Тема 6. Форматы данных, доступных в компьютерных сетях (продолжение) [5,8,9].
Форматы звука : хранение и воспроизведение звука, форматы AU, WAVE, MIDI. Форматы видеоданных : хранение и воспроизведение видеоинформации, файлы AVI (чередование аудио и видео), Quick Time – стандартный способ работы с видео/аудио информацией, MPEG – форматы для сжатого видео и аудиоматериала. Форматы архивации и сжатия: общие сведения об архивировании и сжатии.
Форматы звуковых файлов
О звуке
По своей сути оцифрованный звук довольно прост. Звук передается по проводу как изменяющееся аналоговое напряжение. Чтобы произвести цифровую обработку, вы дискретизируете звук, измеряя напряжение через равные промежутки времени и преобразуя его в цифровое представление с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). После чего можно хранить и обрабатывать полученные значения как обычные цифровые данные. Для воспроизведения звука вам потребуется преобразовать данные обратно в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) (Рис.6.1).
Рис. 6.1 Дискретизация сигнала
На качество получаемого в результате звука оказывают влияние два фактора. Первый - частота дискретизации (SAMPLING RATE) - показывает, как часто вы измеряете значение аналогового сигнала. Разрядность дискретизации (SAMPLE SIZE) определяет точность замера. При увеличении частоты и разрядности дискретизации вы будете получать звук с лучшим качеством, но при этом будет увеличиваться количество данных, которые необходимо хранить. Так, одна секунда звука качества CD (44 100 измерений в секунду, 16 бит на канал, два канала) дает 172 килобайта данных. Для определения лучшей частоты и разрядности дискретизации необходимо найти компромисс между звуковым качеством и размером данных.
К счастью, то, как влияет изменение этих двух факторов на качество, определить довольно просто. По частоте дискретизации можно определить самую высокую частоту воспроизведения. Так, в соответствии с законом Найквиста самая высокая частота воспроизведения равна половине частоты дискретизации. Например, звуковой диск CD хранит оцифрованный звук, дискретизированный с частотой
44100 измерений в секунду, который может воспроизводиться с частотой до 22050 Гц. Такая частота, перекрывающая диапазон звуков, воспринимающихся большинством людей, хорошо объясняет высокое качество звукового CD. В то время как многие современные телефонные сети используют цифровой звук, дискретизированный с частотой 8000 измерений в секунду. Так как человеческая речь в основном лежит в диапазоне 3000 Гц, такая частота дискретизации вполне подходит для этих целей.Разрядность дискретизации управляет фактором, представляющим собой отношение сигнала к шуму (SIGNAL-TO-NOISE RATIO). Любой метод хранения и воспроизведения звука вносит некоторые случайные потери, которые проявляются в виде шума. Для оцифрованного звука шум определяется точностью измерений. Чем точнее измерение, тем меньше зазор для шума.