Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Компьютерное аудио - форматы аудио-файлов и методы компрессии.doc
Скачиваний:
55
Добавлен:
01.05.2014
Размер:
352.77 Кб
Скачать

2.3. Au

AU- наиболее распространенный звуковой формат в Internet (расширение файлов .au) . Этот формат весьма прост. Небольшой заголовок определяет основные параметры звука и звуковых данных: частоту дискретизации, разрядность дискретизации, число каналов и метод кодирования.

Наиболее распространенные файлы AU - файлы m-Law, рассчитанные на один канал 8000 гц. Также встречаются файлы с 16-разрядным линейным стереозвуком с частотой дискретизации 22050 и 44100 гц. Форматm-Law-8000 гц соответствует поддержке аппаратных средств в некоторых популярных Unix-подобных системах.

AU поддерживает следующие варианты звукового формата

  • 8-разрядный m-Law

  • 8-разрядный линейный

  • 16-разрядный линейный

  • 24-разрядный линейный

  • 32-разрядный линейный

  • 8-разрядный А-Law

2.4. Система сжатия adpcm

ADPCM - Adaptive Differential Pulse Code Modulation (адаптивная разностная импульсно-кодовая модуляция)представлена несколькими стандартами. ЭтоDVIстандарт Ассоциации Интерактивных мультимедийных систем(IMA),ITU (бывшийCCITT), стандартыG.726 иG.727, которые являются расширениями более ранних стандартовG.721 иG.723, а также соответствующие версии стандартов отMicrosoft, Creative Labs, Yamaha иOki. Существует также Sub-Band ADPCM (G.722) (ADPCM поддиапазона), который используется вISDN.

В основе метода ADPCM лежит использование разностного метода кодирования -

разностный DPCM (Differential Pulse Code Modulation) . Сущность метода состоит в вычислении разности между соседними отсчетами и кодировании их с учетом , того, что динамический диапазон разностей обычно меньше исходного динамического диапазона.

Для кодирования могут быть использованы алгоритмы арифметического сжатия без потерь (алгоритм Хаффмана и т.д.) . Чтобы иметь возможность кодировать без сильных искажений малые и большие значения разности применяется адаптивное разностное кодирование ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation) . В ADPCM применяются специальные коды для указания масштаба, который используется следующим набором разностей. Этот коэффициент масштабирования позволяет в некоторых случаях представить большое изменение, используя относительно малые

значения разностей. Метод ADPCM позволяет с приемлемым качеством сжимать звуковые данные в 4 раза.

Варианты сжатия поддерживаемые в WIN95/98

(IMA ADPCM , Microsoft ADPSM)

частота дискретизации ГЦ

разрядность

БИТ

режим

скорость потока данных Кбайт/сек

8000

4

моно

4

8000

4

стерео

8

11025

4

моно

6

11025

4

стерео

11

22025

4

моно

11

22025

4

стерео

22

44100

4

моно

22

44100

4

стерео

43

2.5. Wave

C ростом популярности Windows широко распространился и звуковой формат этой операционной системы -WAVE ( расширение файлов -.wav) . Фактически WAVE -это специальный тип файла RIFF (Resourse Interchange File Format) . Файл RIFF составлен из блоков, которые в свою очередь также могут состоять из блоков. Файл RIFF целиком представляет собой один блок с соответствующим идентификатором формы, в том числе WAVE аудио-файлов. Почти все файлы WAVE в Internet имеют формат PCM , однако, могут поддерживаться сжатые форматы m-Law и А-Law , ADPCM , а также для кодирования речевых сигналов имеется возможность хранить закодированные параметры пауз между словами .

2.6. MIDI- (Musical Instrument Digital Interface) ( расширение файлов .mid) -довольно старый формат, ставший форматом, объединивший различное музыкальное оборудование . MIDI базируется на пакетах (packets) данных , каждый из которых соответствует . MIDI - событию, от нажатия клавиши до простого временного маркера .. MIDI разделяет эти события по каналам. Сложная среда MIDI может включать различную аппаратуру ,причем каждая часть системы будет отвечать за события на соответствующем канале. Альтернативным вариантом является одиночный синтезатор, который может сам управлять всеми каналами. К таким синтезаторам относятся FM- синтезаторы, используемые в простых Sound Blaster и WaveTable синтезаторы, используемые в высококачественных SB, а также в профессиональных музыкальных синтезаторах.

Стандарт, известный как General MIDI, определяет способ хранения MIDI-сообщений в файле. Этот формат файла стал стандартным способом хранения и обмена аудиоданными. Преимущество обмена файлами MIDI по сравнению с файлами оцифрованного звука состоит в том, что файлы MIDI намного меньше по размеру, так как они хранят только ноты, а не детальную запись звука. Однако имеется существенный недостаток - файлы MIDI описывают инструментальную музыку и не предназначены для вокальной музыки, кроме того, не обеспечивается в явном виде все тонкости воспроизведения звука, так как синтезатор может не иметь соответствующего инструментального эталона. Особенно эти недостатки существенны для FM синтезаторов, не обеспечивающих натуральное музыкальное звучание. Применение

технологии WaveTable, основанной на хранении реальных оцифрованных эталонов (сэмплов) звучания натуральных инструментов позволяет создавать достаточно натуральное звучание MIDI файлов.

2.6. MOD

MOD - специальный формат для хранения музыкальных записей ( расширение .mod.)

Используется нотный подход как в MIDI, но при этом хранятся образцы оцифрованного звука, которые можно использовать как шаблоны для индивидуальных нот. Файл MOD начинается с набора образцов, за которым следуют ноты и информация о длительности. Каждая нота воспроизводится с помощью одного из приведенных шаблонов.

Файлы MOD отличаются небольшим размером и в отличие от MIDI полностью определяют содержание музыки , так как не связаны с использованием специальных наборов музыкальных инструментов в синтезаторе ,как это делается в MIDI. Это позволяет воспроизводить файлы MOD на любой платформе. Недостатком являются большие затраты вычислительных ресурсов на формирование музыкального потока, так как для воспроизведения одновременно нескольких нот приходится накладывать несколько шаблонов друг на друга, причем выполнять эту операцию в реальном времени.