1.4. Кодування звукової інформації

На даний момент не існує єдиної стандартної системи кодування звукової інформації, тому що прийоми і методи роботи із звуковою інформацією почали розвиватися в порівнянні з методами роботи з іншими видами інформації самими останніми. Тому безліч різних компаній, які працюють в області кодування інформації, створили свої власні корпоративні стандарти для звукової інформації. Але серед цих корпоративних стандартів виділяються два основних напрямки.

В основі методу FM (Frequency Modulation) покладено твердження про те, що теоретично будь-який складний звук може бути представлений у вигляді розкладання на послідовність найпростіших гармонійних сигналів різних частот. Кожен з цих гармонійних сигналів являє собою правильну синусоїду і тому може бути описаний числовими параметрами або закодований. Звукові сигнали утворюють безперервний спектр, тобто є аналоговими, тому їх розкладання в гармонійні ряди і подання у вигляді дискретних цифрових сигналів виконується за допомогою спеціальних пристроїв - аналого-цифрових перетворювачів (АЦП). Зворотне перетворення, яке необхідно для відтворення звуку, закодованого числовим кодом, проводиться за допомогою цифроаналогових перетворювачів (ЦАП). Через таких перетворень звукових сигналів виникають втрати інформації, які пов'язані з методом кодування, тому якість звукозапису за допомогою методу FM зазвичай виходить недостатньо задовільним і відповідає якості звучання найпростіших електромузичних інструментів з забарвленням, характерною для електронної музики. При цьому даний метод забезпечує цілком компактний код, тому він широко використовувався в ті роки, коли ресурси засобів обчислювальної техніки були явно недостатні.

Основна ідея методу таблично-хвильового синтезу (Wave-Table) полягає в тому, що в заздалегідь підготовлених таблицях знаходяться зразки звуків для безлічі різних музичних інструментів. Дані звукові зразки носять назву семплів. Числові коди, які закладені в семпли, висловлюють такі його характеристики, як тип інструменту, номер моделі, висоту тону, тривалість та інтенсивність звуку, динаміку його зміни, деякі компоненти середовища, в якому спостерігається звучання, і інші параметри, що характеризують особливості звучання. Оскільки для зразків застосовуються реальні звуки, то якість закодованої звукової інформації виходить дуже високим і наближається до звучання реальних музичних інструментів, що більшою мірою відповідає нинішньому рівню розвитку сучасної комп'ютерної техніки.

1.5. Режими і методи передачі інформації

Для коректного обміну даними між вузлами локальної обчислювальної мережі використовують певні режими передачі інформації:

1) симплексная (односпрямована) передача;

2) напівдуплексна передача, при якій прийом і передача інформації джерелом і приймачем здійснюються по черзі;

3) дуплексна передача, при якій проводиться паралельна одночасна передача, тобто кожна станція одночасно передає і приймає дані.

В інформаційних системах дуже часто застосовується дуплексний або послідовна передача даних. Виділяють синхронний і асинхронний методи послідовної передачі даних.

Синхронний метод відрізняється тим, що дані передаються блоками. Для синхронізації роботи приймача і передавача на початку блоку посилають біти синхронізації. Після цього передаються дані, код виявлення помилки і символ, що позначає закінчення передачі. Ця послідовність утворює стандартну схему передачі даних при синхронному методі. У разі синхронної передачі дані передаються й у вигляді символів, і як потік бітів. Кодом виявлення помилки найчастіше є циклічний надлишковий код виявлення помилок (CRC), що визначається за вмістом поля даних. З його допомогою можна однозначно визначити достовірність прийнятої інформації.

До переваг методу синхронної передачі даних відносять:

• високу ефективність;

• надійний вбудований механізм виявлення помилок;

• високу швидкість передачі даних.

Основним недоліком цього методу є дороге інтерфейсне обладнання.

Асинхронний метод відрізняється тим, що кожен символ передається окремою посилкою. Стартові біти попереджають приймач про початок передачі, після чого передається сам символ. Для визначення достовірності передачі застосовується біт парності. Біт парності дорівнює одиниці, коли кількість одиниць в символі непарній, і нулю, коли їх кількість парне. Останній біт, який називається «стоп-бітом», сигналізує про закінчення передачі. Ця послідовність утворює стандартну схему передачі даних при асинхронному методі.

Перевагами методу асинхронної передачі є:

• недороге (у порівнянні з синхронним) інтерфейсне обладнання;

• нескладна відпрацьована система передачі.

До недоліків цього методу відносять:

• втрати третій частині пропускної спроможності на передачу службових бітів;

• невисоку швидкість передачі у порівнянні з синхронним методом;

• неможливість визначити достовірність отриманої інформації за допомогою біта парності при множинної помилку.

Метод асинхронної передачі використовується в системах, в яких обмін даними відбувається час від часу і не потрібна висока швидкість їх передачі.