Программирование мультимедиа-систем - 27 стр.

                                   - 27 -


     Известны методы преобразования, не требующие априорной инфор-
мации об исходном сигнале. При дифференциальной импульсно-кодовой
модуляции (DPCM, Differential Pulse Code Modulation) сохраняется только
разность между текущим и предшествующим уровнями сигнала (разница
требует для цифрового представления меньшего количества бит, чем пол-
ная величина амплитуды). При дельта-модуляции (DM, Delta Modulation)
каждая выборка состоит всего из одного бита, определяющего знак изме-
нения исходного сигнала (увеличение или уменьшение); дельта-модуляция
требует повышенной частоты сэмплинга. Технологии дифференциальной
импульсно-кодовой модуляции связаны с накапливающейся со временем
ошибкой, поэтому применяются специальные меры периодической калиб-
ровки АЦП.
     Наибольшее распространение при записи звука получила адаптивная
импульсно-кодовая модуляция (ADPCM, Adaptive Pulse Code Modulation),
использующая 8- или 4-разрядное кодирование для разности сигналов.
Технология впервые была применена фирмой Creative Labs и обеспечивает
сжатие данных до 4:1.
     Однако часто применяются иные (программные) методы сжа-
тия/распаковки аудиоинформации; среди них в последнее время наиболее
популярен формат MP3, разработанный институтом Fraunhofer IIS
(Fraunhofer Institutе Integrierte Schaltungen, www.iis.fhg.de) и фирмой
THOMSON (полная спецификация формата MP3 опубликованы на сайте
www.mp3tech.org). Полное название стандарта MP3 звучит MPEG-Audio
Layer-3 (где MPEG суть Moving Picture Expert Group, не путать с предна-
значенным для использовании в телевидении высокой четкости стандартом
MPEG-3).
     MP3-кодирование данных происходит посредством выделения неза-
висимых отдельных блоков данных - фреймов. Для этого исходный сигнал
при кодировании разбивается на равные по продолжительности участки,
именуемые фреймами и кодируемые отдельно (для дополнительного сни-
жения объема данных применяется сжатие с применением алгоритма
Хеффмена); при декодировании сигнал формируется из последовательно-
сти декодированных фреймов. Процесс кодирования требует ощутимого
времени, декодирование (при воспроизведении) осуществляется ‘на лету’.
     MP3-формат обеспечивает наилучшее качество звука при минималь-
ном объеме файла. Это достигается учетом особенностей человеческого
слуха, в том числе эффекта маскирования слабого сигнала одного диапазо-
на частот более мощным сигналом соседнего диапазона (когда он имеет
место) или мощным сигналом предыдущего фрейма, вызывающего вре-
менное понижение чувствительности уха к сигналу текущего фрейма
(проще говоря, удаляются второстепенные звуки, которые не слышатся че-
ловеческим ухом из-за наличия в данный/предыдущий момент другого -