Формати кодування звукової інформації.

Результати дискретизації звукової інформації, як і всі інші комп'ютерні дані, зберігаються на зовнішніх носіях у вигляді файлів. Звукові файли можуть мати різні формати. Розглянемо найпоширеніші з них.

Формат AU. Цей простий і розповсюджений формат на системах Sun та NeXT (в останньому випадку, щоправда, файл буде мати розширення SND). Файл складається з короткого службового заголовка (мінімум 28 байт), за яким безпосередньо випливають звукові дані. Широко використовується в Unix-подібних системах і служить базовим для Java-машини.

Формат WAVE (WAV). Стандартний формат файлів для зберігання звуку в системі Windows. Є спеціальним типом іншого, більше загального формату RIFF (Resource Interchange File Format); іншим різновидом RIFF служать відеофайли AVI. Файл RIFF складений із блоків, деякі з яких можуть, у свою чергу, містити інші вкладені блоки; перед кожним блоком даних міститься четрьохсимвольний ідентифікатор і довжина. Звукові файли WAV, як правило, більше прості й мають тільки один блок формату й один блок даних. У першому втримується загальна інформація про оцифрований звук (число каналів, частота дискретизації, характер залежності гучності тощо), а в другому – самі числові дані. Кожен відлік займає цілу кількість байт (наприклад, 2 байти у випадку 12-бітових чисел, старші розряди містять нулі). При стереозапису числа групуються парами для лівого та правого каналу відповідно, причому кожна пара утворить закінчений блок – для нашого прикладу його довжина складе 4 байти. Така, здавалося б, зайва структурованість дозволяє програмному забезпеченню оптимізувати процес передачі даних при відтворенні, але, як у подібних випадках завжди буває, виграш у часі приводить до істотного збільшення розміру файлу.

Формат MP3 (MPEG Layer3). Це один з форматів зберігання аудіосигналу, пізніше затверджений як частина стандартів стислого відео. Природа одержання даного формату багато в чому аналогічна вже розглянутому нами раніше стиску графічних даних за технологією JPEG. Оскільки довільні звукові дані оборотними методами стискуються недостатньо добре, доводиться переходити до методів необоротних: іншими словами, базуючись на знаннях про властивості людського слуху, звукова інформація “підправляється” так, щоб виниклі перекручування на слух були непомітні, але отримані дані краще стискувалися традиційними способами. Це називається адаптивним кодуванням і дозволяє заощаджувати на найменш значимі з погляду сприйняття людини деталях звучання. Прийоми, застосовувані в MP3, непрості для розуміння й опираються на досить складну математику, але проте забезпечують дуже значний ефект стиску звукової інформації. Успіхи технології MP3 привели до того, що її застосовують зараз й у багатьох побутових звукових пристроях, наприклад, плеєрах і стільникових телефонах.

Формат MIDI. Назва MIDI є скорочення від Musical Instrument Digital Interface, тобто цифровий інтерфейс для музичних інструментів. Це досить старий (1983 р.) стандарт, що поєднує різноманітне музичне встаткування (синтезатори, ударні, висвітлення). MIDI базується на пакетах даних, кожний з яких відповідає деякій події, зокрема, натисканню клавіші або установці режиму звучання. Будь-яка подія може одночасно управляти декількома каналами, кожний з яких ставиться до певного встаткування. Незважаючи на своє споконвічне призначення, формат файлу став стандартним для музичних даних, які при бажанні можна програвати за допомогою звукової карти комп'ютера без усякого зовнішнього MIDI-приладдя. Головною перевагою файлів MIDI є їх дуже невеликий розмір, оскільки це не детальний запис звуку, а фактично деякий розширений електронний еквівалент традиційного нотного запису. Але ця ж властивість одночасно є й недоліком: оскільки звук не деталізований, то різне встаткування буде відтворювати його по-різному, що в принципі може навіть помітно спотворити авторський музичний задум.

Формат MOD. Являє собою подальший розвиток ідеології MIDI-файлів. Відомі як “модулі програм відтворення”, вони зберігають у собі не тільки “електронні ноти”, але й зразки «оцифрованого» звуку, які використовують як шаблони індивідуальних нот. Таким способом досягається однозначність відтворення звуку. До недоліків формату варто віднести більші витрати часу при накладенні один на один шаблонів одночасно звучних нот.

Отже, при обробці звуку на комп'ютері можна скористатися вже наявними звуковими файлами, а можна створити (ввести) їх самостійно. Будь-які використовувані файли, навіть зроблені спеціально для даного проекту, не завжди повністю відповідають його потребам. Для приведення звукових матеріалів до необхідного виду використовується процес редагування. У ході редагування можна коригувати невеликі дефекти запису (наприклад, скоротити занадто довгу паузу або підвищити рівень гучності фрагмента), перекомпонувати частини звукового файлу в потрібному порядку або доповнити його з інших файлів, зберегти дані в новому необхідному форматі (скажемо, перетворити для економії місця в MP3). Важливим завданням є виготовлення мультимедійних документів, наприклад, вставка отриманого звукового файлу в презентацію.

Питання до лекції:

1. Якими якостями характеризується музичний звук?

2. Від чого залежить гучність звуку? Наведіть приклади.

3. У чому полягає розрядність семплування (дискретизації) звукової інформації?

4. Які основні параметри семплування звукової інформації?

5. Розкрийте основні принципи роботи аналогово-цифрового перетворення звукової інформації?

6. Розкрийте основні принципи роботи цифро–аналогового перетворення звукової інформації?

7. Перелічіть основні формати кодування звукової інформації. У чому їх сутність?

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Основні принципи роботи АЦП.	\|	Алфавітний підхід до вимірювання кількості інформації.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.048 сек.