Кодеки - аудиокодеки, видеокодеки

Эта операция чрезвычайно важна, поскольку она подготавливает сигнал к оцифровке. Теоретически входной сигнал должен быть ограничен полосой частот, причем его наивысшая частота равна половине обратного периода дискретизации. Эта граница известна как частота Найквиста. Если сигнал содержит частоты, выходящие за пределы частоты Найквиста, он должен быть предварительно отфильтрован, чтобы избежать искажения, называемого “сглаживанием”. Обычно используемая частота дискретизации составляет 44100 Герц; это означает, что записанный звук не может иметь никакой составляющей за пределами 22050 Герц.Аналого-цифровое преобразование (АЦП). После подготовки сигнала, выполняемой образцом и удержанием, каждый отдельный шаг постоянного сигнала оцифровывается Аналого - цифровым преобразователем. Уровень напряжения преобразуется в двоичное представление, более известное как импульсно - кодовая модуляция. Качество аналого-цифрового преобразования зависит от числа возможных уровней напряжения, которое вычисляется путем возведения 2 к числу битов (также называемых битами квантования). Наиболее распространенное преобразование использует 16 бит, но некоторые устройства идут до 24 бит.Цифровая Обработка Сигналов. Оцифрованный сигнал теперь состоит из последовательности чисел, частоты дискретизации и количества битов квантования. Многие звуковые эффекты могут быть добавлены к необработанным аудиоданным с помощью цифровой обработки сигналов (DSP). Вместо аналоговой аудиозаписи звук может быть сгенерирован математически. Цифровые синтезаторы просто генерируют последовательность чисел; представляя каждый уровень напряжения, назначают ряд битов квантования и частоту дискретизации [5].Цифроаналоговое преобразование. Для того чтобы услышать звук от цифрового источника, его необходимо сначала преобразовать в аналоговый сигнал. Эта задача выполняется цифроаналоговым преобразователем (ЦАП), принимающим на вход цифровую последовательность чисел и выдающим ступенчатый сигнал напряжения. Количество битов и скорость преобразования ограничивают ЦАП.Фильтрация (Обратная операция выборки и удержания). Для восстановления сигнала необходимо взять ступенчатые напряжения, выходящие из ЦАП, и сгладить их. Фильтр низких частот, который устраняет каждый компонент на частоте Найквиста, выполняет это сглаживание. Конечный результат-аналоговый сигнал [11].Помимо цифрового алгоритма, используемого для обработки звука, качество в основном определяется методом сбора данных. Алгоритмы сжатия изменяют свойства цифрового сигнала для достижения меньших размеров файлов с разумным ухудшением качества. Например, если голос записывается с частотой дискретизации 44100 Герц, то для сжатия было бы разумно уменьшить частоту дискретизации до 8000 Герц. На звук это не сильно влияет, так как голос не имеет значительных частот более 4000 Герц. Сигнал может быть повторно дискретизирован в цифровом виде до 44100 Герц и снова отправлен на аудиоустройство. Все методы сжатия ставят под угрозу качество, однако каждый из них использует свой собственный подход, чтобы сделать деградацию как можно более невообразимой. Эту ситуацию можно сравнить со сжатием изображений (применяются аналогичные концепции), но в этом случае для двумерной сетки данных.Вот некоторые из лучших аудиокодеков, которые используются сегодня:AAC (Advanced Audio Coding) - это аудиокодек с меньшей потерей качества при кодировании, чем MP3 того же размера. Первоначально он был создан как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования.Opus-это совершенно бесплатный универсальный аудиокодек. Он в первую очередь предназначен для интерактивной передачи голоса и музыки через Интернет, но также применим для хранения и потоковой передачи. Кодек выделяется своей низкой задержкой [9].ЗАКЛЮЧЕНИЕКодек – это компьютерный код, который выполняет свою функцию всякий раз, когда файл вызывается программным обеспечением. Кодеки также могут быть использованы в физическом аппаратном обеспечении, таком как ваша камера, превращая входящее видео и аудио в цифровой формат. Это происходит в реальном времени, либо в момент захвата, либо в момент воспроизведения. Кодек также реверсирует функцию и превращает цифровые видео-и аудиосигналы в формат воспроизведения. Аппаратное обеспечение сжимает ваши видео-и аудиоданные в управляемый размер для просмотра, передачи или хранения.Трансформационные кодеки разрезают материал на более мелкие куски, прежде чем фактически сжать его. Прогнозирующие кодеки сравнивают данные, которые вы сжимаете, со смежными данными и избавляются от ненужной даты. Это создает файл меньшего размера. В целом, все кодеки работают в одном направлении: помещают ваши данные в управляемый тип файла с минимальной потерей качества.Цель работы, исследовать аудио и видео кодеки, достигнутаЗадачи исследования, такие как рассмотреть понятие «кодеки», изучить принцип работы кодеков, а также рассмотреть функции кодеков, успешно выполнены.Список литературыАнтопольский, А.Б. Информационные ресурсы России: Научно-методическое пособие / А.Б. Антопольский. - М.: Либерия, 2014. - 424 c.Балдин, К.В. Информатика и информационные системы в экономике: Учебное пособие / К.В. Балдин. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 218 c.Белоногов, Г.Г. Автоматизация процессов накопления, поиска и обобщения информации / Г.Г. Белоногов, А.П. Новоселов. - М.: Наука, 2017. - 256 c.Верещагин, Н. К. Информация, кодирование и предсказание / Н.К. Верещагин, Е.В. Щепин. - М.: ФМОП, МЦНМО, 2016. - 240 c.Гвоздева, В. А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы: учебник / В. А. Гвоздева. – Москва: Форум: Инфра-М, 2016. – 541 с.Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих / ред. Д.А. Поспелов. - М.: Педагогика-Пресс, 2013. - 352 c.Кушниренко, А.Г. Основы информатики и вычислительной техники / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень. - Л.: Просвещение; Издание 3-е, 2013. - 224 c.Мезенцев, К.Н. Автоматизированные информационные системы: Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования / К.Н. Мезенцев. - М.: ИЦ Академия, 2017. - 176 c.Угринович, Н.Д. Практикум по информатике и информационным технологиям / Н.Д. Угринович, Л.Л. Босова, Н.И. Михайлова. - М.: Бином. Лаборатория Базовых Знаний, 2013. - 394 c.Холево, А.С. Введение в квантовую теорию информации / А.С. Холево. - М.: [не указано], 2013. - 154 c.Шаньгин, В.Ф. Защита компьютерной информации / В.Ф. Шаньгин. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 544 c.