ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3
Лекция 5. РАБОТА СО ЗВУКОМ
СЖАТИЕ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
5.1. Общие сведения [1]
При первичном кодировании в студийном тракте используется
обычно равномерное квантование отсчетов звукового сигнала (ЗС) с
разрешением ∆А= 16–24 бит/отсчет при частоте дискретизации f = 44,1–96
кГц. В каналах студийного качества обычно ∆А =16 бит/отсчет, f = 48 кГц,
полоса частот кодируемого звукового сигнала ∆F = 20–20000 Гц.
Динамический диапазон такого цифрового канала составляет около 54 дБ.
Если f = 48 кГц и ∆А
= 16 бит/отсчет, то скорость цифрового потока при
передаче одного такого сигнала равна V = 48x16 = 768 кбит/с. Это требует
суммарной пропускной способности канала связи при передаче звукового
сигнала форматов 5.1 (Dolby Digital) или 3/2 плюс канал сверхнизких
частот (Dolby Surround, Dolby-Pro-Logic, Dolby THX) более 3,840 Мбит/с.
Но человек способен своими органами чувств сознательно обрабатывать
лишь около 100 бит/с информации. Поэтому можно говорить
о присущей
первичным цифровым звуковым сигналам значительной избыточности.
Статистическая избыточность обусловлена наличием
корреляционной связи между соседними отсчетами временной функции
звукового сигнала при его дискретизации. Для ее уменьшения применяют
достаточно сложные алгоритмы обработки. При их использовании потери
информации нет, однако исходный сигнал оказывается представленным в
более компактной форме, что требует меньшего количества бит при его
кодировании. Важно, чтобы все эти алгоритмы позволяли бы при
обратном преобразовании восстанавливать исходные сигналы без
искажений.
Однако даже при использовании достаточно сложных процедур
обработки устранение статистической избыточности звуковых сигналов
позволяет в конечном итоге уменьшить требуемую пропускную
способность канала связи лишь на 15–25% по сравнению с ее исходной
величиной,
что никак нельзя считать революционным достижением.
После устранения статистической избыточности скорость цифрового
потока при передаче высококачественных ЗС и возможности человека по
их обработке отличаются, по крайней мере, на несколько порядков. Это
свидетельствует также о существенной психоакустической избыточности
первичных цифровых ЗС и, следовательно, о возможности ее уменьшения.
Наиболее перспективными с этой точки зрения оказались методы,
учитывающие такие свойства слуха, как маскировка, предмаскировка и
послемаскировка. Если известно, какие доли (части) звукового сигнала
