4. Кодирование звуков

Аналого-цифровое преобразование сигнала – представление (с помощью аналого-цифрового преобразователя) в виде числа в двоичном коде, соответствующем уровню напряжения сигнала с точностью, соответствующей шагу квантования. В случае представления уровня звука N –разрядным числом количество возможных градаций уровня звука составит 2^N. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые осуществляется с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП).

Рис. 4.1 Принцип оцифровки аналогового сигнала в АЦП

Формы записи звуковой информации :

• аналоговая в виде непрерывных электрических сигналов (фонограф c записью на ферромагнитную проволоку изобретён Томасом Эдисоном в 1877 г.; граммофон с записью на плоские виниловые диски изобретён в 1888 г. Эмилем Берлингером; магнитофон с записью на магнитную ленту разработан в 1935 г. немецкой компанией AEG );

• цифровая в виде дискретных значений (0 и 1) в двоичном коде.

Частота дискретизации звука – частота [Гц] выборок уровня сигнала (напряжения).

Битрейт – степень сжатия данных [бит/c], определяется эффективностью алгоритма программного кодирования. Для воспроизведения кодированных файлов необходимы программы-декодеры.

Таблица № 4.1.

Метод сжатия звука	Формат записи	Разрядность уровня громкости оцифрованного звука	Частота дискретизации (выборок) уровня звука	Продолжительность записи на стандартном диске (либо битрейт кбит/c)
Без потерь (данные о звуке записываются в цифровом виде, без образования файлов)	СD-DA	16 бит	44,1 кГц	74 минуты
	SACD (Super Audio CD)	1 бит (модуляция уровня)	2,9 МГц	109 минуты
	DVD-Audio	24 бит	192 кГц	73 минуты
С потерями (записи звука - кодированные файлы)	MPEG Layer III ( MP-3 )	32 бит	48 кГц	7 - 15 часов 128…320 кбит/c
	AAC	32 бит	96 кГц	96 кбит/c
	Ogg Vorbia	32 бит	192 кГц	700 кбит/c

5. Сжатие информации

Метод группового кодирования – метод сжатия без потерь, применяется, например, в факсимильной связи для построчного кодирования текстовой информации, представляемой набором пелов: белых и черных точек. Простое групповое кодирование предусматривает замену последовательности пелов последовательностью битов (0 и 1) и последующее группирование повторяющихся одинаковых битов по принципу , где X – сам повторяющийся символ, N – количество символов.

Сжатие информации или компрессия – один из способов преобразования информации аппаратными либо программными методами для уменьшения требуемого объёма памяти. Программные методы предусматривают сжатие без потерь либо с потерями текстовой, графической и звуковой информации (табл. 5). Обратный процесс восстановления информации называется декомпрессией.

Архиватор – программа (WinZIP, WinRAR, WinArj и др.) для сжатия информации без потерь, выполняет две функции: компрессию (сжатие данных) и декомпрессию (распаковка файлов).

Архив – файл, в котором хранятся несколько сжатых файлов. Различают архивы многотомные, самораспаковывающиеся и с паролем.