Portable Games 2. Geluid - Welk effect heeft compressie op de kwaliteit?

Door ObAt op donderdag 12 mei 2011 18:46 - Reacties (12)
Categorie: Geluid, Views: 2.565

Inleiding
Mijn laatste blog bracht een heel aantal vragen naar boven, daarom heb ik besloten dat ik deze blog maak waarin ik wat dieper in ga op de zaken die ik eerder heb besproken. Aan te raden is dan ook om eerst mijn laatste blog te lezen!

We gaan het onder andere hebben over de kwaliteitsverlies, en als deze er Łberhaupt is. Daarna gaan we kijken naar de verschillen tussen Wave en Ogg Vorbis, en wat voor voor- en nadelen aan Ogg Vorbis zitten. Maar om te beginnen wil ik nog eens duidelijk uitleggen wat ik met mijn vorige blog bedoelde.

Games ombouwen?
We gebruiken Left4Dead 2 maar weer is als voorbeeld. Stel je hebt mooi alle Wave's gedecodeerd tot Ogg Vorbis bestanden, is het dan mogelijk om de game nog te draaien? Het antwoord is makkelijk gezegd: Nee, dat gaat helaas niet. De dingen die dat regelen zitten vaak zo diep in de game dat je het niet kunt wijzigen. (We komen hier later nog op terug, maar laat het maar nu voor hoe het is)

De vraag is dan, wat heb je dan aan de compressie? Nou het antwoord is simpel, je kunt iets inpakken zodat het tijdelijk een stuk kleiner is. Dit is erg handig bij het 'vervoer' van games, wat meestal via DVD'tjes of via Steam gaat. Het is in economisch opzicht erg handig om maar 1 DVD'tje te hoeven gebruiken i.p.v. 3! De kosten van een DVD'tje zijn dan wel zeer laag tegenwoordig (nog geen 20 cent tegenwoordig) maar als je 10 miljoen games verkoopt wil ik best wel 10 miljoen keer die 20 cent houden (2 miljoen euro). Het zelfde geldt bij games die eerst gedownload moeten worden zoals bij Steam, bandbreedte kost ook vrijwel niets meer tegenwoordig maar op grote schaal (tienduizenden terabytes = ~10 miljoen verkochte games) is het ook zeker de moeite waard om is na te kijken!

Kwaliteitsverlies, of niet!
Zelf beweer ik dat de kwaliteit er niet op achteruit gaat bij het encoderen van Wave bestanden naar Ogg Vorbis, als dit klopt daar gaan we (en ik zelf ook) nu achter komen. Voor deze test heb ik een liedje (Rihanna - Don't Stop The Music) gedownload in 1:1 formaat, oftewel als Wave bestand. Ik heb het liedje gedecodeerd tot een Ogg Vorbis bestand en daarna heb ik deze weer terug gedecodeerd tot een Wave'je. We zullen de verschillen is bekijken.

Als eerste heb ik verschillende mensen het verschil proberen te laten vinden door er na te luisteren. De uitkomst hiervan is, is dat de helft dacht dat het Ogg Vorbis bestandje het origineel was en de andere helft dacht dat de Wave het origineel was (verschil is dus bijna niet te horen, het was dus gokwerk).

Nu is een beetje de technische kant van het verhaal bekijken. Ik heb dezelfde bestanden gebruikt die ik in het vorige voorbeeld heb gebruikt. Deze bestanden heb ik door middel van Adobe Soundbooth eenvoudig kunnen analyseren. Het resultaat volgt in de volgende twee afbeeldingen.

http://imageshack.us/m/807/9776/ogg.jpg
Het OGG Vorbis bestand

http://imageshack.us/m/842/2278/wavezb.jpg
Het origineel Wave bestand

Zoals je kunt zien, zie je dat sommige golfjes (strepen) minder hoog zijn bij het OGG bestand dan bij het origineel. Dit geeft aan dat er wel degelijk kwaliteitsverlies is! Maar het totaal verlies is zeer laag en bijna niet te horen. Om nog maar een vergelijking te maken heb ik nu ook het MP3 bestand (10.1mb @ 320kbps) geanalyseerd.

[url=http://imageshack.us/m/52/4779/mp3y.jpghttp://imageshack.us/m/52/4779/mp3y.jpg[/url]
Het MP3 bestand

De verschillen zijn gigantisch! Er is duidelijk een kwaliteitsverlies te zien, en dit is wel hoorbaar voor een geoefend oor. Als je de verschillen tussen OGG en WAV vergelijkt met MP3 en WAV zie je dat OGG Vorbis veel beter uit de test komt! Als je de verschillen niet ziet is het aangeraden om de afbeeldingen op te slaan en dan na elkaar te bekijken.

Ook nog leuk om te weten, bekijk het verschil van grootte is tussen de verschillende bestanden.

Wave: 44,9 MB (47.116.436 bytes)
MPEG-1 Layer 3 (MP3): 10,1 MB (10.684.460 bytes)
Ogg Vorbis: 3,67 MB (3.856.627 bytes)

Conclusie
Kort samengevat, het decoderen naar Ogg Vorbis geeft een compressieverhouding van 91.8% (!!!). Het zal een understatement zijn om te zeggen dat dit gigantisch veel is! MP3 geef opzicht ook een heel nette compressie, namelijk 77.5%. Het enige nadeel is, is dat het geluid er hoorbaar op achteruit gaat, wat niet het geval is bij Ogg Vorbis. Xiph.Org Foundation (maker van Ogg Vorbis) heeft in deze blog dus beide wedstrijden gewonnen, beste compressie en beste kwaliteit.

Het enige nadeel wat Ogg Vorbis heeft is dat Wave en MP3 in tegenstelling tot Ogg Vorbis veel uitgebreider wordt ondersteund door vrijwel alle Hard- en Softwaremakers. Wel moet er bij worden gezegd dat vrijwel alle nieuwe apparaten (en programma's) Ogg Vorbis wel al ondersteunen, een aantal voorbeelden zijn: Samsung, SanDisk, Rio, Neuros Technology, Cowon, Iriver, Philips en Unreal Tournament 2004. De toekomst zal leren als dit lijstje nog een stuk groter wordt, of als programmeurs geen behoefte hebben aan wat nieuws :)