängigen Softwareplayer, wie zum Beispiel Winamp, Windows Media Player, iTunes und MusicMatch Jukebox MP3s abspielen. Auch iPod und Co. bieten einen breiten MP3-Support. Unter den mobilen Geräten findet man kaum einen Festspeicherstick oder Harddisk-Player, der das beliebte Format nicht wiedergeben kann.

Neben der Nutzung in Tauschbörsen und dem Einsatz auf mobilen Geräten wird MP3 auch gerne als Audioformat bei DVD-Rips genutzt.

Verfahren - klein und fein

Ähnlich wie andere verlustbehaftete Formate, setzt MP3 darauf, dass die Wahrnehmung des Menschen begrenzt ist. Bei der Kompression werden daher die Teile der Musik weggelassen, welche vom Menschen ohnehin nicht hörbar wären. Dabei geht man von einem durchschnittlichen Erwachsenen aus, der Töne im Bereich von 20 Hz bis 18 kHz hören kann

MPC (Musepack): Audioformat für Anspruchsvolle 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

MPC(Musepack) ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Audiokompression. Besonders bei höheren Bitraten(ab 160 kbps) stellt MPC andere Formate wie MP3 und OggVorbis klanglich in den Schatten.

Anwendung: Viel Qualität, wenig Verbreitung

Ab einer Bitrate von 160 kbps erreicht der MPC-Encoder meist eine transparente Musikqualität. Als Transparenz bezeichnet man, wenn kein hörbarer Unterschied zwischen Original und komprimierter Datei besteht. Einige Leute verwenden auch "CD-Qualität" als Umschreibung von Transparenz.

Um Audiodateien qualitativ anspruchsvoll zu speichern ist Musepack das ideale Format. Im Gegensatz zu einigen verlustfreien (lossless) Formaten wie FLAC oder APE liefert MPC nicht nur annährend CD-Qualität, sondern braucht als Lossy-Format (verlustbehaftet) deutlich weniger Speicherplatz.

Deshalb werden .mpc-Dateien vorwiegend zur Audio-Archivierung auf hohem Niveau eingesetzt. In anderen Bereichen fristet das Format eher ein Schattendasein. Kein Hardwareplayer unterstützt zur Zeit Musepack.

Auch bei den meisten Softwareplayern ist eine Unterstützung von MPC oft nur durch das Installieren von Plug-Ins möglich. Gut geeignet für die Wiedergabe von Musepack-Dateien sind foobar2000 und Winamp. Letzterer spielt .mpc-Dateien jedoch nur mit dem erwähnten Plug-In ab. Auch der Windows Media Player kann, nach Installation eines Codecs, MPCs abspielen

WMA: Audioformat für Microsoft-Freunde 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

WMA (Windows Media Audio) ist ein von Microsoft entwickelter Audio-Codec zur verlustbehafteten Kompression von Audiodateien. Vor allem die Einbindung von einem DRM-System (Digital Rights Management) sollte eine echte Alternative zu MP3 schaffen.

Anwendung: WMA will überall mitspielen

Auch wenn das Audioformat, genau wie der Internet Explorer, eine hervorragende Unterstützung und Verbreitung durch das Betriebssystem Windows bekommen hatte, konnte sich Microsoft mit seinem hauseigenen Audio-Codec (anders als mit seinem Web-Browser) nicht durchsetzen. Das liegt vor allem an schlechteren Klangqualitäten im Vergleich zu Konkurrenzformaten wie dem deutlich älteren MP3 oder Open-Source-Formaten wie OggVorbis und MPC.

Vorteile gegenüber diesen Formaten hat WMA im Bereich unter 64 kbps. Dort klingt es zumindest im Vergleich zu MP3 besser. OggVorbis, AAC und MP3-Pro sind hier allerdings auch überlegen. WMA eignete sich deshalb in Zeiten vor DSL gut zur Übertragung von Audiostreams, wie sie etwa bei Internetradios eingesetzt werden. Dort wird der WMA-Codec auch immer noch (oft im Containerformat .asf) verwendet. Im Vergleich zu MP3, das mit Shoutcast eine immense Verbreitung im Internetradio-Sektor hat, spielt WMA aber auch hier eine eher untergeordnete Rolle.

Wegen des DRM-Systems, welches von Anfang an integriert war, setzen einige Musikdienste auf WMA, allen voran natürlich der Microsoft-Dienst MSN-Music. Auch findet sich bei den Hardwareplayern ein deutlich höherer Support wie etwa bei OggVorbis oder Musepack. Die verbreitetsten Software-Player, wie Winamp, foobar2000 und natürlich der Windows Media Player können ebenfalls WMAs abspielen. Probleme kann es jedoch beim Wiedergeben von DRM-geschützten Dateien geben. Wer diese Dateien hören will, muss in den meisten Fällen den Windows Media Player benutzen, da er aus dem selben Hause kommt.

Verfahren und Encoder: Rechtesicherung wichtiger als Qualität

Das Kompressionsverfahren von WMA funktioniert ähnlich wie die MP3-Kompression: Frequenzbereiche, die der Mensch nicht hört, werden herausgefiltert. Ebenso werden Töne, die durch andere überlagert werden, durch ein Maskierungsverfahren entfernt. Dadurch wird Speicherplatz gespart.

AAC: Audioformat für iTunes-Fans 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

AAC (Advanced Audio Coding) ist ein Dateiformat zur verlustbehafteten Speicherung von Audiodaten. Das Format wurde vor allem durch die Verbreitung über einige Musikdienste, allen voran Apples iTunes, bekannt.

Anwendung: Durch DRM Musikdienst-Liebling

Das AAC-Format findet man heute vorwiegend bei Musikdiensten wie Apples iTunes oder dem Music Store von RealNetworks. Die Download-Dienste nutzen AAC vorwiegend wegen des integrierbaren DRM (Digital Rights Management) -Systems. Hiermit können die Nutzungsrechte der User eingeschränkt werden. Eine unkontrollierte Weitergabe der Musikdateien wird so verhindert. Leider sind die DRM-Systeme der jeweiligen Anbieter nicht kompatibel. Ein von RealNetworks heruntergeladener Song ist deshalb auf dem iPod leider nicht abspielbar.

Im Software-Bereich können die gängigsten Player AAC wiedergeben. Sowohl Winamp, foobar2000 und auch der Windows Media Player (über PlugIn) können AAC-Dateien abspielen.

Je nach Encoder eignet sich AAC auch zur Archivierung von Musikdateien. Da das Format aber von der Industrie entwickelt wurde, ist der Encoder, anders als zum Beispiel bei OggVorbis oder MPC keine Freeware und wird meist in lizenzpflichtige Anwendungen wie Nero Burning ROM oder in Shareware-Programmen integriert.

ATRAC3: Audioformat für Sony-Freunde 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

ATRAC3 ist ein von Sony entwickeltes Audioformat zur verlustbehafteten Speicherung von Audiodaten. Das Format wurde als Alternative zu MP3 entwickelt und kann vor allem von portablen Sony-Geräten abgespielt werden.

Anwendung: ATRAC nur bei Sony-Geräten und -Diensten

ATRAC wurde vor allem als Dateiformat von Sonys MiniDisc bekannt. Der Codec wurde seit 1992 stetig weiterentwickelt und kann seit der Version ATRAC3 mit einem DRM (Digital Rights Management)-System belegt werden.

Dieses kommt vor allem in Sonys eigenem Online-Musik-Shop "connect" zum Einsatz. Hier werden ausschließlich ATRAC-Dateien zum kostenpflichtigen Download angeboten. Die Nutzungsrechte der Dateien werden durch das DRM eingeschränkt. So können bestimmte Songs nur einige Male auf CD gebrannt werden, bevor das DRM dem Kopieren einen Riegel vorschiebt.

Abspielen kann man das Format dann mit der Sony-eigenen Software "Sonic-Stage". Diese wird auch benötigt, um die Musik im "connect"-Shop zu kaufen. Außerdem spielen natürlich zahlreiche portable Sony-Player das Format ab. Die Hardware-Unterstützung von anderen Herstellern ist eher dünn gesäht. Lediglich Aiwa (gehört zu Sony), Sharp und Panasonic bieten Geräte mit ATRAC-Unterstützung an.

Verfahren: Keine Alternative zu MP3

Ähnlich wie bei anderen verlustbehafteten Audioformaten funktioniert auch die Kompression bei ATRAC. Frequenzbereiche die vom Menschen nicht wahrgenommen werden können, werden abgeschnitten. Ebenso werden Töne, welche durch andere überlagert werden, herausgefiltert. Durch diese Verfahren wird Speicherplatz gespart.

OptimFROG: Audioformat für Froschliebhaber 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

OptimFROG ist ein Dateiformat zur verlustfreien Speicherung von Audiodaten. Anders als bei MP3 oder OggVorbis werden die Audiodaten hier nicht verlustbehaftet komprimiert. Die originalen Audio-Daten können jederzeit bitgenau wiederhergestellt werden.

Anwendung: Ein Frosch als Archivar

Lossless-Formate wie OptimFROG können bei den heutigen Festplattenkapazitäten ohne weiteres als Archivformat genutzt werden. Der Vorteil gegenüber Lossy-Formaten wie MP3: Die originalen Audiorohdaten können eins zu eins wiederhergestellt werden.

Das wird wichtig, falls später eine genaue Kopie der ursprünglichen CD gebrannt werden soll. Das ist mit MP3 und Co. nicht möglich, da die Audiodaten durch verschiedene Kompressionsverfahren verändert werden.

Anhören lassen sich OptimFROG-Dateien mit allen gängigen Playern. Über entsprechende Plug-Ins können sowohl foobar2000 als auch Winamp und der Windows Media Player das Format abspielen.

Für unterwegs ist OptimFROG nicht geeignet. Derzeit unterstützt kein einziger mobiler Player das Format. Das wird sich auch wahrscheinlich so schnell nicht ändern, da OptimFROG ohnehin nicht zu den populärsten Formaten zählt und eher ein Schattendasein führt.

RealAudio: Streamingformat für Audiodaten 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

RealMedia ist ein Streamingformat für Audiodaten. Streamingformate dienen im Internet dazu, Dateien in Echtzeit zu übertragen.

Anwendung: Radio übers Internet und Probehören im Musikportal

RealAudio wird heute, genauso wie andere Audiostreamingformate vorwiegend bei Musikportalen und Radiosendern eingesetzt. Bei Musikdiensten wie Rhapsody von Real Networks, aber auch bei Online-Händlern wie Amazon, kann man per RealAudio Musikstücke vor dem Kauf in geringer Qualität probehören. Für den Gebrauch zu Hause, etwa zur Erstellung eines Audioarchives, ist das Format nicht geeignet, da RealAudio hauptsächlich zu Streamingzwecken entwicklet wurde und mit anderen Formaten wie OggVorbis oder MPC bei gleicher Bitrate eine bessere Klangqualität erreicht wird.

Damit ein lästiges Downloaden der Probedateien entfällt und man die Dateien schnell und unkompliziert anhören kann, wird hier das Streamingformat eingesetzt.

Auch zahlreiche Radiosender bieten auf ihren Webseiten mittlerweile an, das gesendete Programm neben dem Radiogerät auch über das Internet zu empfangen.

Legal MP3s mitschneiden per Internetradio

Oft werden, je nach verfügbarer Bandbreite des Users, die Streams in verschiedenen Qualitätsstufen angeboten, so dass auch Hörer ohne DSL in den Genuss des Radioprogramms kommen können. Der Empfang von Radiosendern per Stream über das Internet macht es möglich, auch Programme von weit entfernten Radiostationen zu empfangen. Die Vielfalt des Radioprogramms nimmt damit deutlich zu.

ASF: Microsofts Streamingformat für Audiodaten 
Anwendung - Verfahren - Alternativen

von Christoph Scholl

ASF (Advanced Systems Format) ist ein von Microsoft entwickeltes Containerformat, in dem Audio- (oder Video-) Daten, die gestreamt werden sollen, gespeichert werden können. Dabei legt ASF die Struktur der Datei fest. Die eigentlichen komprimierten Audiodaten (beispielsweise WMA) werden lediglich eingebunden.

Anwendung: Internetradio und Hörproben

Genau wie andere Streamingformate, wird auch ASF hauptsächlich im Internetradiobereich eingesetzt. Oft in verschiedenen Qualitätsstufen kann sich der User, je nach verfügbarer Bandbreite, die Radiostreams anhören.

Auch ist es mittlerweile möglich ASF-Radiostreams mit Programmen wie phonostar mitzuschneiden und beispielsweise als MP3 abzuspeichern. Dies lohnt sich allerdings nur, wenn das Radioprogramm mit Bitraten von 128 kbit/s oder höher gestreamt wird. Das Mitschneiden von Radiostreams über das Internet ist, anders als der Tausch von Musikdateien über Peer-to-Peer-Börsen wie Kazaa, völlig legal.

Auch einige Online-Musikshops nutzen die Microsoft-Streamingtechnik. Bevor man eine CD bestellt oder einen einzelnen Song herunterlädt, kann man sich per ASF-Streaming eine, meist klanglich schlechtere, Probe des Musikstücks anhören.

Für den Heimgebrauch, etwa zum Archivieren seiner CD-Sammlung, ist ASF ungeeignet. Aufgrund der wesentlich besseren Klangqualität eignen sich hierfür eher Formate wie OggVorbis oder MPC (Musepack).

Verfahren: Kompression und Verpackung

ASF ist ein Containerformat, in dem unterschiedliche Dateiformate gespeichert werden können. Oft wird zur Audiokompression der (ebenfalls von Microsoft entwickelte) WMA-Codec benutzt.

Der WMA-Encoder arbeitet ähnlich wie dasKompressionsverfahren von MP3. Frequenzen, die für das menschliche Ohr zu hoch oder zu niedrig sind, werden abgeschnitten. Ebenso werden Töne, die durch andere überlagert werden, herausgefiltert.