plik


ÿþFormaty realizacji cyfrowego zapisu dzwiku TECHNOLOGIA INFORMACYJNA RÓ{NORODNOZ STANDARDÓW Òð Sprawne zarzdzanie cyfrowymi danymi audio nie sprowadza si jedynie do umiejtno[ci identyfikacji rozszerzenia i oprogramowania. Kluczow kwesti jest znajomo[ specyfiki i przeznaczenia ró|nych formatów plików Òð Zwiadomy dobór formatu u|ywanych plików pozwala na optymalizacj jako[ci nagraD i wymiany danych midzy oprogramowaniem i cyfrowym sprztem zewntrznym Òð Przypadkowy wybór mo|e w skrajnych przypadkach doprowadzi do bezpowrotnej utraty danych, jako[ci i kompatybilno[ci PULSE CODE MODULATION (PCM) Òð Fal dzwikow (zapis elektryczny sygnaBu dzwikowego) mo|na zobrazowa za pomoc wykresu przedstawiajcego zmiany chwilowej warto[ci napicia w funkcji czasu. Òð PCM jest cyfrowym sposobem reprezentacji analogowego sygnaBu, w którym w zadanych odstpach czasowych okre[lana jest warto[ chwilowa sygnaBu. Sposób ten wykorzystywany jest w standardzie Audio Interchange File Format (.AIFF) opracowany przez Apple oraz w standardzie Waveform (.WAV) opracowanym przez Microsoft i IBM dla komputerów PC PULSE CODE MODULATION (PCM) Òð Podstawowe parametry okre[lajce jako[ plików, to czstotliwo[ próbkowania (Hz) oraz rozdzielczo[ próbkowania (bity). Òð Ilo[ bitów okre[la precyzj, z jak wyra|ana jest warto[ chwilowa sygnaBu. Analogowy sygnaB o warto[ci z natury dowolnej, aby mógB by cyfrowo wyra|ony, musi ulec kwantyzacji  zosta sprowadzony do jednego z dostpnych poziomów ograniczonych przez liczb bitów. Òð Czstotliwo[ próbkowania okre[la jak czsto w czasie konwersji A/D mierzona i kwantyzowana jest warto[ sygnaBu. PULSE CODE MODULATION (PCM) Òð Przetwarzajc sygnaBy dokBadniej próbkowane (wiksza ilo[ bitów) gwarantujemy wiksze mo|liwo[ci przetwarzania dynamiki utworu, wiksz  wra|liwo[" na niuanse, a tak|e lepszy stosunek sygnaBu do szumu (SNR). Òð Pracujc z wiksz czstotliwo[ci próbkowania zwikszamy zakres przenoszonych czstotliwo[ci  poBow czstotliwo[ci próbkowania stanowi tzw. czstotliwo[ (dzwiku) Nyquista powy|ej której czstotliwo[ci przetwarzane s z du|ymi bBdami i które dodatkowo znieksztaBcaj czsto[ci ni|sze PULSE CODE MODULATION (PCM) Òð Przygotowanie wysokiej jako[ci materiaBu na pByt CD wymaga zastosowania formatów opartych na PCM. Òð Jako[ pByty CD-Audio to 44.1 kHz / 16 bitów (uznawana za wystarczajc przy wysokiej jako[ci konwerterach D/A) Òð Przy produkcji cyfrowej dzwiku wskazane jest stosowanie wy|szych parametrów (od 96 kHz / 24 bity wzwy|)  zapewnia to wy|sz jako[ dynamiki i barwy mimo pózniejszej nieuniknionej konieczno[ci zani|enia parametrów jako[ci sygnaBu. PULSE CODE MODULATION (PCM) Òð Format Wave posiada kilka odmian rozwinitych przez Europejsk Uni Nadawców. Òð Broadcast Wave Format (BWF) uBatwia bezproblemow wymian danych midzy ró|nymi platformami komputerowymi, zawiera tak|e metadane m.in. uBatwiajce synchronizacj z innymi nagraniami oraz prowadzenie np. dokumentacji zmian. W metadane standardowo wyposa|one s pliki formatu AIFF (tzw. Chunks). Òð Odmian Wave'a kompatybiln z BWF jest format RF64 znoszcy ograniczenie maksymalnego rozmiaru pliku do 4 GB. KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Cho profesjonalnym nagraniom zawsze przy[wieca idea zachowania jak najwy|szej jako[ci, ostatnimi czasy kodowanie sygnaBu ze stratn kompresj staBo si jedn z mo|liwo[ci sprztu nagrywajcego. Òð Tendencja ta zwizana jest z przekonaniem, |e przy wysokiej jako[ci dzwików skompresowanych (przy zadowalajcym poziomie kompresji) straty jako[ci dla wikszo[ci potencjalnych sBuchaczy s niesByszalne Òð Istotnym powodem jest mo|liwo[ oszczdzania pamici celem wydBu|enia czasu nagrywania KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Najpopularniejszym formatem stratnej kompresji jest MPEG-1 Audio Layer 3 (.MP3) Òð Opracowany w 1991 roku przez niemieckich naukowców w ramach projektu finansowanego przez Uni Europejsk zrewolucjonizowaB muzyczny masowy rynek. Òð W porównaniu do kodowania PCM utwory zakodowane w formacie MP3 zajmuj 5 do 10 razy mniej miejsca na typowych no[nikach danych KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Jest to mo|liwe dziki uwzgldnieniu reguB psychoakustyki Òð Du|a cz[ danych przy kodowaniu bez kompresji po[wicona jest na czstotliwo[ci i tak niesByszalne, jest zatem zbdna. Do takich zbdnych czstotliwo[ci nale| sBabe zagBuszane przez gBo[ne ssiadujce (masking effect) oraz niskie i wysokie czstotliwo[ci wystpujce w nagraniu, ale nie sByszalne przy [rednich poziomach nat|enia dzwiku (prawo Fletchera-Munsona) KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Jako[ kompresji MP3 okre[lana jest w kilobitach na sekund (kbps, kbit/s) i czstotliwo[ci próbkowania (Hz). Òð Do wyboru mamy 32-320 kbps oraz 16-48 kHz, ale do kodowania muzyki nie stosuje si warto[ci poni|ej 128, a zalecane s od 192. Òð Mo|liwe jest tak|e wykorzystanie trybu VBR (Variable Bit Rat)  dynamiczna optymalizacja bitrate zale|nie od skomplikowania danego fragmentu sygnaBu w warto[ciach granicznych zadanych przez u|ytkownika KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð W oparciu o psychoakustyczne modele MPEG Andree Buschmann i Frank Klemm od 1997 roku rozwijaj kodek Musepack (.MPC, .MP+). Òð W porównaniu do Lame'a (MP3) MPC oferuje lepsz jako[ci dzwiku (z mniejszymi stratami) przy bitrate'ach rzdu 160 kbps. Aby MP3 osignB porównywaln jako[, musi by zakodowany w granicach 256-320 kbps. Òð Do niedawna (2004 r.) MPC uznawany byB za najlepszy kodek oferujcy optymalne relacje objto[ci pliku do jako[ci dzwiku KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð MPC dorównuj kodeki Vorbis i ACC. Vorbis Òð (.OGG) zostaB opracowany w reakcji na zapowiedz pobierania opBat licencyjnych na format MP3 przez Instytut Fraunhofera Òð Pierwsza stabilna wersja zostaBa ogBoszona w 2002 roku. Jako[ plików kodowanych Vorbisem okre[lana jest w zakresie od q2 do q10 (od 32 do 520 kbps). Òð Ogg Vorbis w ka|dym bitrate oferuje wy|sz jako[ dzwiku ni| jakikolwiek inny kodek. Tylko przy wysokich warto[ciach bitrate'u dorównuje mu MPC KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Format Windows Media Audio (.WMA) firmy Microsoft miaB by sposobem na uniknicie ewentualnych kosztów licencyjnych za technologi MP3 Òð Jest drugim w sensie popularno[ci (zaraz po MP3) formatem kodowania strumieni audio. Òð Testy odsBuchowe wskazuj i| WMA jedynie przy najni|szych bitrate'ach (32kbps) oferuje lepsz jako[ dzwiku ni| Lame/MP3 KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Standard Advanced Audio Coding (AAC, wraz z kontenerem .MP4, który mo|e równie| zawiera strumieD video lub napisów filmowych) opracowywany jest od 1997r. jako nastpca MP3 w wysokim bitracie (Dolby, Sony, Nokia) Òð Obecnie jest to format najintensywniej promowany przez firmy Apple oraz iTunes. Òð AAC mo|e kodowa z czstotliwo[ci próbkowania 8-96 kHz, wic w szerszym zakresie ni| MP3, przenosi tak|e lepiej czstotliwo[ci powy|ej 16 kHz. KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Kolejnym znanym standardem kompresji promowanym przez Sony jest Adaptive Transform Acoustic Coding (AC3) Òð Opracowany zostaB w 1992 roku dla MiniDisców i od tego czasu dwukrotnie ulepszany: w 1999 (Atrac3) i 2002 roku (Atrac3plus) Òð ByB pierwszym formatem kompresji masowo stosowanym w przeno[nych odtwarzaczach. Kosztem jako[ci oferowaB wyjtkowo dBugie czasy nagrywania w popularnych rejestratorach Òð Pomimo zmian jako[ciowych zostaB trwale zdegradowany do kategorii gorszych jako[ciowo KOMPRESJA STRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Miar jako[ci kodeków jest poziom bitrate'u przy jakim osigana jest tzw. przezroczysto[ kompresji (transparency)  nie mo|liwe jest odró|nienie nagrania oryginalnego od skompresowanego w te[cie w ciemno. Òð Uwa|a si, |e Atrac osiga ten poziom przy 292 kbps, Lame/MP3 przy 190 kbps, Ogg Vorbis / MPC przy 160 kbps cho istotnym kryterium jest te| rodzaj muzyki  muzyka klasyczna stawia wy|sze wymagania. Òð Rynek muzyczny na razie zdominowany jest przez format MP3 KOMPRESJA BEZSTRATNA STRUMIENI AUDIO Òð Poniewa| kompresja stratna obni|a jako[ dzwiku dla tych, którzy sBysz te ró|nice, jak równie| dla purystów opracowane zostaBy kodeki kompresji bezstratnej Òð Opieraj si one na liniowym przewidywaniu (linear prediction) i przy wiernym zachowaniu jako[ci pozwalaj zaoszczdzi ok. 50% miejsca bez wzgldu na rodzaj zastosowanego kodeka bezstratnego. Do najpopularniejszych nale|y Free Lossless Audio Codec czy Meridian Lossless Packing  standard dla DVD-Audio, STANDARD MIDI Òð Musical Instrument Digital Interface (MIDI) nie jest ani kodekiem, ani nawet formatem pliku, jest protokoBem komunikacji midzy sprztem muzycznym Òð Standardowe pliki MIDI (Standard MIDI File, .MID) nie zawieraj |adnych danych audio, to jak bd brzmie, zale|y od moduBu dzwikowego, w którego najprostsze wersje zaopatrzone s nawet najtaDsze karty muzyczne. Tylko dziki tym moduBom istnieje mo|liwo[ konwersji pliku MIDI na plik audio (.WAV, .MP3)

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
TI 99 08 19 B M pl(1)
w08 PodstPrzy roznor
TI 03 03 08 T pl(1)
TI Wykład 08
W07 W08 SCR
TI 03 10 08 B pl(1)
TI 02 10 30 T pl(2)
SGE s3 II nst w08
TI 00 11 27 B pl(2)
TI 01 11 14 T M pl
TI 01 09 21 T pl(1)
TI 02 05 29 T B pl(1)
TI 00 08 22 T pl(2)

więcej podobnych podstron