Существуют два основных типа звуковых файлов: с оцифрованным звуком и нотной записью.

Файлы с оцифрованным звуком

Звуковые файлы, в которых исходная непрерывная ("аналоговая") форма сигнала записана в виде последовательности коротких дискретных значений амплитуд звукового сигнала, измеренных ("выбранных") через одинаковые промежутки времени и имеющих между собой весьма малый интервал. Процесс замены непрерывного сигнала последовательностью его значений называют дискретизацией, а такую форму записи - импульсно-кодовой модуляцией, ИКМ (англ. Pulse Code Modulation – PCM). Аппаратная реализация обработки оцифрованного звука состоит в том, что АЦП преобразует аналоговый сигнал во множество цифровых замеров, а при воспроизведении ЦАП осуществляет обратный процесс - преобразование цифрового сигнала в аналоговый. Файлы с оцифрованным звуком бывают двух видов: с заголовком и без заголовка.

Основные понятия, термины и другие данные, связанные с оцифровкой звука

Выборка, отсчет (звукового сигнала) - дискретное ("мгновенное") значение, соответствующее минимальному фрагменту исходного звукового сигнала. Выборка характеризует амплитуду звукового сигнала и обычно представляет собой целое число (8 или 16 бит). Может производиться по одному каналу (моно), двум (стерео) или большему числу каналов. Процесс разделения сигнала на выборки называется квантованием.

Разрядность дискретизации - величина, определяющая количество бит на один канал. Чем выше разрядность дискретизации, тем выше качество записи и воспроизведения звука.

Частота дискретизации - величина, которая определяет, сколько раз в секунду производится считывание выборок из аналогового сигнала. При цифровой записи звуков частота дискретизации измеряется в герцах и килогерцах. Чем выше частота дискретизации, тем выше качество звука.

Некоторые форматы звуковых файлов поддерживают произвольную частоту дискретизации (например, VOC-файлы в диапазоне от 5000 до 44100 Гц); другие - только определенные частоты дискретизации (WAV-файлы могут быть оцифрованы с частотами 11 025, 22050, 44100 Гц). Поэтому конвертирование (преобразование) файла одного формата в другой не всегда возможно.

Файлы с заголовком

В заголовке указываются параметры, которые характеризуют оцифрованный звук, включая: частоту дискретизации; количество битов на отсчет (8 или 16); количество каналов - моно (1) или стерео (2); ASCII-символы, описывающие тип файла; длину записанных данных в байтах; номер версии формата; метод компрессии; величину смещения блока данных относительно начала файла и др.

Перечень и области применения наиболее распространенных форматов звуковых файлов с заголовком:

Расширение Краткие сведения о форматах

17

Перечень и области применения наиболее распространенных форматов звуковых файлов без заголовка

18

Форматы семейства PCM используются не только для записи звука, но и сейсмограмм, где неприемлемы способы сжатия по времени, не дающие возможность осуществить прецизионную службу времени (точность записи по временной шкале).

Файлы с нотной записью

Звуковые файлы, которые содержат последовательность команд, сообщающих какую ноту и каким инструментом и как долго нужно воспроизводить в тот или иной момент времени. Формат может предусматривать одновременную игру нескольких музыкальных инструментов, в этом случае говорят о соответствующем количестве голосов. Например, плата Sound Blaster 16 поддерживает 20-голосный синтез.

При воспроизведении файлов с нотной записью могут использоваться следующие виды синтеза звука:

FM-синтез - синтез с использованием частотной модуляции, при которой формируется частота звучания соответствующей ноты. Данный метод позволяет успешно имитировать реальные музыкальные инструменты (пианино, гитару и т.п.);

wavetable-синтез - "Табличный синтез": использует оцифровку нот реальных инструментов. Получение требуемой ноты производится путем оцифровки одной ноты реального инструмента. Исходные оцифровки содержатся в файле с нотной записью или в отдельном файле (такие файлы одновременно являются файлами с нотной записью и содержат оцифрованный звук).

Перечень стандартов и форматов звуковых файлов с нотной записью

19

ударных инструментов зарезервирован 10-й MIDI-канал. Стандартизирует

также номера основных контроллеров.

Использует все 16 каналов. Преимущество обмена файлами MIDI по сравнению с файлами оцифрованного звука состоит в том, что файлы MIDI намного меньше по размеру, так как они хранят ноты, а не детальную запись звука.

Basic MIDI - использует каналы с 13-го по 16-й;

Extended MIDI - использует каналы с 1-го по 10-й;

GS (General Sound) - расширенная версия стандарта GM, разработанная фирмой Roland; допускается использование иерархии многих звуковых банков данных; предусмотрено до десяти переключаемых наборов ударных инструментов; расширен список контроллеров;

XG - наиболее развитый по состоянию на 1999 г. стандарт MIDI-сообщений, предложенный фирмой Yamaha.

MOD - формат, который поддерживая "понотный подход" хранения данных,

на самом деле хранит образцы звука. Первоначально использовался программами SoundTracker, NoiseTracker (ПК Amiga). Поддерживается

*.mod многими программами IBM-совместимых ПК (4 канала, есть варианты до 32 каналов). Файлы с нотной записью .mod и аналогичные (с оцифровками инструментов) можно послушать с помощью разнообразных программпроигрывателей, которые обычно позволяют воспроизводить один формат файлов. В этом одно из его преимуществ по отношению к формату MIDI.

Раздел 3.Видеоинформация в мультимедийных технологиях

Цифровое видео

Цифровое видео - термин, применяемый по отношению к системам и средствам создания, хранения, преобразования, передачи и/или приема (в том числе воспроизведения) движущихся изображений с использованием вычислительной техники. Цифровое видео характеризуется следующими основными показателями:

•частотой кадров - измеряется числом сменяемых на экране кадров изображения в сек.;

•разрешением экрана - измеряется количеством пикселей в кадре изображения;

•глубиной цвета или цветовым разрешением - измеряется количеством передаваемых оттенков цвета и

•качеством изображения - комплексным показателем, включающим и указанные выше. Разновидностью цифрового видео является компьютерная анимация.

Цифровым видео (digital video, DV, DV-format) также называется формат представления видео, используемый для записи и обмена данными между цифровыми видеокамерами, видеомагнитофоном и ПК. Для передачи DV используется стандарт IEEE-1394 (FireWire или i.LINK). Он предусматривает коэффициент сжатия видеосигнала - 5:1, скорость передачи сигнала - 3,6 Мбайт/с., разрешение видеокадра для системы PAL - 720х576 и для NTSC - 720х480, поддержку записи и воспроизведения звука по 4-м

20