Šifriranje informacija o zvuku

Svi procesi stvarnosti mogu se pretvoriti u digitalni oblik. Dakle, kodiranje audio informacija pomoću računala izvodi se prema sljedećoj shemi:

- vibracije zraka bilježe osjetljivi instrumenti;

- njihova transformacija u električnu struju u kojoj se frekvencija (amplituda) mijenja sukladno tome;

- dobivena struja se uzorkuje, na primjer, ako je njegov uzorak (ponekad kažu da ima binarni kod audio podatke).

Primljeni elektronički analog početnog zvuka je kvalitativniji, to je veća frekvencija uzorkovanja pri uzorkovanju i dubina kodiranja.

Drugim riječima, kodiranje audio podataka - je upoznat proces pretvaranja mnogi analogni signal u digitalni, namijenjen za daljnju obradu na odgovarajući uređaj. Razmotrimo detaljnije faze i načine digitalizacije zvuka.

Prikupljanje uzoraka na vremenskoj domeni temelj je digitalizacije. Prema teorem Kotel`nikov, analogni električni signal može se prevesti u digitalni oblik za čitanje korak s određenim brojem kontinuiranim vrijednosti amplitude. Učestalost takvih očitanja treba biti barem dvostruko granica frekvencija glavnog signala. Ako je potrebno, digitalizacije analognih „Izvorni kod” za radne frekvencije od 0-20 kHz uzorkovanje treba provoditi ne manje od 40 tisuća. Puta u sekundi (40 kHz). Uzorkovanje označava broj mjerenja po sekundi izvornog analognog signala (uzorkovanje, frekvencija uzorkovanja). Uz rast uzoraka povećava se ne samo kvaliteta nego i obujam zaprimljenih tokova podataka.

Također, kodiranje audio informacija može se obavljati na druge načine. Kao, na primjer, s digitalizacijom uniforman kvantizator, ponekad zvan logaritamska. Kada se koristi cijeli niz amplitude uvjetno podijeliti u sekcije s visokim i niskim vrijednostima. Daljnje kodiranje audio informacije nastaje primjenom velike količine razina kvantizacije u područjima s malim amplitude vrijednosti (i obrnuto). Imajte na umu, međutim, da je ukupan broj razina ostaje ista kao u jedinstvenom metodom kvantizacija (PCM).

Različiti pristup primjenjuje se u alternativnoj metodi kodiranja. Zove se "diferencijalna modulacija impulsnih kodova" (DPCM). Na taj način, kvantizacija ne utječe neposredna amplituda signala, već njezinim relativnim vrijednostima. Kao rezultat toga, moguće je smanjiti količinu podataka zauzetih podacima, jer je uključen mehanizam za predviđanje naknadnih uzoraka izvornog signala.

Kodiranje i obrada zvučnih informacija, opisanih u ovom radu, pretpostavlja potrebu za izvođenjem "analogno-znamenkasti" transformacije. Taj se postupak provodi pomoću ADC-a (analogno-digitalni pretvarač). Uz rad ovog uređaja, svaki vlasnik računala opremljen zvučna kartica (u ovom slučaju postoji inverzni proces - dobivanje analognog signala iz digitalnog toka).

Funkcije ADC su sljedeće:

- Ograničavanjem širine pojasa frekvencije. Uz pomoć filtera, komponente signala čija je frekvencija veća od polovice frekvencije uzorkovanja su odsječene (razlog je ranije opisan).

- Uzorkovanje vrijednosti amplituda u određenim vremenskim intervalima. Kao rezultat toga, analogni signal predstavlja redoslijed pojedinačnih znamenaka različitih intenziteta (diskretizacija).

- Zamjena vrijednosti dobivenih bitova njihovim najbližim vrijednostima iz fiksnog seta (kvantizacija).

- Transformacija svake kvantizirane vrijednosti uvjetnog broja kvantizacijske razine (svaka vrijednost ima svoj serijski broj). Ovo je posljednja faza digitalizacije.