OSNOVA. 1. Definice zvuku a popis jeho šíření. 2. Rozdělení zvukových záznamů (komprese) 3. Vlastnosti jednotlivých formátů

1

OSNOVA 1. Definice zvuku a popis jeho šíření 2. Rozdělení zvukových záznamů (komprese)

3. Vlastnosti jednotlivých formátů 4. Výhody, nevýhody a použití (streaming apod.)

2

DEFINICE ZVUKU Zvuk  mechanické vlnění v látkovém prostředí vyvolávající v lidském uchu sluchový vjem  hranice slyšitelnosti 16 Hz až 20000 Hz Akustika  děje, které jsou spojeny se vznikem zvuku jeho šířením a vnímáním Akustický tlak  měřítkem zvukové energie emitované zdrojem hluku  vyjadřuje se v decibelech [dB] Hluk  zvuky nehudební Tón  zvuky hudební

3

VLASTNOSTI ZVUKU Barva zvuku  tvořen celistvými násobky základního kmitočtu tónu - vyšší harmonické kmitočty Hlasitost zvuku  subjektivní hodnocení sluchového vjemu  jednotka hlasitosti - fon (Ph) Intenzita zvuku  zvuková energie dopadající na jednotku plochy za jednotku času

Výška zvuku  dána jeho frekvencí - čím vyšší je frekvence, tím je vyšší výška

4

ŠÍŘENÍ ZVUKU - VLNOPLOCHA Kulová plocha  Je charakteristická pro bodový zdroj zvuku.  Zvuk se šíří po soustředných kružnicích.  Čím nižší freq., tím více je zvuk rozptýlený. Difuzní tvar  Před hodnocením vlny se x-násobně odrazil a ztratil tím svůj směr a charakter.  V prostředí, které není izotropní a homogenní nemá elementární vlnoplocha kulový tvar.  Difuzní šíření zvuku je typické pro haly, nádraží, křižovatky ap.

5

ROZDĚLENÍ ZVUKOVÝCH ZÁZNAMŮ 1. Zvuk získán vzorkováním a kvantováním Bez komprese S kompresí ztrátová komprese bezeztrátová komprese

2. MIDI

6

BEZ KOMPRESE WAV  nejjednodušší formát pro ukládání zvuku (ukládá zvuk v surové podobě)

7

S KOMPRESÍ Ztrátové komprese  ze vstupního signálu se odeberou informace, jež člověk neslyší nebo si je neuvědomuje  modifikovaná diskrétní kosinova transformace (MDCT) Formáty ztrátové komprese  MP3 (MPEG-1 layer 3)  WMA - Windows Media Audio  Vorbis  AAC - MPEG-4 Advanced Audio Coding  AC3 - Dolby Digital  DTS - Digital Theater System

8

MP3 (MPEG-1 LAYER 3)  *1991

 založený na kompresním algoritmu MPEG  MP3 se snaží odstranit redundanci zvukového signálu na základě psychoakustického modelu  komprese 10:1

 MP3 skladba může obsahovat tzv. ID3 TAG

9

WMA  WMA 1 *1999  původně určen jako náhrada za MP3  od verze 9 je kvalita zvuku WMA velmi slušná  problémem je příliš časté ořezávání vyšších frekvencí při nižších bitrate  VBR a ABR  spjat s platformou MS Windows  WMA soubory jsou téměř výlučně v kontejneru ASF a mají příponu .asf nebo .wma

10

VORBIS  *2000  svobodný a open source ztrátový audio kodek  měl se stát náhradou formátu MP3  pro bitrate do 128kbit/s je lepší než MP3 a WMA  kvalita je přibližně na stejné úrovni jako konkurenční formát Microsoftu WMA  umí i vícekanálový zvuk  nejčastěji bývá uložen v kontejneru Ogg a v tomto spojení je nazýván Ogg Vorbis

11

AAC - MPEG-4 ADVANCED AUDIO CODING  *1997

 byl vyvinut jako logický následovník formátu MP3  je patentován skupinou MPEG (není zadarmo)

 umožňuje použít téměř neomezený počet kanálů a rozsah bitrate  jeden z nejpokročilejších kodeků a má velmi dobré vyhlídky do budoucna  používán mimo jiné i v mobilních telefonech

12

AC3 - DOLBY DIGITAL  *1991  používá se téměř výhradně na DVD  přímým následníkem formátů Dolby Stereo, resp. Dolby Surround a konkurentem formátů DTS a SDDS  může mít maximální datový tok 640 kbit/s  nejčastěji se vyskytuje v konfiguraci 5.1 kanálů  nemá příliš dobrý poměr kvality zvuku a komprese Dolby Digital Plus  nabízí datové toky až do 3 Mbit/s  audio formát pro Blu-ray

13

DTS - DIGITAL THEATER SYSTEM  *1993  vícekanálový formát prostorového ozvučení se ztrátovou kompresí  patří ke konkurentům formátů Dolby Digital a SDDS  maximální datový tok formátu DTS je 1536 kbit/s  umožňuje rozlišení 24 bitů při frekvenci 96 kHz  kompresní poměr 4:1 až 8:1  používaný především pro ozvučení filmů v kinech, discích DVD Video nebo laser discích

14

S KOMPRESÍ Bezeztrátová komprese  žádná informace se ze vstupního signálu nevypouští  stupeň komprese zvukových dat bývá vyšší a komprimace a dekomprimace rychlejší než u univerzálních komprimačních formátů  specializace na hudbu Formáty bezeztrátové komprese  FLAC - Free Lossless Audio Codec  AAC MPEG-4 ALS (Audio Lossless Coding)  WMA9 Lossless

15

FLAC - FREE LOSSLESS AUDIO CODEC  *2001  otevřený zvukový bezeztrátový formát  velikost výsledného souboru je rovna přibližně 60 % původního souboru

16

AAC MPEG-4 ALS (AUDIO LOSSLESS CODING)  rozšíření standardu komprese zvuku MPEG-4 Part 3  určen k bezeztrátové kompresi  někdy je přirovnáván k FLAC pro podobné výsledky

17

WMA9 LOSSLESS  až 6 kanálů  umožňuje rozlišení 24 bitů při frekvenci 96 kHz  typická komprese 1,7:1 - 3:1

18

MIDI  Musical Instrument Digital Interface

 Mezinárodní standard používaný v hudebním průmyslu jako elektronický komunikační protokol, který dovoluje hudebním nástrojům, počítačům i dalším přístrojům komunikovat v reálném čase prostřednictvím definovaného sériového rozhraní.  Začneme-li hrát na hudební nástroj tak začne vysílat po MIDI kabelu data.  Nejedná se o žádný zvuk. Proudí pouze informace o tom, která klávesa byla právě stisknuta, jak silně a kdy byla uvolněna.

19

MIDI

20

VÝHODY, NEVÝHODY A POUŽITÍ Formáty ztrátové komprese  Kvalita je horší oproti zvukovému zdroji  MP3/ Vorbis/ AAC/ WMA - internetová rádia (vysoká úroveň komprese a velmi dobrá kvalita)  AC3 - DVD a Blu-ray  DTS - DVD Audio a DVD Video Formáty bezeztrátové komprese  Kvalita je stejná jako u zdroje zvuku  FLAC/ AAC Lossless/ WMA9 Lossless – pro vysokou kvalitu zvuku (nízká úroveň komprese)

21

DĚKUJEME ZA POZORNOST

22