Сравнительный анализ аудио сигналов в различных форматах - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курсовой проект по дисциплине «Стандарты импортирования информации» на тему: «Сравнительный анализ аудио сигналов в различных форматах»В связи с развитием информационных технологий, они стали активно применятся в различных сферах человеческой деятельности, связанных с обработкой информации и представлением данных. Появление различных форматов аудио приводит к множеству вопросов правильного хранения аудиофайлов; Доступность технологий обработки аудиоинформации достигла того уровня, когда любой желающий пользователь может приступить к работе с аудиофайлами, это приводит к увеличению низкокачественного аудио материала;Выделяют две группы звуковых форматов файлов: Аудио форматы без потерь (WAV, AIFF, FLAC). Сжатие данных без потерь (lossless coding) - это способ сжатия (уплотнения) данных, позволяющий осуществлять стопроцентное восстановление исходных данных из сжатой формы (под понятием «исходные данные» здесь подразумевают исходные цифровые данные до сжатия). AIFF, наряду с SDII и WAV, является одним из форматов используемых в профессиональных аудио и видео приложениях, так как в отличие от более популярного формата mp3 в нем звук не имеет потерь в качестве. Поэтому там где требования к качеству звучания не слишком высоки, можно прибегать к намеренному занижению качества звучания с целью «упрощения» кодируемых данных, т.е. кодированию с потерями. Правильное применение методов кодирования с потерями может очень существенно увеличить эффективность компрессии по сравнению с кодированием без потерь и при этом в полной мере удовлетворить требования к качеству звучания.В нашей работе для оценки качества и конвертирования аудио файлов будет использоваться программа adobe audition. Программа поддерживает многие современные форматы аудиоданных, также позволяет конвертировать файлы в различные форматы и производить спектральный анализ звука. Для проведения спектрального анализа исходного сигнала будет использоваться Spectral Frequency Display программы Adobe audition, а также функция сохранения исходного сигнала в формат bmp, результатом которой будет являться график. График состоит из двух осей: ось Х (горизонтальная линейка) - время, ось Y (вертикальная линейка) - частота (линейная, минимальное значение 0гц, максимальное значение 22000гц). Сравнения аудио форматов будет производиться в следующей последовательности: аудио форматы, конвертируемые без потерь (WAV, AIF);Первый состоит из отрезков длинной по 3 секунды каждый: белый шум, розовый шум, синусоида (10гц, 60гц, 250гц, 500гц, 1000гц, 3000гц, 10000гц, 20000гц) (далее по тексту «сигнал 1»). Второй сигнал представляет собой отрезок и из песни коммерческой музыки (далее по тексту «сигнал 2»). Рассмотрев спектральный анализ сигнала 1 (рис 1, рис 2, рис 3) и сигнала 2 (рис 4, рис 5, рис 6) в форматах wav, aif и flac, мы видим, что звуковой сигнал присутствует на всем частотном диапазоне и никак не изменятся в зависимости от формата. Размер Сигнала 3 в формате FLAC составляет 13кб, т.е. в сотни раз меньше чем сигналы 1 и 2, что подтверждает теорию формата, описанную в главе 1. Будем рассматривать сигнал 1 на форматах mp3 (рисунки 7,8,9), ogg (рисунки 10,11,12, стр16), wma (рисунки 13,14,15, стр17), aac (рисунки 16,17,18 стр18), с величиной потока данных соответственно 32кбит/с, 128кбит/с, 320кбит/с.

Содержание

Введение

1. Описание аудио форматов

2. Принципы сравнения качества аудио форматов

3. Сравнительный анализ аудио форматов на практике