Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Запись, редактирование музыки и видео на компьютере


4
 
     
 

Основные форматы кодирования звука

Добрый день уважаемые подписчики!

Сегодня мы рассмотрим в каких форматах кодируется звук на коипьютере.

Необходимо отметить, что любое пребразование аналогового сигнала в цифровой неизбежно связано с потерей информации, т.к. в конечном счете, выполняется приблизительно. Несмотря на это, алгоритмы кодирования звука принято подразделять  на две группы: с потерями информации и без потерь. Дело в том, что в качестве исходного кода всегда берется PCM(Pulse Code Modulation). Затем этот код преобразовывается с целью получить меньший размер файла. Такое преобразование называется сжатием или компрессией. Часто компрессоры просто удаляют часть информации, не воспинимаемую ухом человека. Поэтому, в зависимости от  того, удастся ли с помощью обратного преобразования получить исходный код PCM или нет, компресссия может быть с потерями или без потерь.

Алгоритмов кодирования звука в настоящее время существует огромное количество. Здесь мы перечислим только самые распространенные.

PCM - импульно-кодовая модуляция- основной агоритм кодирования цифрового звука без  компрессии, принцип работы которого описан ранее. Его понимают практически все прогаммы обрабботки звука. Это подобно тому, как простой текст может читаться любым текстовым редактоором. Алгоритм РСМ используется при записи аудиокомпакт дисков.

DPCM  (Differential Pulse Сode Modulation) разностная импульсно-кодовая модуляция - алгоритм кодирования без потери информации, при котоором сохраняются не амплитудные значения элементов дискретизации, а разница между соседними значениями. Для хранения разности значений используется 4 бита. Поэтому размер файа с 8-битным квантованием уменьшится в 2 раза, а с 16-битным в 4.

ADPCM (Adaptive Differential Pulse Сode Modulation) Адаптивнаяразностная импульно-кодовая модуляция. Подобен формату кодирования DPCM за исключением того,  что количество бит, используемых для хранения разницы между соседними элементами дискретизации, изменяется в зависимости от сложности сигнала. Алгоритм. ADPCM анализирует разницу между последовательными элементами дискретизации и предсказывает значение следующего.

µ-low - схема кодирования, подобная ADPCM.Позволяет использовать различную частоту дискретизации и разрядность квантования. Фалы имеют относительно небольшой размер. Используется в ффайлах форматов AU, AIFF, WAV.

MPEG Audio - семейство стандартов компрессии звука. Разрабатывалось Экспертной группой кинематографии (Moving Picnures Experts Group - MPEG). MPEG - это стандартна сжатие звуковых и видеоданных в более удобный для загрузки или пересылки формат, например, через Интернет. Семейство состоит из разных стандартов: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4. Алгоритмы MPEG, а также другие, перчисленные ниже, требуют использование кодеков - программ для кодирования-декодирования информации, которые необходимо установить в Windows. В отличие от них, проограммы для кодирования звука в формаиах PCM, DPCM, ADPCm, µ-low  и некоторых других устанавливаются вместе с операционной системой.

Форматы кодирования звука MPEG Audio подразделяются на три уровня:LayerI, LayerII, LayerIII. Усложненные алгоритмы болеевысокого уровня требуют более длительного времени работы, однако обеспечивают более высокие степени сжатия при сохранении практически точного соответствия оригиналу. Уровень LayerI обеспечивает самую высокую скорость кодирования, а уровень LayerIII, широко известный как МР3, достигает самой высокой степеени сжатия при сохранении хорошего качества, но, соответственно, требует больше ресурсов для кодирования. Алгоритмы кодирования MPEG испульзуют сжатие с потерей информации. Поэтому такая компрессия вызывает ухудшения качества звука.

Качество сжатого звука зависит от степени его компрессии и характеризуется скоростью потока (битрейтом). Чем больше битрейт, тем выше качество звука, и тем больше места занимает звуковой файл на диске. Главная задача любого алгоритма компрессии - обеспечить оптимальный компроммсс между качеством звука и размером  занимаемого файла.

Кроме формата МР3, в настоящее время популярны форматы компрессии с потерей качества - MP3Pro, WMA, OGG Vorbis и другие.

В следующем выпуске рассмотрим кодеки, которые включены в операционную систему Windows.

 
     

 2011-07-05

comp.soft.audiovideo-sub@subscribe.ru 



В избранное