]> git.jsancho.org Git - lugaru.git/blob - libvorbis-1.0.1/doc/vorbis-fidelity.html
Disable AL_EXT_vorbis, as untested.
[lugaru.git] / libvorbis-1.0.1 / doc / vorbis-fidelity.html
1 <HTML><HEAD><TITLE>xiph.org: Ogg Vorbis documentation</TITLE>
2 <BODY bgcolor="#ffffff" text="#202020" link="#006666" vlink="#000000">
3 <nobr><img src="white-ogg.png"><img src="vorbisword2.png"></nobr><p>
4
5
6 <h1><font color=#000070>
7 Ogg Vorbis: Fidelity measurement and terminology discussion
8 </font></h1>
9
10 <em>Last update to this document: July 16, 2002</em><p> 
11
12 Terminology discussed in this document is based on common terminology
13 associated with contemporary codecs such as MPEG I audio layer 3
14 (mp3).  However, some differences in terminology are useful in the
15 context of Vorbis as Vorbis functions somewhat differently than most
16 current formats.  For clarity, then, we describe a common terminology
17 for discussion of Vorbis's and other formats' audio quality.<p>
18
19 <h2>Subjective and Objective</h2>
20
21 <em>Objective</em> fidelity is a measure, based on a computable,
22 mechanical metric, of how carefully an output matches an input.  For
23 example, a stereo amplifier may claim to introduce less that .01%
24 total harmonic distortion when amplifying an input signal; this claim
25 is easy to verify given proper equipment, and any number of testers are
26 likely to arrive at the same, exact results.  One need not listen to
27 the equipment to make this measurement.<p>
28
29 However, given two amplifiers with identical, verifiable objective
30 specifications, listeners may strongly prefer the sound quality of one
31 over the other.  This is actually the case in the decades old debate
32 [some would say jihad] among audiophiles involving vacuum tube versus
33 solid state amplifiers.  There are people who can tell the difference,
34 and strongly prefer one over the other despite seemingly identical,
35 measurable quality.  This preference is <em>subjective</em> and
36 difficult to measure but nonetheless real.
37
38 Individual elements of subjective differences often can be qualified,
39 but overall subjective quality generally is not measurable.  Different
40 observers are likely to disagree on the exact results of a subjective
41 test as each observer's perspective differs.  When measuring
42 subjective qualities, the best one can hope for is average, empirical
43 results that show statistical significance across a group.<p>
44
45 Perceptual codecs are most concerned with subjective, not objective,
46 quality.  This is why evaluating a perceptual codec via distortion
47 measures and sonograms alone is useless; these objective measures may
48 provide insight into the quality or functioning of a codec, but cannot
49 answer the much squishier subjective question, "Does it sound
50 good?". The tube amplifier example is perhaps not the best as very few
51 people can hear, or care to hear, the minute differences between tubes
52 and transistors, whereas the subjective differences in perceptual
53 codecs tend to be quite large even when objective differences are
54 not.<p>
55
56 <h2>Fidelity, Artifacts and Differences</h2> Audio <em>artifacts</em>
57 and loss of fidelity or more simply put, audio <em>differences</em>
58 are not the same thing.<p>
59
60 A loss of fidelity implies differences between the perceived input and
61 output signal; it does not necessarily imply that the differences in
62 output are displeasing or that the output sounds poor (although this
63 is often the case).  Tube amplifiers are <em>not</em> higher fidelity
64 than modern solid state and digital systems.  They simply produce a
65 form of distortion and coloring that is either unnoticeable or actually
66 pleasing to many ears.<p>
67
68 As compared to an original signal using hard metrics, all perceptual
69 codecs [ASPEC, ATRAC, MP3, WMA, AAC, TwinVQ, AC3 and Vorbis included]
70 lose objective fidelity in order to reduce bitrate.  This is fact. The
71 idea is to lose fidelity in ways that cannot be perceived.  However,
72 most current streaming applications demand bitrates lower than what
73 can be achieved by sacrificing only objective fidelity; this is also
74 fact, despite whatever various company press releases might claim.
75 Subjective fidelity eventually must suffer in one way or another.<p>
76
77 The goal is to choose the best possible tradeoff such that the
78 fidelity loss is graceful and not obviously noticeable.  Most listeners
79 of FM radio do not realize how much lower fidelity that medium is as
80 compared to compact discs or DAT.  However, when compared directly to
81 source material, the difference is obvious.  A cassette tape is lower
82 fidelity still, and yet the degradation, relatively speaking, is
83 graceful and generally easy not to notice.  Compare this graceful loss
84 of quality to an average 44.1kHz stereo mp3 encoded at 80 or 96kbps.
85 The mp3 might actually be higher objective fidelity but subjectively
86 sounds much worse.<p>
87
88 Thus, when a CODEC <em>must</em> sacrifice subjective quality in order
89 to satisfy a user's requirements, the result should be a
90 <em>difference</em> that is generally either difficult to notice
91 without comparison, or easy to ignore.  An <em>artifact</em>, on the
92 other hand, is an element introduced into the output that is
93 immediately noticeable, obviously foreign, and undesired.  The famous
94 'underwater' or 'twinkling' effect synonymous with low bitrate (or
95 poorly encoded) mp3 is an example of an <em>artifact</em>.  This
96 working definition differs slightly from common usage, but the coined
97 distinction between differences and artifacts is useful for our
98 discussion.<p>
99
100 The goal, when it is absolutely necessary to sacrifice subjective
101 fidelity, is obviously to strive for differences and not artifacts.
102 The vast majority of codecs today fail at this task miserably,
103 predictably, and regularly in one way or another.  Avoiding such
104 failures when it is necessary to sacrifice subjective quality is a
105 fundamental design objective of Vorbis and that objective is reflected
106 in Vorbis's design and tuning.<p>
107
108 <hr>
109 <a href="http://www.xiph.org/">
110 <img src="white-xifish.png" align=left border=0>
111 </a>
112 <font size=-2 color=#505050>
113
114 Ogg is a <a href="http://www.xiph.org">Xiph.org Foundation</a> effort
115 to protect essential tenets of Internet multimedia from corporate
116 hostage-taking; Open Source is the net's greatest tool to keep
117 everyone honest. See <a href="http://www.xiph.org/about.html">About
118 the Xiph.org Foundation</a> for details.
119 <p>
120
121 Ogg Vorbis is the first Ogg audio CODEC.  Anyone may freely use and
122 distribute the Ogg and Vorbis specification, whether in a private,
123 public or corporate capacity.  However, the Xiph.org Foundation and
124 the Ogg project (xiph.org) reserve the right to set the Ogg Vorbis
125 specification and certify specification compliance.<p>
126
127 Xiph.org's Vorbis software CODEC implementation is distributed under a
128 BSD-like license.  This does not restrict third parties from
129 distributing independent implementations of Vorbis software under
130 other licenses.<p>
131
132 Ogg, Vorbis, Xiph.org Foundation and their logos are trademarks (tm)
133 of the <a href="http://www.xiph.org/">Xiph.org Foundation</a>.  These
134 pages are copyright (C) 1994-2002 Xiph.org Foundation. All rights
135 reserved.<p>
136 </body>
137
138
139
140
141
142