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