Відмінності між версіями «ЛР9 11 ОЗМ Мохонько Аліна»

Матеріал з Вікі ЦДУ
Перейти до: навігація, пошук
 
(не показано 9 проміжних версій цього учасника)
Рядок 1: Рядок 1:
−
Лабораторна робота 9, 10, 11
+
=Лабораторна робота 9, 10, 11=
  
−
Тема: Звук
+
'''''Тема:''''' Звук
  
−
Мета: Вивчення представлення звуку
+
'''''Мета:''''' Вивчення представлення звуку
  
−
Завдання:
+
'''''Завдання:'''''
  
 
# Вивчити формати звукових файлів.
 
# Вивчити формати звукових файлів.
Рядок 12: Рядок 12:
 
# Порівняти якість звуку в отриманих файлах.
 
# Порівняти якість звуку в отриманих файлах.
  
−
=='''Формати звукових файлів'''==
+
== Формати звукових файлів ==
−
* WAVE (.wav) - найширше розповсюджений звуковий формат. Використовується в Windows для зберігання звукових файлів. В його основі лежить формат RIFF (Resource  Interchange File Format), який дозволяє зберігати довільні дані в структурованому вигляді. Для записування звуку використовуються різні способи стиснення, оскільки звукові файли  мають великий об’єм. Найпростіший спосіб стиснення - імпульсно-кодова модуляція (Pulse  Code Modulation, PCM), але він не забезпечує достатньо гарного стиснення. Цей спосіб був  дещо вдосконалений і на його основі розроблені ще два методи: DPCM (Differential Pulse  Code Modulation - диференційна імпульсно-кодова модуляція) та ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation - адаптивна диференційна імпульсно-кодова модуляція), що забезпечують більш сильне стиснення з прийнятною якістю.
+
'''''.WAV''''' файли можуть бути записані за допомогою будь-яких кодеків аудіо, зазвичай використовується нестиснений PCM, який призводить до великих обсягів файлу (близько 172 кБ на секунду для CD-якості). Іншим недоліком файлу є обмеження обсягу до 4 ГБ, через 32-бітну змінну. Формат WAV був частково витіснений стисненими форматами, проте, завдяки своїй простоті, надалі знаходить широке використання в процесі редагування звуку та на переносних аудіопристроях, як програвачі та цифрові диктофони.
  
−
* AU (.au, .snd) - формат звукових файлів, що використовується на робочих станціях фірми  Sun (.au) і в операційній системі NeXT (.snd). Отримав широке розповсюдження в Internet, на ранній стадії розвитку якого відігравав роль стандартного формата для звукової  інформації.
+
'''''.MP3'''''— ліцензований формат файлу для зберігання аудіо-інформації. У цьому форматі звуки кодуються частотним чином (без дискретних партій); є підтримка стерео. MP3 є форматом стиснення з втратами, тобто частина звукової інформації, яку (згідно з психоакустичною моделлю) вухо людини сприйняти не може або сприймається не всіма людьми, знищується. Ступінь стиснення можна варіювати, зокрема в межах одного файлу. Інтервал можливих значень бітрейту становить 8 — 320 кбіт/c. Для порівняння, потік даних із звичайного компакт-диска формату AUDIO-CD дорівнює 1411,2 кбіт/c при частоті дискретизації 44100 Гц.
  
−
* MPEG-3 (.mp3) –на сьогоднішній час самий популярний формат збереження оцифрованого звуку МР-3 використовує приблизно у 10 разів менше дискового простору при збереженні звуку відповідної якості, ніж файл у форматі WAV. В 1988р. Міжнародною організацією стандартів ISO був створений комітет з розробки стандартів збереження рухомих зображень (відео), звуку та їх суміщення – Moving Picture Expert Group – MPEG – група експертів в області рухомих зображень. Групою були розроблені стандартизовані формати зображення відео – та звукової інформації з використанням різних механізмів стиснення. Були створені такі формати збереження відеоданих, як MPEG – 1, MPEG – 2, MPEG – 4. В рамках MPEG – 1та MPEG – 2 використовувались допоміжні формати зберігання звукової інформації. Layer – 1, Layer – 2, та Layer – 3, що відрізнялись різною ефективністю стиснення та різною складністю відтворення. Найпростіший - Layer – 1, дає найменше стиснення, але він мало завантажує процесор. Формат Layer – 3, розроблений у 1996р., найбільш трудоємкий, але за його допомогою досягається найбільше стиснення звуку. Формат отримав самостійне використання під назвою МР3 для розширення файлів, в яких зберігається стиснута ним інформація.
+
'''''.IFF''''' - Interchange File Format - формат, попередньо розроблений для комп’ютерної платформи Amiga. Зараз він використовується на компакт-дисках в форматі CD-I. Його структура дуже подібна на структуру формата RIFF.
−
+
−
'''Психоакустична компресія'''
+
  
−
В МР3 для стиснення даних використовується механізм обрізання частот, які маскуються; механізм резервуванням інформації, за яким відновлюються високі частоти; механізм суміщеного стерео, а також стандартні алгоритми стиснення даних без втрат (алгоритм Хафмана). Досягається стисненням у 10-12 разів із збереженням CD – якості звуку, при цьому Бітрейт* =112-128 Кб/с
+
'''''.FLAC''''' (англ. Free Lossless Audio Codec — вільний аудіокодек без втрат) — аудіокодек для стиснення аудіо при 100% збереженні оригінального звукового потоку. На відміну від таких кодеків, як MP3, WMA чи Ogg Vorbis, FLAC забезпечує т.зв. стиснення без втрат, тобто при розпакуванні звукові дані залишаються повністю ідентичним до початкового файлу перед стисненням. FLAC також включає можливість перевірки точності даних завдяки збереженню у файлі відбитку MD5 оригінальних даних. FLAC є вільним форматом: його використання не вимагає виплат авторських прав, специфікації є відкритими та його основна реалізація є вільним програмним забезпеченням.
  
−
* MIDI (.mid) - цифровий інтерфейс музичних інструментів (Musical Instrument Digital Interface). Цей стандарт розроблений на початку 80х років для електронних музичних інструментів і комп’ютерів. MIDI визначає обмін даними між музичними та звуковими синтезаторами різних виробників. MIDI-файл являє собою послідовність команд, якими записані дії, наприклад, натиснення клавіши на піаніно або повертання регулятора. Ці команди, що надсилаються на пристрій відтворення MIDI-файлів, керують звучанням. Невелике MIDI-повідомлення може викликати відтворення звуку або послідовності звуків на музичному інструменті або синтезаторі, тому MIDI-файли займають менший об’єм, ніж еквівалентні файли оцифрованого звуку. Існує декілька різновидів стандарта MIDI:
+
'''''.MID''''' - цифровий інтерфейс музичних інструментів (Musical Instrument Digital Interface). Цей стандарт розроблений на початку 80х років для електронних музичних інструментів і комп’ютерів. MIDI визначає обмін даними між музичними та звуковими синтезаторами різних виробників. MIDI-файл являє собою послідовність команд, якими записані дії, наприклад, натиснення клавіши на піаніно або повертання регулятора. Ці команди, що надсилаються на пристрій відтворення MIDI-файлів, керують звучанням. Невелике MIDI-повідомлення може викликати відтворення звуку або послідовності звуків на музичному інструменті або синтезаторі, тому MIDI-файли займають менший об’єм, ніж еквівалентні файли оцифрованого звуку.
  
−
# General MIDI (GM) - стандарт, що регламентує набір тембрів (інструментів) в музичних синтезаторах. GM - перша розробка фірми Roland, яка уніфікує набір MIDI-інструментів. У відповідності із стандартом GM синтезатор повинен мати 128 мелодичних тембрів з можливістю відтворення звуку різної висоти в каналах 1-9 і 11-16 і 46 ударних інструментів в каналі 10. За всіма інструментами закріплено номери. Партитура, підготовлена у відповідності із стандартом GM, повинна звучати подібно на різних GM-інструментах. На жаль, подібність звучання розповсюджується лише на класичні тембри реальних інструментів. А більшість синтетичних (Pad/FX) і багато ударних інструментів сильно відрізняються за швидкістю наростання/затухання, голосністю, та іншими параметрами звучання.
+
== Звук ==
−
# General Standard (GS) - загальний стандарт фірми Roland, який регламентує набір тембрів. Крім елементів стандарту General MIDI він включає додаткові набори мелодичних та ударних інструментів, а також різні ефекти (скрипіння дверей, звук мотору, крики та ін.).
+
Для виконання лабораторної роботи було вибрано 3 композиції у форматі .wav. Композиції було взято з сайту [http://soundcloud.com| soundcloud.com]. Дані композиції було скомпресовано у формат .mp3 з бітрейдом 128, 192 та 320 Кбіт/сек. Компресування відбувалося за допомогою онлайн-сервісу [http://online-audio-converter.com/ru/ Аудио конвертер]. Після копресування змінився розмір файлів. Але під час прослуховування різниця в якості звуку не значна, лише в файлі з бітрейдом в 128 Кбіт/сек чути шуми. Це можна пояснити тим, що під час компресування втрачається чіткість звуку на частотах.
−
# Extended General (XG) - новий стандарт фірми Yamaha, який включає декілька сотень мелодичних та ударних інструментів і став альтернативою формату GS.
+
  
−
* MOD (.mod) - музичний формат, в ньому зберігаються взірці оцифрованого звуку, які можна потім використовувати як шаблони для індивідуальних нот. Файли в цьому форматі починаються з набору взірців звуку, за якими слідують ноти та інформація про тривалість. Кожна нота відтворюється за допомогою одного з наведених на початку звукових шаблонів. Такий файл відносно невеликий і має структуру, яка базується на нотах. Це полегшує його редагування за допомогою програм, імітуючих традиційний музичний запис. Він, на відміну від MIDI-файла, повністю задає звук, що дозволяє відтворювати його на довільній комп’ютерній платформі.
+
'''~'''всі використані композиції без авторського права.
  
−
* IFF (.iff) - Interchange File Format - формат, попередньо розроблений для комп’ютерної платформи Amiga. Зараз він використовується на компакт-дисках в форматі CD-I. Його структура дуже подібна на структуру формата RIFF.
+
'''~'''композиції прослуховувалися в навушниках Panasonic RP-TCM125 E-K.
  
−
* AIFF (.aiff) - Audio Interchange File Format - формат для обміну звуковими даними, використовується на комп’ютерних платформах Silicon Graphics і Mac. Дуже нагадує формат Wave, однак на відміну від нього дозволяє використовувати оцифрований звук та шаблони. Більшість програм здатні відкривати файли в цьому форматі, а також існує багато вільно розповсюджених програм перетворень форматів для платформ Wintel і Mac.
+
{| class="wikitable"
 +
!Назва композиції
 +
!.wav
 +
!.mp3 (128 kbps)
 +
!.mp3 (192 kbps)
 +
!.mp3 (320 kbps)
 +
|-
 +
|DJ Hanmin - Show Me Your BBA SAE
 +
|56.9 МБ
 +
|5.16 МБ
 +
|7.74 МБ
 +
|12.9 МБ
 +
|-
 +
|Personal Jesus - (Rayko Edit)
 +
|57.1 МБ
 +
|5.18 МБ
 +
|7.77 МБ
 +
|12.96 МБ
 +
|-
 +
|Mayer - No Strings RAC(Dave's Deep Dub Refix)
 +
|72.9 МБ
 +
|6.61 МБ
 +
|9.92 МБ
 +
|16.54 МБ
 +
|}
  
−
* RealAudio (.ra, .ram) - формат, розроблений для відтворення звуку в Internet в реальному  часі. Розроблений фірмою RealNetworks, яка безкоштовно розповсюджує як програму  стиснення звукової інформації в цьому форматі, так і програму для програвання отриманих  при цьому файлів. Програма стиснення дозволяє перетворювати 8- та 16-бітні аудіофайли в  формат RealAudio. Результуюча якість в кращому випадку відповідає поганій аудіокасеті, а  для якісного запису музичних творів краще використовувати формат mp3.
+
== Посилання ==
−
 
+
[https://drive.google.com/open?id=0B_ra3aaq_TAaUnJRdWZMbS1ZSWs Посилання на композиції]
−
* SSEYO Koan (.skd, .skp) - формат файлів для запису довільної об’ємної комп’ютерної  музики або Koan-музики. Термін Koan-музика був введений її автором Тимом Коуном в  1994 році. Це деяка фантазія на музичну тему. Музичні Koan-файли можуть бути малими за  об’ємом, а відтворення самої музики може тривати до 8 годин. В файлі вказуються основні  параметри, а музика генерується на комп’ютері за допомогою біля 200 спеціальних змінних  параметрів керування. Не можна відтворити і почути одну і ту ж саму музику двічі, навіть з  одного і того ж Koan-файла. Файли з розширенням SKD (SSEYO Koan Design) призначені  для збереження інформації з Koan-музикою для її подальшого редагування. Для  розміщення готових творів в Internet призначений захищений формат SKP (SSEYO Koan  Play), який містить ту ж саму інформацію, що і SKD, але не може бути відредагований  наявними редакторами Koan-файлів. Ці редактори дозволяють також записати отриману  музику в форматах WAV і MIDI, що робить їх досить цікавим інструментом для музичної творчості.
+

Поточна версія на 10:14, 28 квітня 2016

Лабораторна робота 9, 10, 11

Тема: Звук

Мета: Вивчення представлення звуку

Завдання:

  1. Вивчити формати звукових файлів.
  2. Зберегти 3 улюблені музикальні композиції в некомпресованому форматі.
  3. Кожну з композицій компресувати з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.
  4. Порівняти якість звуку в отриманих файлах.

Формати звукових файлів

.WAV файли можуть бути записані за допомогою будь-яких кодеків аудіо, зазвичай використовується нестиснений PCM, який призводить до великих обсягів файлу (близько 172 кБ на секунду для CD-якості). Іншим недоліком файлу є обмеження обсягу до 4 ГБ, через 32-бітну змінну. Формат WAV був частково витіснений стисненими форматами, проте, завдяки своїй простоті, надалі знаходить широке використання в процесі редагування звуку та на переносних аудіопристроях, як програвачі та цифрові диктофони.

.MP3— ліцензований формат файлу для зберігання аудіо-інформації. У цьому форматі звуки кодуються частотним чином (без дискретних партій); є підтримка стерео. MP3 є форматом стиснення з втратами, тобто частина звукової інформації, яку (згідно з психоакустичною моделлю) вухо людини сприйняти не може або сприймається не всіма людьми, знищується. Ступінь стиснення можна варіювати, зокрема в межах одного файлу. Інтервал можливих значень бітрейту становить 8 — 320 кбіт/c. Для порівняння, потік даних із звичайного компакт-диска формату AUDIO-CD дорівнює 1411,2 кбіт/c при частоті дискретизації 44100 Гц.

.IFF - Interchange File Format - формат, попередньо розроблений для комп’ютерної платформи Amiga. Зараз він використовується на компакт-дисках в форматі CD-I. Його структура дуже подібна на структуру формата RIFF.

.FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec — вільний аудіокодек без втрат) — аудіокодек для стиснення аудіо при 100% збереженні оригінального звукового потоку. На відміну від таких кодеків, як MP3, WMA чи Ogg Vorbis, FLAC забезпечує т.зв. стиснення без втрат, тобто при розпакуванні звукові дані залишаються повністю ідентичним до початкового файлу перед стисненням. FLAC також включає можливість перевірки точності даних завдяки збереженню у файлі відбитку MD5 оригінальних даних. FLAC є вільним форматом: його використання не вимагає виплат авторських прав, специфікації є відкритими та його основна реалізація є вільним програмним забезпеченням.

.MID - цифровий інтерфейс музичних інструментів (Musical Instrument Digital Interface). Цей стандарт розроблений на початку 80х років для електронних музичних інструментів і комп’ютерів. MIDI визначає обмін даними між музичними та звуковими синтезаторами різних виробників. MIDI-файл являє собою послідовність команд, якими записані дії, наприклад, натиснення клавіши на піаніно або повертання регулятора. Ці команди, що надсилаються на пристрій відтворення MIDI-файлів, керують звучанням. Невелике MIDI-повідомлення може викликати відтворення звуку або послідовності звуків на музичному інструменті або синтезаторі, тому MIDI-файли займають менший об’єм, ніж еквівалентні файли оцифрованого звуку.

Звук

Для виконання лабораторної роботи було вибрано 3 композиції у форматі .wav. Композиції було взято з сайту soundcloud.com. Дані композиції було скомпресовано у формат .mp3 з бітрейдом 128, 192 та 320 Кбіт/сек. Компресування відбувалося за допомогою онлайн-сервісу Аудио конвертер. Після копресування змінився розмір файлів. Але під час прослуховування різниця в якості звуку не значна, лише в файлі з бітрейдом в 128 Кбіт/сек чути шуми. Це можна пояснити тим, що під час компресування втрачається чіткість звуку на частотах.

~всі використані композиції без авторського права.

~композиції прослуховувалися в навушниках Panasonic RP-TCM125 E-K.

Назва композиції .wav .mp3 (128 kbps) .mp3 (192 kbps) .mp3 (320 kbps)
DJ Hanmin - Show Me Your BBA SAE 56.9 МБ 5.16 МБ 7.74 МБ 12.9 МБ
Personal Jesus - (Rayko Edit) 57.1 МБ 5.18 МБ 7.77 МБ 12.96 МБ
Mayer - No Strings RAC(Dave's Deep Dub Refix) 72.9 МБ 6.61 МБ 9.92 МБ 16.54 МБ

Посилання

Посилання на композиції

Отримано з https://wiki.cusu.edu.ua/index.php?title=ЛР9_11_ОЗМ_Мохонько_Аліна&oldid=231959