Audiokodierung
Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, digitales Audio zu speichern.
Der digitalisierte Ton ist ein Satz von Signalamplitudenwerten.
in regelmäßigen Abständen eingenommen.
PULSCODEMODULATION
Lassen Sie uns einen Wert der Signalamplitude im Speicher aufzeichnen
Computer N Bits. Daher kann man mit Hilfe eines N-Bit-Wortes beschreiben
2
𝑁 verschiedene Bedeutungen. Lassen Sie die Amplitude des digitalisierten Signals in schwanken
im Bereich von 0 bis 1 einiger herkömmlicher Einheiten. Stellen Sie sich diesen Bereich vor
Amplitudenänderungen in Form von 2
Gleiche Intervalle. Nun zu jedermanns Rekord
separater Amplitudenwert, muss auf den nächsten gerundet werden
Quantisierungspegel (siehe Quantisierungsrauschen). Dieser Vorgang wird aufgerufen
Quantisierung in der Amplitude (Pegel). Amplitudenquantisierung – Prozess
Ersetzen der reellen Werte der Signalamplitude durch Werte, die sich ungefähr annähern
etwas Präzision. Jeder von 2
𝑁 mögliche Ebenen werden als Ebene bezeichnet
Quantisierung und der Abstand zwischen den beiden nächstgelegenen Quantisierungsstufen
der Quantisierungsschritt genannt. Wenn die Amplitudenskala in Pegel unterteilt ist
linear ist dann der Quantisierungsschritt ∆ =
1
2𝑁
… Diese Art der Digitalisierung eines Signals –
zeitliche Abtastung des Signals in Verbindung mit der homogenen Methode
Quantisierung – als lineare Pulscodemodulation (PCM) bezeichnet
(Lineare Pulscodemodulation – LPCM) oder nur PCM (PCM).
Ton auf digitalen Medien aufnehmen oder über Kommunikationskanäle übertragen (siehe.
SPDIF-Schnittstelle) Daten in parallelem Code werden codiert, wenn
Schieberegister, getaktet von einem Hilfsgenerator. Am Ausgang
Schieberegister, Pakete von codierten Impulsen werden in gebildet
sequentieller Code.
2
Standard Audio CD (CD-DA) seit den frühen 1980er Jahren
Jahre des 20. Jahrhunderts speichert Informationen im PCM-Format mit einer Häufigkeit
44,1-kHz-Abtastung und 16-Bit-Quantisierung.
Es gibt Sorten von PCM, die ungleichmäßig verwenden
Quantisierungsschritt (ungleichmäßiges PCM). Ungleichmäßige (nicht lineare) Methode
Die Quantisierung sieht vor, die Amplitudenskala gemäß zu unterteilen
nichtlineares (normalerweise logarithmisches) Gesetz. Diesen Weg
Die Quantisierung wird als logarithmische Quantisierung bezeichnet. Verwenden von
logarithmische Amplitudenskala, im Bereich schwacher Amplitude stellt sich heraus
eine größere Anzahl von Quantisierungsniveaus als im Bereich starker Amplitude (in diesem Fall
Die Gesamtzahl der Quantisierungsstufen bleibt die gleiche wie bei einer Uniform
Quantisierung). Der relative Fehler ist const.
Eine alternative A / D-Umwandlungsmethode ist
Differenzielle (Differenz-) Pulscodemodulation DPCM
(Differential PCM). Im Fall von DPCM wird nicht die Amplitude selbst quantisiert.
und die Differenz zwischen dem Strom und dem zuvor gemessenen. In völliger Analogie zu
PCM, Differenz-PCM kann sowohl mit Uniform als auch mit kombiniert werden
und ungleichmäßige Quantisierung. Für Audiodaten diese Art der Modulation
reduziert die erforderliche Anzahl von Bits pro Zählung um ca. 25%.
3
Die Differenzcodierung bietet viele verschiedene Optionen. Zum Beispiel adaptiv
DPCM (ADPCM, ADPCM) – eine Art DPCM mit variabler Tonhöhe
Quantisierung. Durch Ändern der Tonhöhe können Sie die Bandbreitenanforderungen reduzieren
Übertragung bei einem gegebenen Signal-Rausch-Verhältnis.
Ein Block digitalisierter Audioinformationen kann ohne in eine Datei geschrieben werden
ändert sich, dh eine Folge von Amplitudenwerten, die beschreiben
Audio-Wellenform, d.h. unkomprimiert. Hierfür wird es üblicherweise verwendet
.WAV-Format. Wellenform-Audiodateiformat (WAVE, WAV, von der Wellenform) –
ein Container-Dateiformat zum Speichern einer Aufzeichnung eines digitalisierten Audiostreams;
RIFF-Unterart. Dieser Container wird normalerweise zum unkomprimierten Speichern verwendet
Ton in Pulscodemodulation. Der Behälter legt jedoch keine auf
Einschränkungen für den verwendeten Codierungsalgorithmus