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Schule > Informatik > Betriebssysteme und Software > Musikformate und Lizenzbestimmungen

Vortag: Musikformate und Lizenzrechte

Musikformate = Datei-Formate, in denen Musikdateien gespeichert werden und die ein Abspielen auf dem PC ermöglichen
Erst seit relativ kurzer Zeit Möglichkeiten, qualitativ hochwertige Musik im Internet darzustellen ( Internet-Radio
Unterscheidung in MIDI und Audio
Audio = reine Klangdateien
Enthalten genauen Verlauf des Klang
Brauchen viel Speicherplatz
Festplattenendungen: wav, aif, raw
Real-Audio = echtes Streamnig-Verfahren
Streaming ( Liveübertragung von Audio(Video)-Dateien über das Internet
Qualität abhängig von Geschwindigkeit des Internetanschlusses
Klangqualität gut
Realtiv kleine Dateien
Internet-Radio, Liveübertragungen im Internet
Können direkt vom Server geladen werden
Vorteil: Date kann mit Beginn des Downloads gehört werden
Plattformübergreifend
Speziell angepasste Player
Festplattenendungen: RA, RAM, RM
MIDI = Music Instruments Digital Interface
Definiert die Kommunikation zwischen elektronischen Musikinstrumenten mit Tongenerator (Synthesizer) und dem Computer über digitale Steuerdaten
Keine direkten Sound-Dateien
Keine Übertragung von Musikdateien ( kompakte Steuerdaten im Textformat für MIDI-Geräte
Ansteuerung von durch MIDI-Geräte bereitgestellte Ereignisse
Dateien können auf verschiedenen Systemen oder Geräten unterschiedlich klingen ( bedingt einsatzfähig
Standadisiertes Format
Plattformunabhängig ( an kein bestimmtes Betriebssystem gebunden
MIDI-Dateien direkte Übertragung über MIDI-Gerät, Einscannen und Konvertiern von Noten
Abspielen in Windows über Medienwiederabe
General-MIDI ( Vermeidung von Unverträglichkeiten
MOD = ähnlich wie MIDI ( verhältnismäßig selten
Kein digitaler Ton wird gespeichert
Nur Speicherung von Taktabstand, Geschwindigkeit, Dauer usw.
Archiviert auch Samples (grundlegendes Konzept bei der digitalen Aufnahme( Analog/Digital-Wandlung bei Aufnahme, Digital/Analog-Wandlung bei Abspielen), die beim Download übertragen werden
Plattformunabhängig
Dateien größer als MIDI
WAVE = Windows Audio Video
binäre Audiodateien ( Abspeichern digitalisierter Klangereignisse
Von Microsoft und IBM entwickelt
Transport von Stimmen, Musik, und Geräuschen
Sehr viel Speicherplatz, hohe Übertragungszeiten im Internet
Erstellen der WAVE-Dateien durch Aufnahme mit Mikrofon per Audiorecorder, Überspielen eine Audio-CD ( bestimmte Art der Speicherung
Standard-Sound-Format von Windows
AIF = Standardaudioformat von Mac
Gleichzusetzen mit wave-Dateien
Verwendung, um CDs auf Mac zu überspielen bevor sie in andere Formate umgewandelt werden
TwinVQ = ähnlich wie MP3
Neueres Format ( noch relativ selten genutzt
Festplattenendung: vqf
Von Fanseiten im Internet öfters verwendet
Bessere Sound-Qualität und kleinere Dateien als bei MP3
Beansprucht den PC mehr als MP3 beim Abspielen
Nur für Mckintosh, Windows und WindowsNT ( Einschränkung der Benutzerzahl
Unixaudio = Standardformat für Unix Work Station
sehr selten zu finden
auch auf anderen Systemen abspielbar
Festplattenendung: au
ASF = Streaming-Verfahren
Relativ neu
Von Microsoft entwickelt
Dateien werden live oder on-demand (auf Verlangen) per Streaming übertragen
Konvertieren von wav, MPEG, mp3 nach ASF
Derzeit nur von Windows unterstützt
WMA = Kompremierungsprogramm
Multimedial ausgelegt ( nicht nur Audio-, sondern auch Video-Codecs
Integriertes Kopierschutzverfahren (DRM = Didital Rights Management)
Schnelle Kompression ( allerdings schlechtere Tonqualität selbst bei höheren Bitraten
Ungeeignet für hochwertige Musikkompression ( eher Webanwendung
DRM leicht zu umgehen
Festplattenendungen: WMA, WMV, ASF
Koan-Musik = Standard für elektronische Musik
Nur für bestimme Soundkarten ( Sound Blaster AWE 64 beste Karte
Klingt bei jedem Abspielen anders
Sehr kleine Dateien ( 8 Stunden Musik in 12 kB
Keine Speicherung von Musik ( Speicherung bestimmter Strukturen
Musik wird daraus berechnet
Besonders für Internet-Nutzung geeignet
Einfach zu installieren
Wiedergabe in Netscape
OggVorbis = Coder/Encoder-Programm ( Komprimierung
Entwickelt 1998
Viele freierhältliche Multimedia-Anwendungen ( keine Patente und Lizenzen
Variable Bitrate = während des Musikstücks unterschiedlich ( Ausgleich der Musik nach einem bestimmten Muster (mal mehr und mal weniger kBits pro Sekunde)
Plattformunabhängig
Gute Kompressionsraten bei maximaler Klangqualität
Teilweise gegen MP3 hochwertiger
Geringe Verbreitung, da nicht MP3-kompatibel
MPEG-Audio = Motion Picture Experts Group
Komprimierungs. Dekomprimierungsstandard für Video- und Sounddateien
CD-Qualität
Hohe Kompressionsraten
Abspielen der Dateien auch auf leistungsschwächeren PCs

3 Layer (Schichten)
1. Layer: sehr gute Qualität ( soll diditalem Speichermedium (MD) genügend Speicherplatz zur Verfügung stellen
2. Layer: leistungsfähigere Weiterentwicklung
3. Layer: Bearbeitete Musik-, Sprach-Dateien ( MP3-Format
MP3 = Moving Pictures Experts Group 2.5 Audio Layer 3
1987 entwickelt vom Frauenhofer Institut (Deutschland) und anderen
Dateiformat für komprimierte Musik ( beliebtestes Komprimierungsformat der Welt
Um Musik platzsparend und ohne nennenswerten Qualitätsverlust auf digitale Träger zu bekommen
Einfache (Raub)Kopien von Tondateien durch Streaming
Mehr als 10 Stunden Musik in guter Qualität auf eine CD
Reduzierung der Dateigröße auf etwa ein Zehntel
Enorm hohe Kompressionsrate ( 1 min Musik in CD-Qualität auf 1 MB (sonst mind. 4MB)
Bei hoher Bitrate sind Unterschiede zu CD nur noch mit speziellen Messgeräten nachweisbar
Plattformübergreifend ( nicht an ein Programm, System gebunden
Softwareplayer für alle Betriebssysteme oder Hardwareplayer
MP3-Files werden mit speziellem Encoder aus wav-Dateien erzeugt
Kaum hörbare Elemente werden ausgeblendet
Enthält Bit-Reservoir = Zwischenspeicher ( ersetzt bei Bitraten-Einbruch während des Streamings die fehlenden bzw. nicht zu decodierenden Bits ( Übertagung reißt nicht ab
Gute Tonqualität und niedrige Bitrate
Bitrate = Datenvolumen in bestimmter Zeiteinheit (kBits/s); gibt an, wie viele Informationseinheiten pro Sekunde gelesen und wieder ausgegeben werden ( je höher, desto bessere Qualität, aber auch mehr Speicherplatz

Funktionsweise:
Datenreduktion beruht auf zwei Prinzipien: Wahrnehmungseigenschaften des menschlichen Gehörs und Art der Speicherung
In Audiosignal viele identische Informationen mehrfach vorhanden ( Redundanz ( wichtig für Fehlerkorrektur durch Rekonstruktion des Signalverlaufs
Daher kein bzw. nur sehr bedingter Verzicht möglich ( trotzdem Möglichkeit, einige Daten einzusparen = Redundanz-Reduktion ( nur geringe Dateneinsparung

Andere Reduzierung von Dateien auf Grund hörphysiologischer Untersuchungen:
Menge der vom Hörenden tatsächlich wahrgenommenen Informationen ist im Verhältnis mit der eigentlichen Datenmenge irrelevant ( wird zur Datenübertragung nicht benötigt = Irrelevanz-Reduktion
Untersuchungen Grundlage jeder Reduktion von Audiosignalen
Charakteristiken/Ergebnisse der Untersuchungen
Verdeckungseffekt: Leise Töne werden durch laute überdeckt. Laute Passagen, die zeiltlich vor- oder nacheilen, überdecken leise Bereiche, die dadurch kaum oder gar nicht wahrgenommen werden.

( nicht wahrnehmbar
Ruhehörschwelle: Nur Töne, die sich oberhalb dieser schwelle befinden, können vom menschlichen Ohr gehört werden.
( Schallereignisse unterhalb dieser Schwelle nicht wahrnehmbar
Mithörschwelle: Der Frequenzbereich von lauten Tönen überdeckt leise Töne, die sich in dessen Nähe befinden und daher vom Gehör des Menschen nicht wahrgenommen werden.

( Töne nicht wahrnehmbar
Frequenzabhängiges Lautstärkeempfinden: Tiefe und hohe Frequenzen nimmt das menschliche Gehör mit einem unterschiedlichen Lautstärkeempfinden wahr.
( Grundlagen der eigentlichen Datenreduktion
gewisser Teil der Musik wird nicht wahrgenommen
Datendigitalisierung mit der Genauigkeit, die dem Auflösungsvermögen des menschlichen Gehörs entspricht ( Weglassen der nicht wahrzunehmenden Musikteil bei der Speicherung
Speicherung von nur den Tönen, die das menschliche Gehör wahrnimmt
Bei Speicherung auf Audio-CD Speicherung der einzelnen Musikteile ( enorme Platzverschwendung
Bei MP3 Musikdaten auf erheblich kleinerem Raum zusammengepresst
Ursprüngliche Dateien lassen sich exakt rekonstruieren

Erzeugung:
Umwandlung der Audiodateien in MP3-Dateien durch Encoder = Programm zur Umwandlung
Unterschiedliche Encoder ( jeder erzeugt seine eigenen MP3-Dateien durch individuelles Kodierschema
Menschliches Ohr hört keine Unterschiede ( fast alle Encoder empfehlenswert
Hauptunterschiede sind Benutzerführung und unterschiedliche Größe der erzeugten Dateien
Weitere Form der Encoder: Ripper = Programm, dass Musik von externen Abspielgeräten (CD-Player, Kassettenspieler) ausliest und auf PC als Audiodatei abspeichert
Rippen ( einfach
Digitaler CD-Track von Audio-CD wird gelesen und auf PC als wav-Datei gespeichert
Umwandlung der Datei in MP3 entweder direkt vom Ripper oder von Encoder
Mindesthardwarevoraussetzungen: Pentium ( je schneller, desto schneller Verarbeitung
z.B. PC mit 300 MHz braucht für 3-minütiges Lied ca. 4-6 Minuten
Softwareplayer = Computerprogramme zum Abspielen von MP3-Dateien
Unüberschaubare Menge ( fast alle sehr gut
Sehr viele Optionen: auch Abspielen anderer Formate, unterschiedliche Oberflächen (Skins), große Playlists = Protokoll mit Verweisen auf Lieder ( bestimmte Abspielreihenfolge
Visualisierung der Soundsignale möglich ( grafische Darstellung

Hardwareplayer:

Immer größere Vielfalt
MP3-Dateien werden auf winzige auswechselbare, wiederbeschreibbare, nichtflüchtige Chipcards gespeichert
Verschiedene Varianten von Cards ( benötigen alle hohe Speicherkapazität
Abspielgeräte ( MP3-Player ( geringe Größe, keine beweglichen Teile, unempfindlich gegen Erschütterungen ( ideal für Sportler
Auch MP3-Autoradios, -CD-Player und einige –DVD-Player
Selbst ein MP3-Player in Armbanduhr
MP3 Pro = Weiterentwicklung von MP3
Entwickelt von Thomson und dem Frauenhofer Institut
Ton wird wie bei MP3 komprimiert und kodiert ( ABER bei halbierter Bitrate
Gleiche Qualität wie MP3 bei halber Bitrate
Verwendung von Spectral Band Replication-Technologie (SBR) ( Musik bleibt gegenüber MP3 in voller Bandbreite erhalten
SBR bei hohen Frequenzen, MP3 bei niedrigen
Vollkommen kompatibel zu MP3 ( mit jedem MP3-Player abspielbar
Wenn Player MP2Pro nicht unterstützt ( Ignorierung von SBR
Kaum Verbesserungen der Qualität bei Erhöhen der Bitrate
Tragbare Player mit MP3Pro-Support schon angekündigt
Beim Abspielen mit normalen MP3-Playern schlechtere Qualität
Lupenreiner Klang nicht im Vordergrund ( für Internetnutzer bei Homepages usw. trotzdem sinnvoll, wegen geringer Größe der Files
Bei sehr hohen Bitraten deutlicher Klangunterschied zu anderen Formaten
MP4
In Arbeit
Noch keine genauen Informationen
Noch bessere Klangqualität
A2B
- enthält Krypton – Algorithmus
( stellt sicher, dass nur der Erworbene auch den Song abspielen kann
mit Hilfe eines Lizenzsystems kann Rechtsinhaber festlegen, wie oft ein Song kopiert werden darf
A2B u. Liquid Audio nicht kompatibel untereinander
Für Nachwuchskünstler großer Vorteil – können ihre Musik an breites Publikum verbreiten
mehr Titel speichern auf Grund des nicht so hohen Platzverbrauchs
Liquid Audio
digitales Wasserzeichen zum Schutz es Urheberrechts
zeichnet auf wer Titel von welche Web-Site heruntergeladen hat
von dieser Dateiform nur eine Kopie anzufertigen - mehr nicht

Lizenzbestimmungen:
Für Eigengebrauch zusammengestellte MP3-Dateien von eigenen CDs ( uneingeschränkte Verwendung
Weitergabe an Dritte strafbar ( an Freunde und Verkauf, da Verletzung des Urheberrechtes
Urheberrechtlich geschützte Werke dürfen auf eigener Homepage nicht zum Download angeboten werden ( auch nicht kostenlos
Auch Anfertigen von MP3-Dateien von ausgeliehenem Material strafbar
Für Musikindustrie ist Runterladen von Musikdateien Piraterie
Jährliche Schäden für Plattenindustrie ca. 0,5 Milliarden Euro (eigene Angaben)
Musikdateien sind zwar überall im Netz zu haben
Musik trotzdem durch Copyright geschützt ( gehört rechtlich den Interpreten
Jede nichtlizenzierte Kopie aus dem Netz = Raubkopie
Ins Netz stellen von Musikstücken ohne Erlaubnis ( Verstoß gegen das Gesetz
Nach Aussage von Filesharing-Anbietern Problem des Einzelnen, denn mit Anerkennen der AGBs Verpflichtung, kein urheberrechtlich geschütztes Material zu verbreiten
Download oder Besitz dieser urheberrechtlich geschützten Musikdateien gesetzlich verboten
Bisher allerdings noch kein MP3-Nutzer vor deutschem Gericht verurteilt
Großteil der im Internet angebotenen MP3-Dateien illegal
Auch legale Seiten, die den Status mit Künstlern geklärt haben, z.B. Peoplesound, BeSonic
Illegale Downloads schwer in den Griff zu bekommen ( MP3-Anbieter nicht immer ausfindig zu machen
Oft sind Server mit illegalen Dateien in Ländern, in denen sich die Rechtssprechung nicht um solche Fälle kümmert
Seiten oft nur für kurze Zeit online
Danach dann unter neuen Adresse zu finden
Kann nicht rechtlich verfolgt werden
Musikindustrie ( Klagen und Abmahnungen
Aktuelle Urteil sprachen Musikindustrie hohen Schadensersatz zu
Zukünftig neuer kopiergeschützter Standard auf Online-Markt ( geplant, dass für jeden Download bezahlt werden muss
Aber für Künstler und Produzenten kein Schutz gegen Missbrauch ihrer Werke
Gegen d. Verbreitung - „Kampagne für legale Musik im Internet“
Haben auch schon einige Seiten geschlossen z.B. in Schweden (1000), Holland (100) u. Großbritannien (30)
Weitere Kampagne – „Initiative für geschützte digitale Musik“
Viele Plattenfirmen angeschlossen
Musik-CDs ( § 53, Urheberrechtsgesetz: „Zulässig ist, einzelne Vervielfältigungsstücke eines Werks zum privaten Gebrauch herzustellen.“
Privater Gebrauch: Kopien nur im engen Familien- oder Freundeskreis nutzen oder weitergeben; nicht mehr als 7 Kopien einer CD
Eigene CDs dürfen aus Stücken mehrerer CDs zusammengestellt werden ( nur für den privaten Gebrauch nutzbar
Verkauf gebrannter CDs strafbar ( Freiheitsstrafe bis zu 3 Jahren oder Geldstrafe (nach § 106)

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