Formáty zvukovej informácie

Prírodné vedy » Informatika

Autor: ivana123
Typ práce: Referát
Dátum: 28.01.2014
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 940 slov
Počet zobrazení: 8 650
Tlačení: 602
Uložení: 634
Formáty zvukovej informácie
 
Zvukovej informácii patrí tiež aspoň taká pozornosť ako pri textovej či obrazovej informácii. Digitálny zvuk prichádza v množstve rôznych formátov a tieto formáty majú pred sebou iste ešte dlhú budúcnosť. Skupiny ako napríklad MPEG vytvorili mnoho otvorených štandardov, ale od nich odvodené formáty nemusia byť medzi sebou kompatibilné. Našťastie pre spotrebiteľov mnoho softvérových a hardvérových prehrávačov je schopných podporovať tieto formáty. Ak sa aj niektorý formát stane zastaraným či prekonaným, množstvo nástrojov je k dispozícii na jeho konverziu do iného formátu.
Zvukové formáty sa dajú rozdeliť do dvoch základných skupín:
- zvukové súbory (zaznamenané alebo vytvorené zvuky)
- hudobné súbory (slúžia len na zápis hudby, ako notový záznam)

2.1 Formáty zvukových súborov
Doposiaľ podobné záznamy zvuku pracovali s analógovým spojitým signálom. Nedostatkom týchto záznamov je vznik skreslení a ovplyvňovanie rušivými signálmi. Preto sa u digitálneho záznamu prevedie pomocov vzorkovania analógový signál na sústavu impulzov (PAM) a potom se týmto impulzom v určitých hladinách pridelí číselný kód. Vznikne modulácia PCM (viď. príloha).

Vo vzorkovacom obvode VO sa zo spojitého signálu vytvorí rada vzorkov a každému vzorku sa v závislosti na jeho amplitúde a polarite v obvode A/Č pridelí číselný kód nejčastejšie v dvojkovej sústave. Bity jsou usporiadané do tzv. slov (samplov) s rovnakým počtom bitov. Počet bitov v jednom slove závisí na rozlišovacej schopnosti daného zariadenia. Napríklad ak rozdelíme amplitúdu na 28 rozlišovacích úrovní, bude mať jedno slovo 8 bitů. Ak chceme v číselnej forme zaznamenať analógový signál v rozsahu 20 kHz, musí byť vzorkovacia frekvencia aspoň dvojnásobná. Za optimálne sa považuje rozdelenie amplitúdy na 65000 (216) rozlišovacích úrovní. To znamená, že sa jedná o 16 bitové slovo.

2.1.1 Zvukový formát WAV
Formát WAV bol vyvinutý Microsoftom a spoočnosťou IBM a je bežným
audio formátom používaným operačným systémom Windows. WAV súbory môžu byť komprimované, ale aj tak majú stále veľké rozmery. Vo tomto formáte sa dá špecifikovať vzorkovacia frekvencia (8000, 16000, 22050, 44100, 48000 Hz), počet kanálov (1-mono, 2-stereo), veľkosť samplu (8, 16, 24 bitov). Výberom vhodných hodnôt sa dá ušetriť miesto alebo naopak zvýšiť kvalita (úmerne s veľkosťou). Formát WAV bol odvodený od RIFF-u. RIFF (Resource Interchange File Format) bol taktiež výtvorom Microsoftu.
Základný WAV súbor je kódovaný cez PCM. PCM (Pulse Code Modulation)
je bežná metóda ukladania digitálneho audia, kde ako “1“ je uložený kladný napäťový impulz, ako “0“ jeho absencia.
 
2.1.2 Zvukový formát MP3
Fenomén MP3 dnes už pozná takmer každý. Mnohí ho milujú, iní nenávidia (hlavne hudobné spoločnosti). Formát MP3 sa stal súčasťou štandardu MPEG v roku 1992 a odvtedy je najúspešnejší audio-štandard. Nemecký Fraunhofer Gesellschaft, ktorý vyvinul tento druh audio kompresie stále drží klúčové patenty MP3-technológie. Vývoj začal v roku 1987 ako projekt Eureka EU147.
MP3 (MPEG-1 layer 3)  je metóda komprimácie zvukových dát, približne v pomere 12:1, takže na 1 CD sa zmestí až 12 klasických audio CD. Hudba uložená vo formáte MP3 je kvalitatívne takmer zhodná s kvalitou na CD.
Na základe pokusov a pozorovaní bol zostavený metematický model ľudského ucha, na ktorom sa testovali transformácie (rôzne vypustenia z pôvodného signálu). Zistilo sa, že reálne ucho nezachytí celý rad “nepočuteľných“ zložiek zvuku bez toho, aby sa znehodnotiil zvukový vnem.
 
2.1.2 Ostatné formáty zvukovej informácie
 
Formát OGG – vývoj tohto fomátu začal v roku 1993, vtedy známy ako Squish. OGG už od začiatku nechal jadro projektu otvorené novým nápadom. Bol navrhnutý ako alternatíva k MP3 a WMA a teraz je skoro tak populárny a známy ako MP3. OGG ako jeden z mála formátov umožňuje kompresiu aj viacerých kanálov (napr. 5.1) do jednéhu súboru.
 
Formát WMA – je odpoveďou Microsoftu na MP3, Windows Media Audio štandard. Ako súčasť balíčka Windows Media 8, bol prezentovaný v decembri 2000 a do teraz je to jeden z najlepších produktov WM.
WMA má predovšetkým “výhodu“ v tom, že skladby chránené copyrightom nemôžu byťuž viac zverejňované. To je jeden z dôvodou prečo si hudobné spoločnosti vybrali práve tento formát.

2.2 Formáty hudobnej informácie
Formáty hudby sa líšia predovšetkým tým, že súbory neobsahujú konkrétne hudobné signály, ale iba inštrukcie ako ich syntetizovať (hrať).
Hlavné odvetvia hudobnej informácie sú štandard MIDI a rôzne modulové
systémy. Obe tieto odvetvia začínajú pomaly zanikať, lebo v dnešnej dobe vďaka štandardom ako MP3 a WMA nie je problémom používanie
a získavanie hudby ako reálneho zvuku. Hlavnou výhodou takéhoto spôsobu ukladania hudobnej informácie je predovšetkým extrémne malá náročnosť na diskový priestor. Veď taká päťminútová skladba s bohatou paletou nástrojov vo formáte MIDI môže mať okolo 50 kB, čo je oproti empétrojke s veľkosťou 5 MB naozaj málo.
 
2.2.1 Formát MIDI
Štandard MIDI (Musical Instument Digital Interface) slúži na výmenu dát medzi elektronickými hudobnými nástrojmi. Z hardvérového hľadiska je MIDI druh sériového rozhrania, ktoré prenáša dáta rýchlosťou 31250 bitov za sekundu. MIDI má 16 kanálov, takže v jednom súbore môžu byť
inštrukcie pre hranie až pre 16 nástrojov (10. kanál je vyhradený pre bicie nástroje). V tejto dobe sa formát MIDI opäť stáva populárnym, keďže
polyfonické zvonenia v mobilných telefónoch sú v tomto formáte.
Štandard General MIDI ponúka na výber az 128 rôznych syntetizovaných hudobných nástrojov rozdelených do rôznych kategórii (piána, organy, gitary, basgitary, dychové, perkusie, efekty...)
 
2.2.2 Hudba v modulových systémoch
Modulové systémy majú podobný spôsob fungovania ako MIDI,
ale nemajú vopred určené nástroje, v každom súbore sú uložené zvuky (sample), ktoré budú v tom súbore použité. Sampel je uložený iba raz
(v základnej frekvencii), iné tóny jedného nástroja vznikajú modifikáciou
základného samplu. Existuje možnosť, aby aj celá pesnička bola vytvorená s použitím len jedného samplu (vrátane bicích, činelov...). Modulové systémy už nemajú taký význam ako mávali, v minulosti existovali celé kultúry zaoberajúce sa tvorením, výmenou a počúvaním hudby v tom to formáte. Tento spôsom ukladania bol populárny na počítačoch Amiga či Atari, v dnešnom ponímaní primitívne platformy poskytovali obstojnú zvukovú kvalitu. Medzi programy na tvorbu tohto formátu patrili napríklad Impulse Tracker (it), Fast Tracker (xm), ScreamTracker (s3m), ...

Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Odporúčame

Prírodné vedy » Informatika

:: KATEGÓRIE – Referáty, ťaháky, maturita:

Vygenerované za 0.016 s.
Zavrieť reklamu