Презентация с лекции

Цифровой звук
Мультимедиа технологии
Цифровое аудио

Запись / воспроизведение звука с использованием



цифрового сигнала
импульсно-кодовой модуляции (Pulse Code Modulation)
Включает





Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC)
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC)
Цифровой формат хранения
Цифровая обработка сигнала
Протоколы цифрового аудиовещания
Преимущества






Минимальные шумы и искажения
Копирование и хранение без потери качества
Широкие возможности цифровой обработки
Цифровая передача через сети
Простая интеграция с другими цифровыми медиа
Цифровой синтез звука
Представление звуковой волны в виде
электрического сигнала
Частота, Гц, слышимый диапазон 20 – 20000 Гц
Ниже
Выше
Звуки в окружающем мире – сложные
комбинации
Путь аудио-сигнала в цифровой системе
Оцифровка сигнала



1. Дискретизация (Семплирование)
2. Квантование
3. Преобразование в определенный формат (+сжатие)
Дискретизация
Квантование
Квантование
ИКМ (PCM)
Разновидности ИКМ


Дифференциальная (или дельта) импульсно-кодовая
модуляция (ДИКМ) кодирует сигнал в виде разности
между текущим и предыдущим значением. Для
звуковых данных такой тип модуляции уменьшает
требуемое количество бит на отсчёт примерно на
25 %.
Адаптивная ДИКМ (АДИКМ, ADPCM) является
разновидностью ДИКМ, которая изменяет уровень
шага квантования, что позволяет ещё больше
уменьшить требования к полосе пропускания при
заданном соотношении сигнала и шума.
Стандарты цифрового радиовещания




Digital Audio Broadcasting (DAB)
HD Radio
Digital Radio Mondiale (DRM)
In-band on-channel (IBOC)
Технологии хранения

Digital Audio Tape (DAT)




Compact Disc (CD)



192 kHz / 24-bits
MiniDisc


44.1 kHz /16 bits
Hard disk recorder
DVD Audio


32 kHz / 12 bits,
32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz / 16 bits.
96 kHz / 24 bits
Алгоритм сжатия ATRAC
Super Audio CD

1 бит DSD-модуляция / 2,8224 МГц (44.1 кГц х 64)
Технологии хранения

+ различные форматы файлов

Без сжатия


Сжатие без потерь


WAV,AIFF,AU
FLAC, Monkey's Audio (filename extension APE),WavPack (filename
extension WV),TTA,ATRAC Advanced Lossless,Apple
Lossless (filename extension m4a), MPEG-4 SLS, MPEG-4 ALS, MPEG4 DST,Windows Media Audio Lossless (WMA Lossless),
and Shorten (SHN).
Сжатие с потерями

MP3,Vorbis, Musepack,AAC,ATRAC and Windows Media Audio Lossy
(WMA lossy)