Методики первичной обработки оперативных фонограмм лекция по дисциплине «СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРАВООХРАНИТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

Учебные вопросы Особенности обработки аудиосигналов в реальном режиме времени Преобразование аналоговых сигналов в цифровом виде –Теорема Котельникова –Методы представления информации в цифровых каналах связи Форматы сжатия звукозаписей

Особенности обработки аудиосигналов в реальном режиме времени скоротечность отсутствие возврата важность правильности выполнения

Особенности обработки аудиосигналов в реальном режиме времени Стерео шумоочистка использование звукозаписи от двух и более источников звука –синхронная ( в реальном режиме времени ) «Золушка» (ООО «ЦРТ») –асинхронная ( в отложенном режиме времени ) «Лазурь» (ОАО «Ново»)

Преобразование аналоговых сигналов в цифровом виде

Теорема Котельникова Если непрерывный сигнал s(t) имеет наивысшую круговую частоту спектральных составляющих Wmax=2Пf max, то этот сигнал полностью определяется последовательностью значений выборок, взятых в моменты времени, отстоящие друг от друга не более, чем на t=1/2fmax

Преобразование аналоговых сигналов в цифровом виде Потенциальный код без возвращения к нулю NRZ (Non Return to Zero) Биполярный код с альтернативной инверсией AMI (bipolar Alternate Mark Inversion) Потенциальный код 2B1Q Биполярный импульсный код BIC (Bipolar Impulse Code) Манчестерский код

Преобразование аналоговых сигналов в цифровом виде

Форматы сжатия звукозаписей алгоритм ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation - адаптивная разностная импульсно-кодовая модуляция). Он основан на том, что, в среднем, величина амплитуды звуковой волны мало меняется от одного сигнала к следующему, особенно в музыкальной записи. Поэтому, если хранить не сами сигналы, а разности между текущим и предыдущим сигналами, можно рассчитывать на то, что для хранения нужных данных потребуется меньше битов, чем при записи полного сигнала.

Форматы сжатия звукозаписей Форматы типа GSM, используемые в телефонной связи, моделируют особенности речевой системы человека и сохраняют необходимый минимум данных, при котором речь еще остается разборчивой. Эти форматы специально предназначены для сжатия речи при низкой разрядности и небольшой частоте дискретизации, что требуется для передачи в режиме реального времени и в цифровом виде телефонных разговоров.

Форматы сжатия звукозаписей Формат МРЗ. Этот формат предназначен, в первую очередь, для записи музыки и музыкальных произведений. Формат МРЗ ориентируется на особенности не голосовой, а слуховой системы человека и использует так называемый психоакустический подход. Идентичность исходной и конечной звуковой волны в этом формате вообще не требуется. Зато он обеспечивает их одинаковое восприятие человеком.

Что такое CBR и VBR? CBR (Constant Bit Rate - постоянный битрейт) - это такой способ кодирования исходного аудио потока, при котором все его блоки (фреймы) кодируются с одинаковыми параметрами (с одинаковым битрейтом). Иными словами, битрейт на всей протяженности (всех фреймов) результирующего потока является постоянным. VBR (Variable Bit Rate - переменный битрейт) - это такой способ кодирования исходного аудио потока, при котором каждый отдельный блок (фрейм) кодируется со своим битрейтом. Выбор битрейта, оптимально подходящего для кодирования данного фрейма, осуществляется самим кодером путем анализа "сложности сигнала" в каждом отдельном фрейме. Уточним две детали: Кодирование в MP3 происходит по блочно: кодируемый файл разбивается на фреймы (кадры) с одинаковым интервалом, каждый кадр кодируется и записывается в выходной поток; таким образом, выходной поток также имеет кадровую структуру. Фреймы могут быть закодированы не на любом битрейте, а только на одном из входящих в таблицу стандартных для MPEG1 Layer III битрейтов: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320. Кодирование на любых промежуточных битрейтах ("freeformat") стандартом не предусмотрено.