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Übersicht
Als Joint-Stereo-Verfahren werden zwei Algorithmen bezeichnet, die bei digitalen Audio-Komprimierungsverfahren eingesetzt werden. Ziel sind niedrigere Bitraten bei gleich bleibender Qualität, beziehungsweise höhere Qualität bei gleich bleibenden Bitraten.
Beide Verfahren haben ihre Entsprechung in der traditionellen Tontechnik – Intensitätsstereofonie und MS-Stereofonie – hier bezeichnet als Intensity Stereo und Middle/Side Stereo.
Nur eines der beiden Verfahren arbeitet verlustfrei. Dennoch sprechen viele Anwender der Technik nur von dem Joint-Stereo Verfahren, meinen dabei aber größtenteils den verlustfreien MS-Algorithmus.
Intensity Stereo hingegen ist ein verlustbehaftetes Verfahren.
Intensity Stereo
Diese Technik, welche die meisten Encoder nur bei sehr niedrigen Bitraten einsetzen, speichert lediglich einen Monokanal und Richtungsinformationen zur Rekonstruktion der Stereodaten. Allerdings gehen dabei Phaseninformationen verloren.
Der eventuell auftretende Phasenunterschied ist jedoch oberhalb einer gewissen Frequenz nicht mehr wahrnehmbar. Dennoch geht die ursprüngliche Stereoinformation verloren; das Verfahren ist verlustbehaftet und eignet sich nach allgemeiner Ansicht nur für niedrige Bitraten, bei denen man statt Monokodierung lieber doch noch etwas Stereoinformation hätte.
Sehr viele Encoder entscheiden anhand der gewählten Bitrate, ob sie Intensity Stereo verwenden möchten, jedoch gibt es einige, zumeist ältere Codecs, die ausschließlich auf diese Technik setzen.
Middle/Side Stereo
Der Algorithmus ist bei neueren Codecs stark verbreitet und arbeitet verlustfrei, das heißt, dass aus den vorliegenden Informationen die Originaldaten (hier der Stereokanäle) bitweise rekonstruiert werden können. Da die Erfahrung sagt, dass auch bei Stereo-Signalen eine hohe Korrelation beider Stereo-Kanäle vorliegt, ist die Idee hinter der Codierung, den Mittelwert der beiden Stereokanäle in einem Kanal abzuspeichern (den sogenannten Middle Kanal) und den jeweiligen Differenzwert in einem anderen Kanal (Side Kanal).
Da der Differenzwert oft sehr klein, beziehungsweise 0 ist, kann die Information effizient etwa in Matrixdarstellung abgespeichert werden.
Die Rekonstruktion der Signale kann nun aus den vorliegenden Informationen erfolgen.
Wenn sich der Middle-Kanal folgendermaßen errechnet
und der Side-Kanal mit dieser Formel
Dann errechnet sich der linke Kanal aus
und der rechte aus
Durch diese Struktur erlaubt MS-Stereo das verlustfreie Komprimieren von Stereo-Audioinformation; Anwendung findet es unter anderem bei verlustfreien Audiocodecs wie etwa beim Open-Source Codec FLAC, aber auch bei verlustbehafteten Codecs wie z. B. LAME (welcher für Joint Stereo nur MS-Stereo benutzt), um ohne weiteren Qualitätsverlust größere Komprimierung zu erreichen.
Es findet sich bereits im ursprünglichen MP3-Codec der Fraunhofer-Gesellschaft wieder und wird heute von einer Vielzahl von Abspielgeräten unterstützt.
Bewertung
Vor allem in der Anfangszeit dieser Komprimierungstechnik wurde von sehr vielen Verfechtern "puren" Stereos argumentiert, Joint Stereo würde das Stereogefühl zerstören und so echten Musikgenuss unmöglich machen. Oft wurde bei solchen Argumentationen jedoch auch Intensity Stereo und MS Stereo in einen Topf geworfen, was wohl teilweise auf der unglücklichen Vereinigung der beiden Techniken unter einem Namen basiert.
Mittlerweile scheint die Anzahl der strikten Ablehner des Algorithmus aber rückläufig; dies ist auch auf geschicktere Implementierungen in modernen Audiocodecs zurückzuführen. Vor allem in verlustfreien Algorithmen und bei niedrigeren Bitraten ist die Technik praktisch etabliert.
Dennoch werden die meisten Encoder den Nutzer auch in Zukunft die Wahl zwischen Stereo und Joint-Stereo ermöglichen - denn teilweise ist schon noch Skepsis gegenüber "vereintem" Stereo vorhanden.
Weblinks
Joint Stereo: The Myths … and The Realities
"Joint-Stereo"