Open Source im professionellen Einsatz

Opus 1.2: Freier Audiocodec glänzt bei geringen Bitraten

21.06.2017

Weniger ist mehr: Die Entwickler des freien Audiocodecs Opus wollen die Bitrate senken und dennoch eine gute Audioqualität bieten. In der nun veröffentlichten Version 1.2 weist Musik und Sprache mit einer Bitrate von 48 kBit/s oder deutlich weniger noch eine ordentliche Qualität auf.

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Die Reduktion der Bitrate ist insbesondere eine gute Idee, um bei schmalen Datenverbindungen noch nutzbare Ergebnisse zu erhalten. Bei 48 kBit/s wollen die Entwickler aber nicht aufhören, vielmehr wolle man künftig ein Stereosignal mit 32 kBit/s abspielen. Das ist konform mit den Zielen von Opus: Der Codec soll im VoIP- und Telepräsenz-Bereich zum Einsatz kommen und unter anderem "Remote Jamming" erlauben. Das Ziel sind sehr niedrige Latenzzeiten, ein Slogan der Entwickler lautet: "Warum klingt das Telefon nicht so gut wie Deine Stereoanlage?"

Die bessere Qualität der aktuellen Version 1.2 stammt laut der Ankündigung nicht von einem großen neuen Feature, sondern sei eine Folge vieler kleiner Änderungen. So wurde die Tonalitätsanalyse optimiert und bringt nun eine bessere Frequenzauflösung mit, während sie zugleich die CPU weniger in Anspruch nimmt. Qualitätsverbesserungen gibt es zudem für sehr kräftige Töne. Auch an der Kontrolle zur Bit Allocation zwischen niedrigen und hohen Frequenzen sowie an der Stereosuche haben die Entwickler gefeilt.

Als eine größere Änderung betrachten die Entwickler den Einsatz von variablen Bitraten runter bis zu einer Bitrate von 32 kBit/s. Das macht auch Songs mit sehr niedrigen Bitraten noch gut hörbar. Wer sich selbst überzeugen möchte, findet in der Ankündigung einige Samples verlinkt, verglichen mit MP3, aber auch den Vorläuferversionen von Opus, ist die Audioqualität tatsächlich hörbar besser. Auch für den Sprachbereich warten ein paar Samples. Mittlerweile unterstützt der Codec im Sprachbereich Bitraten von gerade einmal 16 kBit/s. Das habe man erreicht, indem man Stück für Stück Artefakte entfernt habe. Für Version 1.2 haben die Entwickler zudem am Hybridmodus gearbeitet, bei dem Silk die Sprachfrequenzen bis 8 kHz abdeckt und Celt die von 8 bis 20 kHz.

Die bessere Qualität geht dabei nicht zu Lasten der Effizienz des Codecs. Vielmehr, schreibt Jean-Marc Valin in seinem Blogpost, sei Opus dank Optimierungen für ARM (hauptsächlich Neon) und x86 (SSEx), aber auch dank genereller Vereinfachungen am Code deutlich schneller oder effizienter als seine Vorgänger. Die Entwickler haben zudem den dazugehörigen Standard (RFC 6716) aktualisiert, und klopfen den Codec mit verschiedenen Tests, darunter auch Fuzzing, intensiv auf Sicherheitslücken ab.

Das sind jedoch nur einige der Highlights, über weitere Verbesserungen und ihre Hintergründe berichtet im Detail der ausführliche Blogeintrag zum Release.

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