Аудиоинформация

Понятие аудио связано со звуками, которые способно воспринимать человеческое ухо. Частоты аудиосигналов лежат в диапазоне от 15 Гц до 20 кГц, а сигналы по своей природе являются непрерывными (аналоговыми). Прежде чем быть представленной в ВМ, аудиоинформация должна быть преобразована в цифровую форму (оцифрована). Для этого значения звуковых сигналов (выборки, samples), взятые через малые промежутки времени, с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) переводятся в двоичный код. Обратное действие выполняется цифро- аналоговыми преобразователями (ЦАП). Чем чаще производятся выборки, тем выше может быть точность последующего воспроизведения исходного сигнала, но тем большая емкость памяти требуется для хранения оцифрованного звука. Для высококачественного представления аудиоинформации рекомендуется 16-разрядное представление амплитуды сигнала (2¹⁶ градаций уровня звука) и частота выборки порядка 40 кГц (промежуток времени между последовательными выборками не более 25 мкс).

Цифровой эквивалент аудиосигналов обычно хранится в виде файлов, причем широко используются различные методы сжатия такой информации. Как правило, к методам сжатия аудиоинформации предъявляется требование возможности восстановления непрерывного сигнала без заметного ухудшения его качества. В настоящее время распространен целый ряд форматов хранения аудиоинформации. Некоторые из них перечислены в табл. 16.

Табл. 16 Форматы аудиофайлов

Обозначение	Полное название
AVI	Audio Video Interleave
WAV	WAVeform Extension
MIDI	Musical Instrument Digital Interface
AIF	Audio Interchange Format
MPEG	Motion Picture Expert Group Audio
RA	Real Audio

Типы команд

Несмотря на различие в системах команд разных ВМ, некоторые основные типы операций могут быть найдены в любой из них. Для описания этих типов примем следующую классификацию:

• команды пересылки данных;

• команды арифметической и логической обработки;

• команды работы со строками;

• команды SIMD;

• команды преобразования;

• команды ввода/вывода;

• команды управления потоком команд.

Команды пересылки данных

Это наиболее распространенный тип машинных команд. В таких командах должна содержаться следующая информация:

• адреса источника и получателя операндов — адреса ячеек памяти, номера регистров процессора или информация о том, что операнды расположены в стеке;

• длина подлежащих пересылке данных (обычно в байтах или словах), заданная явно или косвенно;

• способ адресации каждого из операндов, с помощью которого содержимое адресной части команды может быть пересчитано в физический адрес операнда.

Рассматриваемая группа команд обеспечивает передачу информации между процессором и ОП, внутри процессора и между ячейками памяти. Пересылочные операции внутри процессора задаются командами формата «регистр-регистр». Команды передачи между процессором и памятью относятся к формату «регистр-память», а команды пересылки в памяти — к формату «память-память».

Команды арифметической и логической обработки

В данную группу входят команды, обеспечивающие арифметическую и логическую обработку информации в различных формах ее представления. Для каждой формы представления чисел в АСК обычно предусматривается некий стандартный набор операций.

Помимо вычисления результата, выполнение арифметических и логических операций сопровождается формированием в АЛУ признаков (флагов), характеризующих этот результат. Наиболее часто фиксируются такие признаки, как: Z (Zero) - нулевой результат; N (Negative) - отрицательный результат; V (oVerflow) — переполнение разрядной сетки; С (Carry) — наличие переноса.