Wat = Ditheren ?

[goran]

Hey,

Ik kom het woord "ditheren" de laatste tijd steeds vaker tegen,
maar kom er maar niet achter wat het Precies inhoudt.
Ik heb al op Wikipedia gekeken ( http://en.wikipedia.org/wiki/Dithering ) en daar stond in ieder geval boven het volgende :

"Dither is an intentionally applied form of noise, used to randomize quantization error, thereby preventing large-scale patterns such as contouring that are more objectionable than uncorrelated noise. Dither is routinely used in processing of both digital audio and digital video data, and is often one of the last stages of audio production to compact disc."

Dus eumm...ditheren betekend dat in een track onnodig, opvallende ruis of ander ruis achtig geluid rond circuleerd, en om dit glad en als 1 geheel te krijgen, wordt er 1 continue ruis doorheen gejaagd, zodat dat andere niet opvalt?

 

[Ytse]

Die plaatjes van die kat op http://en.wikipedia.org/wiki/Dithering illustreren het goed. Zie het verschil tussen figure 2 en 3.

 

[6 trak]

speel je wel eens 3d games? ...net zoals daar pixels worden gesmoothed, dwz er worden pixels bij verzonnen om de te contrastrijke pixels in elkaar te laten overvloeien (anti pixelate dus), zo kan dat dus ook met geluid... bijv als je audio omzet van 8 bit naar 16 bit dan word dat (standaard) ook gedithered (tenzij je aangeeft dat je dat niet wil nutuulk)...

 

[goran]

Bij de kat op plaatje 2 zie ik een smooth plaatje, met weinig bits...en plaatje 3
meer bits (meer detail ) maar met meer grain ...
Het is dus info erbij "verzinnen"?
Is dit een harmonisch proces? aan de hand met amplifiers?
of zit het hier anders...( audio wel te verstaan )

 

[goran]

Of is dit iets wat een programma automatisch calculeert en geen fuck met amplifiers te maken heeft?

 

[6 trak]

Bij de kat op plaatje 2 zie ik een smooth plaatje, met weinig bits...en plaatje 3
meer bits (meer detail ) maar met meer grain ...
Het is dus info erbij "verzinnen"?
Is dit een harmonisch proces? aan de hand met amplifiers?
of zit het hier anders...( audio wel te verstaan )

niet zo zeer verzinnen, het heeft wel degelijk een oorsprong...
het word ontleent aan de omliggende waarden...

 

[King of Snake]

Hey,

Ik kom het woord "ditheren" de laatste tijd steeds vaker tegen,
maar kom er maar niet achter wat het Precies inhoudt.
Ik heb al op Wikipedia gekeken ( http://en.wikipedia.org/wiki/Dithering ) en daar stond in ieder geval boven het volgende :

"Dither is an intentionally applied form of noise, used to randomize quantization error, thereby preventing large-scale patterns such as contouring that are more objectionable than uncorrelated noise. Dither is routinely used in processing of both digital audio and digital video data, and is often one of the last stages of audio production to compact disc."

Dus eumm...ditheren betekend dat in een track onnodig, opvallende ruis of ander ruis achtig geluid rond circuleerd, en om dit glad en als 1 geheel te krijgen, wordt er 1 continue ruis doorheen gejaagd, zodat dat andere niet opvalt?

zoiets is het idd. Voor zover ik weet is het van toepassing op situaties waar je van een hogere naar een lagere bit-depth gaat. Door het weggooien van de bits ontstaan er bepaalde fouten in het signaal met als belangrijkste kenmerk dat deze een cyclisch karakter hebben, waardoor ze als een hoorbare frequentie het geluid beinvloeden. Door het toevoegen van ruis wordt dit gerandomised waardoor je geen last meer hebt van die toegevoegde frequenties met als tradeoff dat je een iets hogere noisefloor overhoudt.

simpel gezegd, je oren zij gevoelig voor de cyclisch herhalende errors die je in je audiosignaal krijgt als je bits weggooid. Je oor is minder gevoelig voor een random (noise) signaal. Daarom ditheren.

Let wel het gaat hierbij om zeer subtiele veranderingen in het signaal. Persoonlijk gebruik ik altijd dithering als ik van mijn 32 of 24 bit masters een 16 bit master voor op cd maak, maar meer omdat ik weet "dat het zo hoort" en niet zozeer omdat ik nou zelf zo'n enorm verschil hoor

Maar eigenlijk staat het op de wiki pagina al prima uitgelegd.

 

[King of Snake]

Bij de kat op plaatje 2 zie ik een smooth plaatje, met weinig bits...en plaatje 3
meer bits (meer detail ) maar met meer grain ...
Het is dus info erbij "verzinnen"?
Is dit een harmonisch proces? aan de hand met amplifiers?
of zit het hier anders...( audio wel te verstaan )

het mooie is dus juist dat het aantal bits voor beide plaatjes gelijk is (of in dit geval het aantal kleuren in het kleurenpalet). Alleen zijn de kleuren beter verdeeld.

 

[Barno]

Bij de kat op plaatje 2 zie ik een smooth plaatje, met weinig bits...en plaatje 3
meer bits (meer detail ) maar met meer grain ...
Het is dus info erbij "verzinnen"?
Is dit een harmonisch proces? aan de hand met amplifiers?
of zit het hier anders...( audio wel te verstaan )

nee die 2 plaatjes hebben precies dezelfde hoeveelheid bits, da's nou juist wat dithering doet. Er wordt niks bij vezonnen. De overgangen worden "zachter" gemaakt.

(Ik blijf even het beeld voorbeeld aanhouden)
Als je een verloop van links helemaal zwart naar rechts helemaal wit hebt, in 256 grijswaarden (8bit) dan ziet het er zo uit:

Als je dit nu naar 2 bit (alleen 100% zwarte pixels en 100% witte pixels) wilt terug brengen zonder dithering, dan krijg je, door gewoon wiskundig afronden van alles boven de 125 naar wit en eronder naar zwart (links 100% zwart, rechts 100% wit):

Als je nu hetzelfde origineel naar 2 bit terug brengt maar in plaats van alles rechtlijnig af te ronden, verdeel je de 100% pixels ongelijkmatig (noise) over het verloop (dus hoe lichter het opervlak hoe hoger de dichtheid van de witte pixels), dan krijg je dit:

Dat komt voor je oog veel meer overeen met het origineel...

Als je nu ipv. kleur-samples denkt aan audio-samples dan is het hetzelfde principe. ALs je bv 16 bit audio naar 8 bit omzet dan zal je ook grote stappen krijgen in de samples die als harde klikken terug te horen zijn. Door dithering wordt dit (wiskundig incorrect, maar voor het oor) beter.

 

[Niel]

bij deze op die wiki pagina moest ik gelijk aan m'n atari 1040 st denken

Wat betreft audio, is er geen voorbeeldje te maken met een bitcrusher en dithering erachter aan/uit ? Lijkt mij de beste uitleg.

 

[ATOR]

De analogie met plaatjes klopt niet helemaal.

Bij bitreductie in beeld wordt het aantal stappen waarin het bereik van wit tot zwart onderverdeeld is kleiner. Hoe minder stapjes (bits) hoe grover de resolutie. Het bereik blijft gelijk.

Bij bitreductie in audio wordt het totale bereik minder, niet de resolutie. 24 bit audio heeft een bereik van 144dB, 16 bit heeft een bereik van 96 dB. De resolutie van de bovenste 96 dB is gelijk.


Dithering in audio wordt gebruikt om meer van het originele materiaal over te houden na bitreductie. Een uitstervende reverb zal met dithering na bitreductie langer hoorbaar zijn. Op het punt waar hij normaal zou verdwijnen zal hij, doordat je ruis toevoegd voor bitreductie, nog af en toe boven de grens komen waaronder alles afgekapt wordt.

 

[Barno]

De analogie met plaatjes klopt niet helemaal.

Bij bitreductie in beeld wordt het aantal stappen waarin het bereik van wit tot zwart onderverdeeld is kleiner. Hoe minder stapjes (bits) hoe grover de resolutie. Het bereik blijft gelijk.

Bij bitreductie in audio wordt het totale bereik minder, niet de resolutie. 24 bit audio heeft een bereik van 144dB, 16 bit heeft een bereik van 96 dB. De resolutie van de bovenste 96 dB is gelijk.


Dithering in audio wordt gebruikt om meer van het originele materiaal over te houden na bitreductie. Een uitstervende reverb zal met dithering na bitreductie langer hoorbaar zijn. Op het punt waar hij normaal zou verdwijnen zal hij, doordat je ruis toevoegd voor bitreductie, nog af en toe boven de grens komen waaronder alles afgekapt wordt.

dus audio met een lagere bitrate heeft altijd een lager maximum volume dan datzelfde audio met een hogere bitrate? oftewel 24 bit audio kan harder dan 8 bit?

 

[6 trak]

Als je dit nu naar 2 bit (alleen 100% zwarte pixels en 100% witte pixels)

2 'kleuren' is dus 1 bit

 

[Barno]

2 'kleuren' is dus 1 bit

duh! ja natuurlijk! lol dank je

(je hebt 10 soorten mensen die digitaal snappen... mensen die het wel snappen en mensen die het niet snappen)

 

[ATOR]

dus audio met een lagere bitrate heeft altijd een lager maximum volume dan datzelfde audio met een hogere bitrate? oftewel 24 bit audio kan harder dan 8 bit?

Nope, ze kunnen allebei even hard. De maximale output van 8,16, 24 en 32 bit files is 0dB. 32 bit floating point files kunnen boven de 0dB maar als je ze zonder vervorming wilt afspelen zul je het maximale volume toch op 0dB moeten zetten.

Het aantal bits bepaalt het dynamisch bereik. Hoe meer bits hoe groter het verschil tussen het hardste en zachtste geluid kan zijn. Bij audio kun je met meer bits meer hele zachte details in je muziek hebben.

Een analogie met plaatjes zou zijn dat 16 bit van wit tot grijs gaat en 32 bit van wit tot zwart. Waarbij wit het maximale volume is.

We hebben het hier trouwens over bitdepth, bitrate is iets anders.

 

[Barno]

Nope, ze kunnen allebei even hard. De maximale output van 8,16, 24 en 32 bit files is 0dB. 32 bit floating point files kunnen boven de 0dB maar als je ze zonder vervorming wilt afspelen zul je het maximale volume toch op 0dB moeten zetten.

Het aantal bits bepaalt het dynamisch bereik. Hoe meer bits hoe groter het verschil tussen het hardste en zachtste geluid kan zijn. Bij audio kun je met meer bits meer hele zachte details in je muziek hebben.

Een analogie met plaatjes zou zijn dat 16 bit van wit tot grijs gaat en 32 bit van wit tot zwart. Waarbij wit het maximale volume is.

We hebben het hier trouwens over bitdepth, bitrate is iets anders.

ehm in de eerste regels zeg je dat ze allebei hetzelfde maximum hebben. en het minimum lijkt me toch altijd -(oneindig)... hoe kan je dan in het tweede deel zeggen dat het verschil groter kan zijn?

Je kan met een hogere bitdepth meer 'detail' in je audio kwijt, ook in de hele harde delen. volgens mij precies hetzelfde als met beeld.

 

[ATOR]

ehm in de eerste regels zeg je dat ze allebei hetzelfde maximum hebben. en het minimum lijkt me toch altijd -(oneindig)... hoe kan je dan in het tweede deel zeggen dat het verschil groter kan zijn?

Het minimum is nl niet -(oneindig). Er is weliswaar stilte als er geen signaal is (digital black) maar als het dynamisch bereik 96dB is dan is het minimum signaalniveau -96dB. Geluid wat zachter is dan dit niveau kan niet meer opgeslagen worden. Wil je dat wel dan zul je met een hogere bitdiepte moeten werken.

Je kan met een hogere bitdepth meer 'detail' in je audio kwijt, ook in de hele harde delen. volgens mij precies hetzelfde als met beeld.

Wat bedoel je met detail?

 

[Barno]

Het minimum is nl niet -(oneindig). Er is weliswaar stilte als er geen signaal is (digital black) maar als het dynamisch bereik 96dB is dan is het minimum signaalniveau -96dB. Geluid wat zachter is dan dit niveau kan niet meer opgeslagen worden. Wil je dat wel dan zul je met een hogere bitdiepte moeten werken.

Wat bedoel je met detail?

Ah ok! Ik begin 't te snappen
Je hebt dus geen vaste ondergrens...

Als ik van de begane grond naar de 1e verdieping een trap moet bouwen en ik heb daar 16 treden voor, dan hebben die treden een bepaalde hoogte.
Als ik dan dezelfde trap moet maken met maar 8 treden dan zijn er twee mogelijkheden dacht ik: of de treden moeten hoger, of de trap houdt halverwege op.

Dus met digitaal audio begin je vanaf de 1e verdieping naar beneden te bouwen met altijd even grote treden. Alleen is er geen begane grond...
begrijp ik het zo goed?

dan is float-space wel ideaal, lijkt me zo...
is er ook een half float formaat in audio? (16 bit)


toegevoegd:
'k bedenk me net dat volume natuurlijk niet lineair is maar logaritmisch.
dat verklaart waarom er steeds grotere stappen genomen worden en er
dus meer bits nodig zijn om dezelfde precisie te houden...

 

[vcovca]

Heel kort: ruis toe voegen om andere ruis weg te laten lijken.. toch?

 

[AD-omzetter]

Ditheren naar 1 bit geeft wel een heel spacend effect.