Prof. Dr. Martin Ruckert Wie funktioniert MP3 ?. Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik,

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1 Prof. Dr. Martin Ruckert Wie funktioniert MP3 ?

2 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ?

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4 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte KompressionProzentkBit/sByte Original:1:1100%14118307560 A:1:423%3201886040 B:1:911%150880116 C:1:224%64364831 Reihenfolge: 1.Orginal 2.? 3.? 4.? 5.? Fragen: Position von C ? Position vom Original ?

5 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte KompressionProzentkBit/sByte Original:1:1100%14118307560 A:1:423%3201886040 B:1:911%150880116 C:1:224%64364831 Reihenfolge: 1.Orginal 2.C 3.? 4.? 5.? Fragen: Position vom Original ?

6 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ? Ein Hörtest: Beethoven, Mondscheinsonate, 16 Takte Reihenfolge: 1.Orginal 2.C 3.B 4.Orginal 5.A KompressionProzentkBit/sByte Original:1:1100%14118307560 A:1:423%3201886040 B:1:911%150880116 C:1:224%64364831

7 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ? 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? …

8 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 ? Hintergrund Vorlesung: Lineare Algebra im ersten Semester Bachelor Informatik an der FH München Wie viel Mathematik braucht ein Informatiker? Einsatz von Computer-Algebra Werkzeugen Projektorientierter Unterricht

9 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Vektor Geometische Interpretation Komponenten

10 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Vektor Interpretation Komponenten

11 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Skalarprodukt

12 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Skalarprodukt Interpretation: ( Mit ) Die Komponente von b in Richtung von a a b α

13 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Skalarprodukt Interpretation: ( Mit ) Die Komponente von b in Richtung von a

14 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Skalarprodukt Interpretation: Die Komponente von b in Richtung von a

15 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Viele Skalarprodukte: Matrix

16 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Koordinatentransformation

17 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Wie Funktioniert MP3 Psychoakustik: Festlegen der nötigen Genauigkeit Software Engineering: Einpacken in einen Bitstream MP3 Software Engineering: Bitstream Auspacken

18 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Psychoakustik

19 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu 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.

20 Seite 1 Oktober 2006 Wie funktioniert MP3 ? Prof. Dr. Martin Ruckert, Fakultät für Informatik und Mathematik, ruckert@cs.fhm.edu Experimente