Відмінності між версіями «Обробка зображень лабораторна №5 Ізовіта Олесь»
222658 (обговорення • внесок) |
222658 (обговорення • внесок) (→Порівняння якості звуку в отриманих файлах) |
||
| (не показано 15 проміжних версій цього учасника) | |||
| Рядок 8: | Рядок 8: | ||
дещо вдосконалений і на його основі розроблені ще два методи: DPCM (Differential Pulse | 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. | 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. | ||
| + | |||
| + | ===AU=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ===MPEG-3=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ====Iсторія створення==== | ||
| + | |||
| + | 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. | ||
| + | |||
| + | 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 | ||
| + | |||
| + | ===MIDI=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ====General MIDI==== | ||
| + | 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. | ||
| + | ====General Standard==== | ||
| + | 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.). | ||
| + | ====Extended General==== | ||
| + | Extended General (XG) - новий стандарт фірми Yamaha, який включає декілька | ||
| + | сотень мелодичних та ударних інструментів і став альтернативою формату GS. | ||
| + | ===MOD=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ===IFF=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ===AIFF=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ===RealAudio=== | ||
| + | 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. | ||
| + | ===SSEYO Koan=== | ||
| + | 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. | ||
| + | |||
| + | == Композиції в некомпресованому форматі== | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/w1vb1iln1c78o8k/ABBY-Again.wav?dl=0 ABBY - Again]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/1154tpu620zfm88/Incubus-Drive.wav?dl=0 Incubus - Drive ]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/nh0kvazxnjcwo75/Slipknot%20-%20%28SIC%29%20.wav?dl=0 Slipknot - (SIC)] | ||
| + | |||
| + | ==Компресування композицій з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.== | ||
| + | ====Бітрейд - 128 ==== | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/kgepm0lrnhhxr09/ABBY%20%20-%20%20Again128.mp3?dl=0 ABBY - Again]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/8e9pul5tig5wtdv/Incubus%20-%20Drive128.mp3?dl=0 Incubus - Drive]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/jqkrjghmhz9ksou/Slipknot%20-%20%28SIC%29128.mp3?dl=0 Slipknot - (SIC)] | ||
| + | ====Бітрейд - 224==== | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/mscot1tjpmorgyf/ABBY%20%20-%20%20Again224.mp3?dl=0 ABBY - Again]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/mnyhj0ut3ryuq0p/Incubus%20-%20Drive224.mp3?dl=0 Incubus - Drive]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/95zbhck4j3wjoaz/Slipknot%20-%20%28SIC%29224.mp3?dl=0 Slipknot - (SIC)] | ||
| + | |||
| + | ====Бітрейд - 320==== | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/mzopljncrfve7et/ABBY%20%20-%20%20Again320.mp3?dl=0 ABBY - Again]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/6wno2sbxom0a6fg/Incubus%20-%20Drive320.mp3?dl=0 Incubus - Drive]<br /> | ||
| + | [https://www.dropbox.com/s/otlltirj7gxb0pn/Slipknot%20-%20%28SIC%29320.mp3?dl=0 Slipknot - (SIC)] | ||
| + | |||
| + | ===Порівняння якості звуку в отриманих файлах=== | ||
| + | {| class="wikitable" border="1" | ||
| + | |- | ||
| + | ! Параметри | ||
| + | ! ABBY - Again | ||
| + | ! Incubus - Drive | ||
| + | ! Slipknot - (SIC) | ||
| + | |- | ||
| + | | Оригiнал | ||
| + | | 47,1 MB | ||
| + | | 41,3 MB | ||
| + | | 35,3 MB | ||
| + | |- | ||
| + | | 128 Кб/с | ||
| + | | 4,07 МБ | ||
| + | | 3,57 МБ | ||
| + | | 3,05 МБ | ||
| + | |- | ||
| + | | 224 Кб/с | ||
| + | | 7,13 МБ | ||
| + | | 6,25 МБ | ||
| + | | 5,34 МБ | ||
| + | |- | ||
| + | | 320 Кб/с | ||
| + | | 10,18 МБ | ||
| + | | 8,93 МБ | ||
| + | | 7,63 МБ | ||
| + | |- | ||
| + | | Формат | ||
| + | | MP3 | ||
| + | | MP3 | ||
| + | | MP3 | ||
| + | |- | ||
| + | | Довжина | ||
| + | | 4:26 | ||
| + | | 3:54 | ||
| + | | 3:19 | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | ==Висновок== | ||
| + | БІТРЕЙТ – (bitrate) – кількість інформації в кілобітах, що описує 1 с. звуку. 128 Кб/с (16 КВ/с) для більшості людей достатньо, щоб рахувати звук ідеальним. Але, чим бітрейт вищий, тим краще. | ||
Поточна версія на 21:55, 16 квітня 2019
Зміст
Формати звукових файлів
WAVE
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.
AU
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.
MPEG-3
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.
Iсторія створення
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.
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
MIDI
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.
General MIDI
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.
General Standard
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.).
Extended General
Extended General (XG) - новий стандарт фірми Yamaha, який включає декілька сотень мелодичних та ударних інструментів і став альтернативою формату GS.
MOD
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.
IFF
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.
AIFF
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.
RealAudio
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.
SSEYO Koan
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.
Композиції в некомпресованому форматі
ABBY - Again
Incubus - Drive
Slipknot - (SIC)
Компресування композицій з бітрейдом від 128 до 320 Кбіт на сек.
Бітрейд - 128
ABBY - Again
Incubus - Drive
Slipknot - (SIC)
Бітрейд - 224
ABBY - Again
Incubus - Drive
Slipknot - (SIC)
Бітрейд - 320
ABBY - Again
Incubus - Drive
Slipknot - (SIC)
Порівняння якості звуку в отриманих файлах
| Параметри | ABBY - Again | Incubus - Drive | Slipknot - (SIC) |
|---|---|---|---|
| Оригiнал | 47,1 MB | 41,3 MB | 35,3 MB |
| 128 Кб/с | 4,07 МБ | 3,57 МБ | 3,05 МБ |
| 224 Кб/с | 7,13 МБ | 6,25 МБ | 5,34 МБ |
| 320 Кб/с | 10,18 МБ | 8,93 МБ | 7,63 МБ |
| Формат | MP3 | MP3 | MP3 |
| Довжина | 4:26 | 3:54 | 3:19 |
Висновок
БІТРЕЙТ – (bitrate) – кількість інформації в кілобітах, що описує 1 с. звуку. 128 Кб/с (16 КВ/с) для більшості людей достатньо, щоб рахувати звук ідеальним. Але, чим бітрейт вищий, тим краще.
