libvorbis-1.0.1/doc/vorbis.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 encoding format documentation
   8 </font></h1>
   9
  10 <em>Last update to this document: July 2, 2002</em><br>
  11 <em>Last update to Vorbis documentation: July 2, 2002</em><p>
  12
  13 <table><tr><td>
  14 <img src=wait.png>
  15 </td><td valign=center>
  16 As of writing, not all the below document
  17 links are live.  They will be populated as we complete the
  18 documents.
  19 </td></tr></table>
  20
  21 <p>
  22 <h2>Documents</h2>
  23 <ul>
  24 <li><a href="packet.html">Vorbis packet structure</a>
  25 <li><a href="envelope.html">Temporal envelope shaping and blocksize</a>
  26 <li><a href="mdct.html">Time domain segmentation and MDCT transform</a>
  27 <li><a href="resolution.html">The resolution floor</a>
  28 <li><a href="residuals.html">MDCT-domain fine structure</a><p>
  29
  30 <li><a href="probmodel.html">The Vorbis probability model</a>
  31
  32 <li><a href="bitpack.html">The Vorbis bitpacker</a><p>
  33
  34 <li><a href="oggstream.html">Ogg bitstream overview</a>
  35 <li><a href="framing.html">Ogg logical bitstream and framing spec</a>
  36 <li><a href="vorbis-stream.html">Vorbis packet->Ogg bitstream
  37        mapping</a><p>
  38
  39 <li><a href="programming.html">Programming with libvorbis</a><p>
  40 </ul>
  41
  42 <h2>Description</h2>
  43 Ogg Vorbis is a general purpose compressed audio format
  44 for high quality (44.1-48.0kHz, 16+ bit, polyphonic) audio and music
  45 at moderate fixed and variable bitrates (40-80 kb/s/channel).  This
  46 places Vorbis in the same class as audio representations including
  47 MPEG-1 audio layer 3, MPEG-4 audio (AAC and TwinVQ), and PAC.<p>
  48
  49 Vorbis is the first of a planned family of Ogg multimedia coding
  50 formats being developed as part of the Xiph.org Foundation's Ogg multimedia
  51 project.  See <a href="http://www.xiph.org/">http://www.xiph.org/</a>
  52 for more information.
  53
  54 <h2>Vorbis technical documents</h2>
  55
  56 A Vorbis encoder takes in overlapping (but contiguous) short-time
  57 segments of audio data. The encoder analyzes the content of the audio
  58 to determine an optimal compact representation; this phase of encoding
  59 is known as <em>analysis</em>.  For each short-time block of sound,
  60 the encoder then packs an efficient representation of the signal, as
  61 determined by analysis, into a raw packet much smaller than the size
  62 required by the original signal; this phase is <em>coding</em>.
  63 Lastly, in a streaming environment, the raw packets are then
  64 structured into a continuous stream of octets; this last phase is
  65 <em>streaming</em>. Note that the stream of octets is referred to both
  66 as a 'byte-' and 'bit-'stream; the latter usage is acceptible as the
  67 stream of octets is a physical representation of a true logical
  68 bit-by-bit stream.<p>
  69
  70 A Vorbis decoder performs a mirror image process of extracting the
  71 original sequence of raw packets from an Ogg stream (<em>stream
  72 decomposition</em>), reconstructing the signal representation from the
  73 raw data in the packet (<em>decoding</em>) and them reconstituting an
  74 audio signal from the decoded representation (<em>synthesis</em>).<p>
  75
  76 The <a href="programming.html">Programming with libvorbis</a>
  77 documents discuss use of the reference Vorbis codec library
  78 (libvorbis) produced by the Xiph.org Foundation.<p>
  79
  80 The data representations and algorithms necessary at each step to
  81 encode and decode Ogg Vorbis bitstreams are described by the below
  82 documents in sufficient detail to construct a complete Vorbis codec.
  83 Note that at the time of writing, Vorbis is still in a 'Request For
  84 Comments' stage of development; despite being in advanced stages of
  85 development, input from the multimedia community is welcome.<p>
  86
  87 <h3>Vorbis analysis and synthesis</h3>
  88
  89 Analysis begins by seperating an input audio stream into individual,
  90 overlapping short-time segments of audio data.  These segments are
  91 then transformed into an alternate representation, seeking to
  92 represent the original signal in a more efficient form that codes into
  93 a smaller number of bytes.  The analysis and transformation stage is
  94 the most complex element of producing a Vorbis bitstream.<p>
  95
  96 The corresponding synthesis step in the decoder is simpler; there is
  97 no analysis to perform, merely a mechanical, deterministic
  98 reconstruction of the original audio data from the transform-domain
  99 representation.<p>
 100
 101 <ul>
 102 <li><a href="packet.html">Vorbis packet structure</a>: Describes the basic analysis components necessary to produce Vorbis packets and the structure of the packet itself.
 103 <li><a href="envelope.html">Temporal envelope shaping and blocksize</a>: Use of temporal envelope shaping and variable blocksize to minimize time-domain energy leakage during wide dynamic range and spectral energy swings.  Also discusses time-related principles of psychoacoustics.
 104 <li><a href="mdct.html">Time domain segmentation and MDCT transform</a>: Division of time domain data into individual overlapped, windowed short-time vectors and transformation using the MDCT
 105 <li><a href="resolution.html">The resolution floor</a>: Use of frequency doamin psychoacoustics, and the MDCT-domain noise, masking and resolution floors
 106 <li><a href="residuals.html">MDCT-domain fine structure</a>: Production, quantization and massaging of MDCT-spectrum fine structure
 107 </ul>
 108
 109 <h3>Vorbis coding and decoding</h3>
 110
 111 Coding and decoding converts the transform-domain representation of
 112 the original audio produced by analysis to and from a bitwise packed
 113 raw data packet.  Coding and decoding consist of two logically
 114 orthogonal concepts, <em>back-end coding</em> and <em>bitpacking</em>.<p>
 115
 116 <em>Back-end coding</em> uses a probability model to represent the raw numbers
 117 of the audio representation in as few physical bits as possible;
 118 familiar examples of back-end coding include Huffman coding and Vector
 119 Quantization.<p>
 120
 121 <em>Bitpacking</em> arranges the variable sized words of the back-end
 122 coding into a vector of octets without wasting space.  The octets
 123 produced by coding a single short-time audio segment is one raw Vorbis
 124 packet.<p>
 125
 126 <ul>
 127
 128 <li><a href="probmodel.html">The Vorbis probability model</a>
 129
 130 <li><a href="bitpack.html">The Vorbis bitpacker</a>: Arrangement of
 131 variable bit-length words into an octet-aligned packet.
 132
 133 </ul>
 134
 135 <h3>Vorbis streaming and stream decomposition</h3>
 136
 137 Vorbis packets contain the raw, bitwise-compressed representation of a
 138 snippet of audio.  These packets contain no structure and cannot be
 139 strung together directly into a stream; for streamed transmission and
 140 storage, Vorbis packets are encoded into an Ogg bitstream.<p>
 141
 142 <ul>
 143
 144 <li><a href="oggstream.html">Ogg bitstream overview</a>: High-level
 145 description of Ogg logical bitstreams, how logical bitstreams
 146 (of mixed media types) can be combined into physical bitstreams, and
 147 restrictions on logical-to-physical mapping.  Note that this document is
 148 not specific only to Ogg Vorbis.
 149
 150 <li><a href="framing.html">Ogg logical bitstream and framing
 151 spec</a>: Low level, complete specification of Ogg logical
 152 bitstream pages.  Note that this document is not specific only to Ogg
 153 Vorbis.
 154
 155 <li><a href="vorbis-stream.html">Vorbis bitstream mapping</a>:
 156 Specifically describes mapping Vorbis data into an
 157 Ogg physical bitstream.
 158
 159 </ul>
 160
 161
 162 <hr>
 163 <a href="http://www.xiph.org/">
 164 <img src="white-xifish.png" align=left border=0>
 165 </a>
 166 <font size=-2 color=#505050>
 167
 168 Ogg is a <a href="http://www.xiph.org">Xiph.org Foundation</a> effort
 169 to protect essential tenets of Internet multimedia from corporate
 170 hostage-taking; Open Source is the net's greatest tool to keep
 171 everyone honest. See <a href="http://www.xiph.org/about.html">About
 172 the Xiph.org Foundation</a> for details.
 173 <p>
 174
 175 Ogg Vorbis is the first Ogg audio CODEC.  Anyone may freely use and
 176 distribute the Ogg and Vorbis specification, whether in a private,
 177 public or corporate capacity.  However, the Xiph.org Foundation and
 178 the Ogg project (xiph.org) reserve the right to set the Ogg Vorbis
 179 specification and certify specification compliance.<p>
 180
 181 Xiph.org's Vorbis software CODEC implementation is distributed under a
 182 BSD-like license.  This does not restrict third parties from
 183 distributing independent implementations of Vorbis software under
 184 other licenses.<p>
 185
 186 Ogg, Vorbis, Xiph.org Foundation and their logos are trademarks (tm)
 187 of the <a href="http://www.xiph.org/">Xiph.org Foundation</a>.  These
 188 pages are copyright (C) 1994-2002 Xiph.org Foundation. All rights
 189 reserved.<p>
 190
 191 </body>
 192
 193
 194
 195
 196
 197