Нередко понятие «мультимедиа» (вообще, весьма противоречиво трактуемый термин) описывают как представление информации в виде комбинации текста, графики, видео, анимации и звука. Анализируя этот список, можно сказать, что первые четыре компонента (текст, графика, видео и анимация) - это различные варианты отображения информации графическими средствами, которые принадлежат к одной среде (а не ко «многим средам», или multimedia), а именно - к среде визуального восприятия.

Так что по большому счету говорить о мультимедиа можно только в том случае, когда к средствам воздействия на органы зрения добавляется аудиосоставляющая. Конечно, в настоящее время известны компьютерные системы, которые способны воздействовать также и на тактильное восприятие человека и даже создавать запахи, присущие тем или иным визуальным объектам, однако пока эти приложения либо имеют узкоспециализированное применение, либо находятся в зачаточной стадии. Поэтому можно утверждать, что сегодняшние мультимедиа-технологии - это технологии, которые нацелены на передачу информации, воздействуя в основном на два канала восприятия - зрение и слух.

Поскольку в описаниях мультимедийных технологий на страницах печати аудиосоставляющей несправедливо уделяется значительно меньшее внимание, чем технологиям передачи графических объектов, мы решили восполнить этот пробел и попросили рассказать о том, как создается аудиоряд для мультимедийного контента, одного из ведущих российских специалистов в области цифровой звукозаписи - Сергея Титова .

КомпьютерПресс: Итак, можно сказать, что понятия «мультимедиа» не существует без звуковой составляющей. Сергей, не могли бы вы рассказать, как создается именно эта часть мультимедийного контента?

Сергей Титов: В принципе, около 80% всей информации о внешнем мире мы воспринимаем с помощью зрения и менее 20% - с помощью слуха. Однако без этих 20% обойтись невозможно. Существует достаточно много мультимедийных приложений, где звук стоит на первом месте и именно он задает тон всему произведению. Например, чаще всего видеоклип делают под конкретную песню, а не пишут песню под видео. Поэтому в выражении «аудиовизуальный ряд» именно слово «аудио» стоит на первом месте.

Если говорить о звуковой составляющей мультимедиа, то здесь есть два аспекта: с точки зрения потребителя и с точки зрения создателя. По всей видимости, для компьютерного журнала интересен именно аспект создания мультимедиа-контента, поскольку он как раз и создается с помощью компьютерной техники.

Говоря о средствах создания аудиоконтента, следует отметить, что процесс производства требует принципиально более высокого разрешения при записи файлов, чем для стадии потребления, и соответственно необходима техника более высокого качества.

Тут можно провести аналогию с графикой: дизайнер может впоследствии представить картинку в низком разрешении, например для публикации в Интернете и при этом отбросить часть информации, но процесс разработки и редакции неминуемо ведется с учетом всей доступной информации, причем разложенной по слоям. То же самое происходит и при работе со звуком. Поэтому даже если мы говорим о любительской студии, то, как минимум, должны говорить о технике полупрофессионального уровня.

Говоря о разрешающей способности системы, мы на самом деле имеем в виду два параметра: точность измерения амплитуды сигнала и частоту квантования, или Sampling Rate. Иначе говоря, мы можем измерять амплитуду выходного сигнала очень точно, но делать это очень редко и в результате потерять большую часть информации.

КП: Как же происходит процесс создания звукоряда?

С.Т.: Любая звуковая картина создается из некоторых составляющих элементов. Как диджей на дискотеке оперирует неким набором исходных составляющих, из которых он выстраивает непрерывную программу, так и человек, занимающийся озвучиванием чего-либо, имеет некие исходные материалы, которые он редактирует и сводит в готовую картину. Если речь идет о музыке в чистом виде, то вначале стоит задача зафиксировать эти элементы, а потом собрать их в единую картину. Это, в общем, и называется сведением.

Если речь идет об озвучивании некоторого видеоряда (собственно, здесь и можно говорить о мультимедийном контенте), то вам необходимо собрать элементы, из которых состоит звуковое сопровождение, а затем уже «привязать» их к картинке, отредактировать эти элементы и привести во взаимное соответствие; при этом отдельные элементы, о которых идет речь, необходимо расположить в виде, удобном для работы.

Компьютерные программы создают интерфейс, где имеются те же дорожки и микшер с линеечкой. Под каждой из этих линеечек находится свой элемент, который подвергается тем или иным модификациям. Таким образом, мы создаем некоторое синтезированное звуковое поле, оперируя имеющимися элементами, а поскольку задача эта в принципе творческая, то мы должны иметь возможность модифицировать эти элементы с помощью тех или иных видов обработки - от простой редакции (порезать, отсортировать, поклеить) до сложной, когда отдельные элементы могут удлиняться или укорачиваться, когда можно поменять характер звучания каждого сигнала.

КП: Какое же программное обеспечение нужно, чтобы выполнить эту работу, и какое необходимо специальное компьютерное оборудование?

С.Т.: Специальное компьютерное оборудование - это, по сути дела, лишь плата ввода-вывода, хотя определенные требования, конечно, предъявляются и к другим системам рабочей станции. Программное обеспечение для организации процесса звукозаписи и монтажа существует в огромном количестве: от дешевых любительских до полупрофессиональных и высокопрофессиональных систем. Большинство из этих программ имеют plug-in-архитектуру, требуют высокой производительности от компьютера и достаточно мощных подсистем дисковой памяти. Дело в том, что для решения мультимедийных задач в целях производства, а не воспроизводства контента требуются машины с большим объемом RAM и мощным процессором. Наиболее значимым параметром здесь является не столько высокая мощность процессора, сколько хорошая сбалансированность машины с точки зрения работы дисковых подсистем. Последние, как правило, являются SCSI-устройствами, которые предпочтительны в том случае, когда приходится оперировать потоками данных, которые не должны прерываться. Поэтому IDE-интерфейсы практически не применяются. У IDE может быть очень высокая скорость пакетной передачи данных (burst transfer rate) и при этом низкая скорость потоковой передачи данных (sustain transfer rate).

При этом IDE-интерфейс предусматривает, что диск может отдавать данные, накапливая их в буфер, а потом уже выкачивать из буфера. SCSI устроен по-другому, и если даже скорость пакетной передачи невысока, то скорость потоковой передачи все равно будет высокой.

Необходимо также отметить, что для вышеупомянутых задач требуются весьма большие объемы дискового пространства. Я приведу простой пример - 24-разрядный монофайл даже при низких значениях sampling rate, например 44,1 кГц, занимает 7,5 Мбайт на трек в минуту.

КП: Нет ли какой-то технологии, чтобы хранить эти данные более компактно?

С.Т.: Это линейный PCM (Pulse Code Modulation), который никак не сожмешь. Он может потом ужаться в MP3, например, но не на этапе производства, а на этапе распространения. На этапе производства мы обязаны работать с линейными, некомпрессированными сигналами. Вновь приведу аналогию с Photoshop. Для того чтобы выстроить графическую композицию, дизайнер обязан иметь полное представление о том, что у него хранится в каждом слое, иметь доступ к каждому слою и корректировать его отдельно. Все это приводит к тому, что формат PSD Photoshop занимает приличный объем, но позволяет в любой момент вернуться и внести исправления в каждый слой, не затронув при этом все остальные. В тот момент, когда картинка полностью выстроена, ее можно представлять в другом формате, сжимать с потерями или без потерь, но, я повторяю, только тогда, когда этап производства полностью завершен. То же происходит и со звуком - свести звуковую композицию можно, только имея полную информацию обо всех составляющих сигнала.

Как я уже говорил, для создания звуковой картины нужна исходная библиотека, соответствующая той задаче, над которой вы работаете. Следовательно, видеопродюсеру в большей мере нужны предзаписанные разнообразные шумы и эффекты, а диджею - так называемые петли (повторяющиеся элементы, характерные для танцевальной музыки). Весь этот материал должен храниться в виде файлов, понятных для соответствующей программы, которая с ними работает. Далее необходима акустическая система, для того чтобы все это контролировать, а программа соответственно должна давать возможность манипулировать этим исходным материалом, в чем, собственно, и заключается креативная часть процесса. Пользуясь компьютерной системой как средством ввода-вывода и программой как инструментом, пользователь в соответствии со своим внутренним чутьем редактирует исходный материал: увеличивает или уменьшает громкость отдельных элементов, изменяет тембральную окраску. В результате процесса микширования звукорежиссер должен получить сбалансированную звуковую картину, которая бы имела определенную эстетическую ценность. Как вы видите, аналогия с графикой заметна даже на терминологическом уровне. И будет ли эта картина чего-то стоить, целиком зависит от опыта, вкуса, таланта этого звукорежиссера (конечно, при условии наличия качественной техники).

КП: До сих пор мы имели в виду чисто звуковую картину, однако, говоря о мультимедиа, необходимо рассмотреть, какие существуют средства, чтобы свести воедино звук и изображение. Что для этого нужно?

С.Т.: Разумеется, нужна плата ввода-вывода видео, например имеющая выходной формат MPEG или Quick time (если говорить о мультимедиа, то Quick time будет удобнее).

КП: Я полагаю, было бы интересно рассмотреть ряд практических задач по озвучиванию видеоряда и на конкретных примерах выяснить, какое оборудование и какое программное обеспечение требуется для задач различного уровня сложности. Начать можно было бы с анализа вариантов создания недорого презентационного фильма…

Например, давайте рассмотрим такой случай: имеется видеофильм, снятый любительской камерой, и на микрофон этой камеры уже записаны реплики и диалоги. Теперь нам нужно на основе этого сделать привлекательный презентационный фильм с полупрофессиональным озвучиванием. Что для этого понадобится?

С.Т.: Если перед нами стоит задача добиться определенного восприятия звукового материала (будь то даже любительский фильм), к исходному материалу нужно добавить многое: необходимы звуковые эффекты, фоновая музыка, так называемые бэкграундные шумы (от англ. background - фон, задний план) и прочее. Поэтому в любом случае возникает необходимость иметь одновременно звучащими несколько дорожек, то есть читать одновременно несколько файлов. При этом у нас должна быть возможность регулировать в процессе производства характер тембра этих файлов и редактировать их (удлинять, укорачивать и т.п.).

Важно отметить, что система должна обеспечивать возможность эксперимента, так чтобы пользователь мог посмотреть, подходит ли данный эффект по звучанию к данному месту. Система также должна позволять точно совмещать звуковые эффекты со звуковым контекстом, регулировать панораму (если речь идет о стереозвуке) и так далее…

КП: Ну что же, задача ясна, и требования к оборудованию понятны… Теперь хотелось бы получить представление о том, какое конкретно оборудование и какое программное обеспечение можно порекомендовать для решения подобной задачи и в какую примерно сумму это обойдется пользователю.

С.Т.: В принципе, нам нужен какой-то видеоредактор, но это, как я понимаю, отдельная тема, а сегодня мы должны сконцентрироваться именно на звуковой составляющей. В любом случае в той задаче, которую вы описали выше, звуковой ряд подчинен видеоряду. Поэтому будем считать, что видеоряд у нас имеется, и не станем анализировать, каким образом он отредактирован. Рассматриваем исходный вариант, когда есть чистовой видеоряд и черновой аудиоряд. В этом черновом аудиоряде нужно какие-то реплики вычеркивать, какие-то заменять новыми и так далее. Неважно, идет ли речь о презентационном фильме или об игровом любительском, - нам будет необходимо вставлять в него некоторые искусственные аудиоэффекты. Это связано с тем, что звук от многих событий в кадре, записанный с помощью микрофона видеокамеры, будет звучать, как говорится, неубедительно.

КП: А где же еще взять эти звуки, как не с реально снятых событий?

С.Т.: Это - целое направление, называемое sound design, которое заключается в создании таких звуков, которые, будучи воспроизведены, давали бы убедительную звуковую картину с учетом особенностей восприятия звуков зрителем. Кроме того, есть так называемое драматургическое подчеркивание в картине тех или иных звуков, которые на самом деле звучат по-другому. Конечно, если мы говорим о любительском кино и о полупрофессиональном озвучивании, то некоторые возможности оказываются урезанными, но задачи перед нами и в этом случае стоят те же, что и перед профессионалами.

В любом случае, помимо редакции черновика, необходимо добавлять какие-то спецэффекты.

КП: Итак, какое же оборудование нам нужно для решения этой задачи?

С.Т.: Еще раз подчеркиваю, что мы говорим о полупрофессиональном уровне, то есть о производстве любительского фильма в домашних условиях или производстве фильмов для студий кабельного телевидения, что, в общем, близкие задачи. Для того чтобы решить большинство задач такого постпродакшна, нужна машина Pentium III - 500 МГц, желательно 256 RAM, дисковая подсистема SCSI; видеоподсистема особой роли не играет, но желательно, чтобы там были установлены какие-то аппаратные декодеры компрессированного видео; соответственно нужна плата ввода-вывода, для самых простейших любительских работ это может быть SoundBlaster. Как сравнительно дешевый комплекс можно рассмотреть программный продукт Nuendo, который будет работать практически с любой платой и, например, дешевый SoundBlaster за 150 долларов. Конечно, здесь сразу нужно сказать, что такая система будет иметь весьма ограниченные возможности вследствие низкого качества платы SoundBlaster, которая имеет очень невысокого качества микрофонные усилители и весьма плохого качества АЦП/ЦАП.

КП: Хотелось бы услышать, что же позволяет делать Nuendo?

С.Т.: Nuendo - это программный комплекс, который имеет plug-in-архитектуру и предназначен для решения задач аудиопроизводства, причем ориентирован именно на задачи создания «аудио для видео», то есть, можно сказать, предназначен как раз для решения мультимедийных задач. Программа работает со звуком и с изображением одновременно, при этом изображение для нее является вторичной составляющей. Nuendo работает и под Windows NT, и под Windows 98, и под BE OS. Стоит эта программа 887 долл.

Программа предоставляет возможность просмотра видеоизображения, разложенного во времени, и многодорожечную систему для редактирования и сведения звуковой картины.

Особенностью программного комплекса является его гибкость, и работать можно на широком спектре недорогого железа. Распространено мнение, что серьезные системы работают только на оборудовании со специализированными DSP-сопроцессорами. Программное обеспечение Nuendo доказывает обратное, поскольку не только предоставляет инструменты для профессионального аудиопродакшна, но и не требует для своих нужд специализированного железа и специальных сопроцессоров.

Nuendo предоставляет 200 дорожек для микширования , поддерживает surround-звук таким образом, что многие системы по сравнению с Nuendo выглядят весьма бледно.

Nuendo предоставляет качественный процессинг в режиме реального времени на том же процессоре, на котором работает сама рабочая станция. Конечно, скорость процессинга будет зависеть от выбранной рабочей станции, но достоинство программы именно в том, что она адаптируется к разным мощностям процессора. Еще несколько лет назад серьезный аудиопроцессинг был немыслим без DSP. Но сегодня настольные компьютеры обладают достаточно мощными собственными процессорами для решения задач процессинга в режиме реального времени. Очевидно, что возможность использовать обычный компьютер для решения специфических задач, обходясь без DSP-сопроцессоров, добавляет системе гибкость.

Nuendo - это объектно-ориентированная система (то есть система, которая оперирует объектами-метафорами: пульт, индикатор, дорожка и т.д.), которая позволяет легко и в полной мере осуществлять редактирование аудиофайлов в проектах различной сложности, предоставляя очень удобный и продуманный интерфейс. Средства drag-and-drop доступны при решении различных задач и особенно интенсивно используются при обработке кроссфейдов.

Важной особенностью программы является практически неограниченная система Undo & Redo функций редактирования. Nuendo предоставляет не просто операции Undo & Redo: каждый из аудиосегментов имеет свою собственную историю редактирования, причем система организована таким образом, что после нескольких сотен изменений Undo & Redo максимальный объем файла, требуемый для хранения сегмента, никогда не увеличивается более чем вдвое по сравнению с первоначальным объемом.

Одной из самых сильных сторон программы является возможность поддержки surround-звука . Система имеет не только совершенный инструмент для редактирования положения источника звука, но и поддерживает многоканальные surround-эффекты.

КП: К чему сводятся действия пользователя этой программы в процессе озвучивания?

С.Т.: Мы прослушиваем тот саундтрек, который у нас уже есть, и смотрим, какую информацию нам нужно удалить, а какую - отредактировать.

КП: Если мы говорим о любительском фильме, то сколько дорожек нам может понадобиться?

С.Т.: По моему опыту, это 16-24 дорожки.

КП: Что же можно разместить на таком огромном количестве дорожек?

С.Т.: Считайте сами: одну дорожку занимают черновики, вторую - спецэффекты, третью - закадровая музыка, причем это не только музыка, но и диалоги, комментарии и прочее. Когда все это собирается вместе, то получается как раз такое количество дорожек.

К тому же 16 или даже 24 дорожки - это относительно небольшое число. В профессиональных фильмах их количество может перевалить далеко за сотню.

КП: Какие еще варианты вы могли бы порекомендовать для полупрофессионального применения, скажем, для того же озвучивания презентационного фильма в домашних условиях?

С.Т.: Доступный по цене вариант, который я бы предложил рассмотреть, - это комбинация платы DIGI-001 и программы Pro Tools 5 LE. Данный вариант существенно лучше по качеству платы ввода-вывода и несколько беднее по софту.

В настоящее время существует версия под Mac OS и буквально на днях выходит версия под Windows NT (надеюсь, что к моменту выпуска этого журнала Windows-версия данной программы появится и в России). Аппаратная часть для Windows и для Mac OS абсолютно одинакова.

КП: Можно ли сказать, что после появления версии под Windows это будет более дешевым решением в силу того, что сама рабочая станция будет стоить дешевле?

С.Т.: Заблуждение, что PC-станция для озвучивания стоит дешевле, чем решение на базе Macintosh, весьма распространено. Но и мнение о том, что есть дешевые станции на базе PC и дорогие на базе Macintosh, неверно. Есть конкретные системы для решения конкретных задач, и дело в том, что подчас построить систему на базе PC для решения вопросов, связанных с созданием мультимедийного контента, весьма непросто, поскольку из случайного набора дешевых IBM-совместимых частей очень трудно собрать машину, которая бы давала оптимальную производительность…

Вне зависимости от типа рабочей станции, которая будет работать в системе, DIGI 001 будет предоставлять гораздо более широкие возможности, чем SoundBlaster, а стоит плата вместе с «математикой» Pro Tools 5.0 LE всего 995 долл., то есть в сумме примерно столько же, сколько и предыдущее решение с самым дешевым SoundBlaster’oм.

При этом если решение Nuendo плюс SoundBlaster - это вариант, в котором возможности ограничены дешевой платой, а софт имеет весьма широкие возможности, то решение на базе DIGI 001 плюс Pro Tools 5.0 LE - это гораздо более мощная плата, а софт - несколько более скромный по своим возможностям, чем Nuendo. Чтобы было понятно, о чем идет речь, перечислим преимущества данного решения с точки зрения платы ввода-вывода. DIGI 001 - это 24-разрядный АЦП-ЦАП, возможность одновременно прослушивать 24 дорожки, наличие на плате восьми вместо двух входов и т.д. Так что если, например, по ходу записи презентации нужно записывать сцену, в которой участвуют шесть человек, говорящих в шесть микрофонов, то DIGI 001 с такой задачей вполне справится. Прибавьте к этому независимый выход на мониторы плюс работу с 24-разрядными файлами, в то время как с Nuendo и дешевым SaundBlaster’ом вы сможете работать только с 16-разрядными файлами…

Pro Tools 5 LE позволяет делать практически то же, что и Nuendo, - осуществлять нелинейный монтаж, такие же манипуляции с аудиофайлами, плюс к этому имеется мини-секвенсор, который позволяет еще и музыку записывать, используя MIDI-инструменты.

КП: Так чем же отличаются профессиональные задачи от полупрофессиональных и какое для них требуется оборудование?

С.Т.: Прежде всего я мог бы рассказать о системе Pro Tools. Для того чтобы предупредить возможные вопросы, хочу еще раз подчеркнуть: необходимо различать Digidesign Pro Tools как торговую марку и Pro Tools как оборудование. Под торговой маркой Pro Tools скрывается целый спектр продуктов. Самая простая система из этого набора как раз и есть DIGI 001, о которой мы говорили при описании полупрофессиональных задач. Это самый простой вариант из целой линейки продуктов, которая заканчивается системами, работающими на базе десятков рабочих станций, завязанных в единую сеть.

КП: Давайте выберем такой вариант, который может быть применен для озвучивания несложных профессиональных фильмов, сериалов и так далее.

С.Т.: Следующая система, которую мы могли бы рассмотреть, - это Pro Tools 24 . Чтобы было понятно, какие задачи решает данная система, отметим, что последний сериал «Зена» был озвучен именно с помощью этой техники.

Имеются версии как для Mac OS, так и для Windows NT. Если говорить о требованиях к NT-станциям, то это должна быть серьезная машина, например IBM Intelli Station M PRO, 512 RAM. В документации утверждается, что минимальные требования к процессору - Pentium II 233, однако реально для работы нужно не меньше Pentium II 450 и, естественно, дисковая система SCSI, причем необходим двухпортовый акселератор, чтобы тянуть 64 дорожки одновременно.

Pro Tools 24 представляет собой набор специализированных плат сигнальных процессоров на базе Motorola. Важно отметить, что эта система базируется на сопроцессорах, то есть процессор машины выполняет работу, связанную с вводом-выводом и отображением графики на экране, а весь процессинг сигнала выполняется на специализированных сопроцессорах DSP (Digital Signal Processing). Это позволяет решать достаточно сложные задачи сведения. Именно такая технология применяется для озвучивания так называемых блокбастеров. Так, например, для озвучивания «Титаника» (только эффекты!) использовалась система из 18 рабочих станций, объединенных в сеть.

Звуковое сопровождение в фильмах, подобных «Титанику», - это потрясающе сложная, изменяющаяся во времени звуковая картина. Если проанализировать насыщенный звуками пяти-десятиминутный отрывок из подобного фильма и выписать все звуки, которые там использованы, получится список из сотни наименований. Конечно, все эти звуки не слышны с кассеты уровня VHS, и многие даже не подозревают, насколько сложная звуковая картина создается в фильме. (Причем большинство из этих звуков созданы синтетически и в природе не существуют.)

КП: Вы затронули вопрос о замене естественных звуков на более убедительные. Где можно приобрести такие библиотеки звуков и сколько они стоят?

С.Т.: Стоимость таких библиотек - от пятидесяти долларов и выше, вплоть до нескольких тысяч долларов. При этом все эти звуки в основном применяются именно для несложного продакшна на уровне кабельных сетей. Для профессиональных же фильмов, даже малобюджетных (не говоря уже о дорогих), все звуки записываются самостоятельно.

КП: А чем не подходят звуки из стандартной библиотеки для профессионального фильма?

С.Т.: В принципе, я говорю о том, как это делается на Западе или как это должно делаться, поскольку у нас по бедности очень часто экономят на том, на чем нельзя экономить. Дело в том, что художественный фильм отражает некий индивидуальный замысел режиссера, и найти в библиотеках звук, полностью соответствующий этому замыслу, часто практически невозможно.

КП: Но ведь звук можно редактировать, причем возможности для этого, как вы говорите, весьма широкие?

С.Т.: Есть такое понятие, как тембр звука. Можно подчеркнуть или ослабить некие составляющие этого тембра, но радикально изменить его нельзя. Именно поэтому все шумы для профессионального фильма записываются «с нуля», и занимаются этим профессионалы. Приведу такой пример: в известном фильме «Бэтмен возвращается» присутствовал звук машины Бэтмена. Скажите, пожалуйста, в какой библиотеке можно найти этот звук? Более того, если мы говорим о стереозвуке и о технологии Surround, то каждая звуковая картина просто уникальна. Например, если вертолет летит на зрителя и улетает назад, очевидно, что подобная звуковая картина привязана к сюжету. При этом необязательно записывать реальные звуки - чаще всего они создаются синтетически.

КП: Почему же нельзя записать звуки с реальных физических процессов и представить их именно такими, какими они встречаются в жизни? Почему вместо них нужно использовать какие-то другие, синтетические?

С.Т.: Нам совсем не нужно в точности воссоздавать звук реальных физических, как вы выразились, процессов. Если в трех метрах от переднего плана взрывается бомба, то зрителю нужно передать вовсе не тот звук, который в реальности слышит солдат, оказавшийся рядом с местом взрыва! Мы должны передать некую условную картину, которая позволит зрителю представить реальность; при этом мы ориентируемся на особенности его восприятия, на необходимые нам художественные акценты и так далее.

Звуковые карты в мультимедиаЗВУКОВЫЕ КАРТЫ В МУЛЬТИМЕДИА
Сегодня звуковые карты – это целый класс устройств, многие из которых служат гораздо более высоким
целям, чем простой вывод MP3-файлов в пятидолларовые колонки. Они становятся центрами домашних
кинотеатров, Hi-Fi систем, домашних и профессиональных студий.
Кстати, платы называли платами собственно потому что они представляли из себя печатную плату,
вставляемую в ISA или PCI-слот. Сегодня же звуковые платы подключают и через USB, FireWire, PCMCIA.
Так же от класса устройства зависят задачи, и возможности,
что будут возложены на девайсы при работе, как компонента, в любом варианте медиа контента.
3

Устройство звуковой платы

Встроенные звуковые карты

Виды звуковых плат

Внешние звуковые платы

Мультимедийные звуковые карты

Полупрофессиональные звуковые карты

Профессиональные звуковые карты

Использование звуковых плат

Понятие «мультимедиа»

Варианты использования звука в мультимедиа

Варианты использования звука в мультимедиа

Запись звука к мультимедиа файлу

Использование мультимедиа в домашних условиях

Заключение

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Multimedia - это подхваченный всеми термин, обозначающий интерактивный инструмент для работы с графикой, анимацией, звуком и видео. Мультимедиа привносит блеск в презентации, живопись и игры, и, кроме того, доставляет удовольствие при обучении. Она превращает компьютер из настольной системы с клавиатурой и монитором в некий «космический аппарат», укомплектованный динамиками, микрофоном, наушниками, джойстиками и компакт-дисками.

1. Что же такое мультимедиа?

программный мультимедиа графика звук

Мультимедиа позволяет работать на компьютере со всеми видами информации, а не только с текстом или обычными рисунками. Мультимедиа - это цифровая информация, имеющая более широкие возможности, чем другие ее виды.

ь Поскольку звуковая и графическая информация записывается в цифровой форме, она может копироваться без потери качества.

ь Цифровая информация может сжиматься до минимума для хранения.

ь Можно записать огромное количество информации на CD-ROM, а сам CD-ROM занимает очень мало места.

ь Интерактивные компьютерные программы, использующие цифровые медиасистемы, являются отличными средствами обучения.

Если вы покупаете компьютер со встроенными средствами мультимедиа или устанавливаете на свой компьютер, то вам необходимо разобраться в многообразии средств мультимедиа, а также познакомиться с существующими способами записи и воспроизведения. Существуют два основных вида систем мультимедиа:

o Системы воспроизведения . Эти системы, как правило включают многоскоростной дисковод CD-ROM, звуковую карту, динамики и видеосистему с относительно высоким разрешением. Не помешает также наличие карты декомпрессии, работающей с цифровой информацией.

o Авторские системы . (системы, используемые для создания файлов систем мультимедиа). Авторские системы, как правило, включают такие компоненты, как микрофоны и видеокамеры для записи звука и съемки видеоизображений. Они также высокоскоростные, емкие жесткие диски, способные хранить и обслуживать большие объемы информации, требующиеся для цифрового видео.

В 80-х годах персональный компьютер состоял из микропроцессора (CPU), клавиатуры, монитора, дисковода и принтера. Все, что вы могли сделать на компьютере, - это работать с текстом. Люди тратили очень много времени, оформляя письма, производя финансовые расчеты и просматривая базы данных.

Но теперь, когда появились такие графические пользовательские интерфейсы, как Windows95/98 (SE)/МЕ/NT/2 k., и значительно более мощные персональные компьютеры, начали появляться приложения, предоставляющие возможность использовать анимационные эффекты, звук и видео. В конце 1980 г. люди начали сочинять музыку на компьютере, комбинируя анимацию и звук, создавая захватывающие мультимедиа-презентации со звуком и движущимися картинками. Оборудование, однако, было дорогим, а результаты часто не оправдывали ожиданий. Windows3.1 и DOS не имели достаточно ресурсов для поддержки систем мультимедиа, поэтому картинки на экране двигались очень медленно.

2. Мультимедиа и Windows 95/9 8 (SE)/МЕ/NT/2k /XP

Благодаря Windows все преобразовалось. Она поддерживает средства значительно улучшающие работу с мультимедиа.

ь Windows95/98 (SE)/МЕ/NT/2k. является 32-разрядной, многозадачной, многопоточной операционной системой. Это означает, что Windows поддерживает выполнение нескольких задач одновременно, проигрывание мультимедиа-презентаций и работу пользователей в диалоговом режиме.

ь При установке Windows автоматически определяет конфигурацию мультимедиа устройств.

ь Приложения Windows поддерживают мультимедиа. Вы можете создавать составные документы, т.е. документы, включающие звук , видео, графику, диаграммы, картинки и другие элементы различных приложений.

ь Windows поддерживает форматы компакт-дисков Sony/Philips CD+ и Kodak PhotoCD, а также позволяет легко запускать программы и проигрывать диски с устройства CD-ROM.

ь Видеостандарт Windows широко поддерживается в компьютерной индустрии. Разработчики мультимедиа-продуктов могут спокойно распространять свою продукцию, зная, что она будет работать под Windows.

ь Мультимедиа-продукты, разработанные для Windows, как правило, являются продуктами высокого качества, так как Windows поддерживает большие видеоокна и 32-разрядная архитектура Windows улучшает прохождение данных.

ь Windows поддерживает интерфейс Sony VISCA. Это означает, что в приложениях вы можете использовать так называемые VCR-кнопки (VCR - английская аббревиатура от Video Cassette Recorder - видеомагнитофон, т.е. кнопки, функционально аналогичные кнопкам перемотки, воспроизведения и другим на аудио- и видеовоспроизводящих устройствах) при проигрывании лазерных дисков.

ь Качество игр в Windows значительно улучшено за счет нового программного графического интерфейса.

ь Windows поддерживает множество различных стандартных промышленных звуковых и видеоустройств компрессии информации при ее записи в файл, а также декомпрессии при воспроизведении (так называемых кодек-устройств). Кодек сокращает объем мультимедиа-файлов и позволяет распространять их в различных форматах.

Наиболее важным средством мультимедиа в последние несколько лет стало видео. Видео вмещает невероятное количество информации, которая может быть сжата перед перенесением ее с одного устройства на другое, например, из видеокамеры на жесткий диск через шину компьютера. Применение технологии сжатия аудио- и видеоинформации позволяет расширить рынок средств мультимедиа.

3. Системы мультимедиа

Дополнительными периферийными устройствами к компьютеру в середине 80-х годов были дисководы, сканеры, принтеры и коммуникационные средства типа модем. В 90-х годах появляется звуковые карты , видео-карты, дисководы CD-ROM и высокоскоростные коммуникационные средства, благодаря которым теперь вы можете связаться с информационной службой, передающей вам мультимедиа по проводам.

Ниже перечислены минимальные требования для запуска мультимедиа под Windows.

ь Процессор Intel 80486 (Для цифровых видеоприложений рекомендуется Pentium).

ь Шина PCI для передачи данных для контроллера диска и видеокарты.

ь Жесткий диск большого объем (от 300 Мбайт). Для высококачественных цифровых видеосистем требуется гигабайты памяти.

ь CD-ROM со скоростью не ниже 4-х с регулировкой звука на передней панели.

ь Звуковая карта , обеспечивающая частоты квантования 11,025; 22,05 и 44,1-кГц для стерео звучания. Также требуется многоголосные и многотембровые устройства, способные воспринимать на входе несколько источников, а на выходе представить стереозвучание.

ь Видеоаппаратуру, поддерживающую высокие разрешения монитора. Microsoft рекомендует для лучшего качества представления видео использовать VESA или PCI видеокарты. В последнее время стали популярны AGP адаптеры.

ь IBM-совместимый аналоговый порт джойстика.

ь MIDI-порт, поддерживающий установленные стандарты для ввода, вывода и передачи данных. Некоторые звуковые карты содержат MIDI-синтезаторы, но в общем случае вы подсоединяетесь к внешнему MIDI-синтезатору, по внешнему виду напоминающему клавиатуру.

MIDI (Musical Instrument Digital Interface - интерфейс цифровых музыкальных инструментов) является стандартом для записи нот и сопутствующей информации, связанной с проигрыванием музыки на электронном музыкальном устройстве. Реальный звук при этом не записывается.

Вышеперечисленные компоненты необходимы для воспроизведения и записи средствами мультимедиа. Однако, если вы хотите сами создавать мультимедиа-клипы, то вам могут потребоваться дополнительная аппаратура.

4. Типы и стандарты мультимедиа

Мультимедиа-информация храниться в виде файлов специального формата, содержащих звук, видеоизображения, или в файлах формата MIDI.

Аудиомедиа (звуковая медиа) хранится, в основном, в двух форматах, WAV и MIDI. Большинство WAV-файлов требует много дискового пространства, но они могут воспроизводиться с помощью любой звуковой карты. MIDI-файлы занимают значительно меньше места на диске, но могут проигрываться только на MIDI-совместимых устройствах. В настоящее время почти все карты способны воспроизводить MIDI-файлы.

Визуальное медиа - это анимационные файлы и видеофайлы.

Анимация. В Windows, если у вас есть соответствующее приложение, вы можете создавать изображения, перемещающиеся по экрану. Не существует стандартного формата анимационного файла, однако многие разработчики одновременно развивают производство как анимационных средств, так и воспроизводящей аппаратуры. Анимация может сопровождаться звуковыми файлами разных форматов.

Видео. Video for Windows - это видеостандарт для Windows. Вы можете записать фильм с видеокамеры или лазерного диска на жесткий диск компьютера и сохранить его как файл в формате AVI либо MPG. Сжатие требуется лишь для высококачественного видео и его эффективного хранения.

5. О звуковой мультимедиа

Приложения для записи и воспроизведения звука были одними из первых известных приложений мультимедиа для персонального компьютера. Добавив звуковую карту, вы сможете записывать сообщение, переданное голосом, сохранять его как файл на диске, переносить его на другой компьютер, где оно также может быть воспроизведено. Вы также можете записывать музыку и звук для компьютерных презентаций.

Существует два способа звукозаписи:

· Цифровая запись , когда реальные звуковые волны записываются и конвертируются в цифровые данные.

· MIDI -з апись , вообще говоря, является не реальным звуком, а записью нажатий на клавиши или другой операций, выполняемых на синтезаторах или MIDI-совместимых электромузыкальных устройствах. MIDI-файл является электронным эквивалентом игры на фортепиано.

6. Цифровая запись

Звуковая плата преобразует звук на выходе в цифровую информацию путем измерения звука тысячи раз в секунду. Цифровой звук хранится в файлах с расширением WAV. При записи звука аналого-цифровой преобразователь конвертирует звук в цифровые данные. При воспроизведении звука цифроаналоговый преобразователь конвертирует цифровые данные в аналог звуковой волны.

Звук представляет собой вибрации, которые формируют волну с соответствующими амплитудой и периодом, как это показано на рис. 1. Амплитуда выражает высоту волны, или громкость звука. Период - это расстояние между двумя звуковыми волнами. Наконец, частота показывает количество периодов в секунду и измеряется в герцах. Например, сто периодов в секунду - это 100 Гц. Человек может воспринимать звук с частотой от 20 до 20000 Гц, и вся выпускаемая звуковоспроизводящая и звукозаписывающая аппаратура рассчитана на этот диапазон частот.

Измерение звуковой волны

Для того чтобы записать звук и хранить его на цифровом устройстве типа вашего компьютера, производится квантование звука, т.е. разбиение звуковой волны на определенные интервалы по времени. Звуковая волна, показанная на рис. 2, была разбита на 16 интервалов. Если предположить, что продолжительность звуковой волны равна одной секунде, то ее частота квантования - 16 Гц.

Квантование волны при частоте квантования 16 Гц

Как правило, такая низкая частота квантования не используется. Даже цифровой звук с частотой квантования 100 или 1000 Гц не будет распознаваться при воспроизведении. Это происходит потому, что цифровое представление волны в данном случае не сглажено. Фильтрующая аппаратура сглаживает волну, однако наилучшим способом получения качественной цифровой записи является повышение частоты квантования. Следует учесть, что при этом увеличивается объем хранящихся данных, что потребует больше памяти на диске.

Стандартам мультимедиа соответствуют три типа частоты квантования: 11,025; 22,05; 44,1 кГц. Частота квантования зависит от записываемого звука: 11,025 кГц подходит для записи голоса, но для получения высококачественной записи требуется частота квантования 44,1 или 48 кГц. Однако повышение частоты квантования приводит к увеличению размера файла и требуемого пространства на диске для его хранения. Формула для расчета дискового пространства будет приведена ниже, но прежде необходимо разобраться с одной переменной - числом разрядов (бит), используемым для хранения информации о квантовании.

Каждый интервал содержит информацию о малом временном сегменте звука. Количество разрядов для записи каждого интервала определяет точность аппроксимации звуковой волны, однако увеличивает размер файла, в котором хранится цифровой звук. 4-разрядное разбиение на интервалы обеспечивает деление амплитуды звуковой волны по вертикали на 16 уровней, а 8-разрядное разбиение - на 256 уровней. Для высококачественной записи требуется 16-разрядное разбиение на интервалы по амплитуде, которое определяет 65536 уровней амплитуды.

Предшествующее обсуждение касалось сглаженной звуковой волны, но реальная волна не сглажена - она состоит из многих различных частот, которые вместе создают тембр звука. Тембр - это уникальный звук, присущий инструменту. Например, колебания струны и резонатор определяют звучание скрипки (уникальное звучание скрипки Страдивари является результатом добавления ценных веществ в ее полировку). Скрипка производит целый комплекс звуковых волн, как это показано на рис. 3.

Теперь вы видите важность повышения частоты квантования и разрядности звуковой платы при записи звука. Вам необходимо знать не только амплитуду каждого выбранного интервала, но и все, что происходит с волной за единицу времени. Повышение частоты квантования и разрядности звуковой платы обеспечивает качественную запись звука, однако, следует помнить, что это приводит к значительному увеличению дискового пространства, необходимого для хранения записываемого звука. К счастью, если вы записываете голос, то нет необходимости использовать большую частоту квантования и разрядность звуковой платы.

Реальные звуковые волны имеют весьма сложную форму и для получения их высококачественного цифрового представления требуется высокая частота квантования

Ниже приводится формула расчета требуемого дискового пространства для хранения цифрового звука:

на секунду

В табл. 1. приведено требуемое пространство на диске для хранения записи звука продолжительностью одна минута для каждой частоты квантования при разрядности 8 бит. Первая строка в таблице соответствует низкокачественной записи голоса, а последняя строка - стандартам, установленным для цифровых аудиокомпакт-дисков.

Требования по хранению звуковых файлов

Заметим, что высокая частота квантования и разрядность не требуются, если звук был записан и проигрывается на оборудовании более низкого качества. Например, карманный микрофон записывает звук гораздо более низкого качества, чем запись при частоте квантования 44 кГц. Если у вас высококачественная запись, то для ее воспроизведения соответственно требуется аппаратура высокого качетва.

7. Звук и типы звуковых файлов

Звук - это физическое природное явление, распространяющееся посредством колебаний воздуха и, следовательно, можно сказать, что мы имеем дело только с волновыми характеристиками. Задачей преобразования звука в электронный вид является повторение всех его этих самых волновых характеристик. Но электронный сигнал не является аналоговым, и может записываться посредством коротких дискретных значений. Пусть они имеют малый интервал между собой и практически неощутимы, на первый взгляд для человеческого уха, но мы должны всегда иметь в виду, что имеем дело только с эмуляцией природного явления именуемого звуком.
Такая запись именуется импульсно-кодовой модуляцией и являет собой последовательную запись дискретных значений. Разрядность устройства, исчисляемая в битах, говорит о том сколькими значениями одновременно в одном записанном дискрете, берется звук. Чем больше разрядность, тем больше звук соответствует оригиналу.

Любой звуковой файл можно представить, чтобы Вам было наиболее понятно, как базу данных. Она имеет свою структуру, о параметрах которой указывается обычно вначале файла. Потом идет структурированный список значений по определенным полям. Иногда вместо значений стоят формулы, позволяющие уменьшать размер файла. Данные файлы могут читать только специализированные программы, в которые заложен блок чтения.

РСМ расшифровывается как pulse code modulation, что и является в переводе как импульсно-кодовая. Файлы именно с таким расширением встречаются довольно редко (я встречал только в программе 3D Audio). Но РСМ является основополагающей для всех звуковых файлов. Я бы не сказал, что это очень экономный метод для хранения данных на диске, но думаю, что от этого уже никогда точно не уйдешь, причем объемы современных винчестеров уже позволяют не обращать внимания на пару десятков мегабайт.

Изыскания по поводу экономного хранения звуковых данных на диске. Если Вы встречаете данную аббревиатуру, то знайте, что имеете дело с разностным РСМ. В основе данного метода лежит та вполне оправданная идея, что вычисления гораздо более громоздки по сравнению с тем, что можно просто указать значения разности.

Адаптивный DPCM. Согласитесь, что при указании просто значений разности может возникнуть проблема с тем, что есть очень маленькие и очень большие значения. В результате, какие бы супер-точные измерения не были все равно имеет место искажение действительности. Поэтому в адаптивном методе добавлен коэффициэнт масштабируемости.

Самое простое хранилище дискретных даннных. Я бы сказал прямое. Один из типов файлов семейства RIFF. Помимо обычных дискретных значений, битности, количества каналов и значений уровней громкости в wav может быть указано еще множество параметров, о которых Вы, скорее всего, и не подозревали - это: метки позиций для синхронизации, общее количество дискретных значений, порядок воспроизведения различных частей звукового файла, а также есть место для того, чтобы Вы смогли разместить там текстовую информацию.

Resource Interchange File Format. Уникальная система хранения любых структурированных данных.

Эта технология хранения данных проистекает от Amiga-систем. Interchange File Format. Почти то же, что и RIFF, только имеются некоторые нюансы. Начнем с того, что система Amiga - одна из первых, в которой стали задумываться о программно-сэмплерной эмуляции музыкальных инструментов. В результате, в данном файле звук делится на две части: то, что должно звучать вначале и элемент того, что идет за началом. В результате, звучит начало один раз, за тем повторяется второй кусок столько раз, сколько Вам нужно и нота может звучать бесконечно долго.

Файл хранит в себе короткий образец звука, который потом можно использовать в качестве шаблона для инструмента. Проще говоря, прошитый в синтезатор сэмпл.

AIF или AIFF

Audio Interchange File Format. Данный формат распространен в системах Apple Macintosh и Silicon Graphics. Заключает в себе сочетание MOD и WAV.

AIFC или AIFF -С

Тот же AIFF, только с заданными параметрами сжатия (компрессии).

Опять же та же гонка за экономией места. Структура файла намного проще, чем в wav, но там указан метод кодирования данных. Файлы очень мало «весят», за счет чего получили довольно широкое распространение в Интернете. Чаще всего Вы можете встретить параметры?-Law 8 кГц - моно. Но есть и 16-битные стерео-файлы с частотами 22050 и 44100 Гц. Это звуковой формат предназначен для работы со звуком в рабочих системах SUN, Linux и FreeBCD.

Файл, хранящий в себе сообщения MIDI-системе, установленной на Вашем компьютере или в устройстве.

Самый скандальный формат за последнее время. Многие для объяснения параметров сжатия, которые в нем применяют, сравнивают его с jpeg для изображений. Там очень много наворотов в вычислениях, чего и не перечислишь, но коэффициент сжатия в 10-12 раз сказали о себе сами. Если говорят, что там есть качество, то могу сказать, что там его немного. Специалисты говорят о контурности звука как о самом большом недостатке данного формата. Действительно, если сравнивать музыку с изображением, то смысл остался, а мелкие нюансы ушли. Качество МР3 до сих пор вызывает много споров, но для «обычных немузыкальных» людей потери не ощутимы явно.

Хорошая альтернатива МР3, разве что менее распространенная. Есть и свои недостатки. Закодировать файл в VQF - процесс гораздо более долгий. К тому же, очень мало бесплатных программ, позволяющих работать с данным форматом файлов, что, собственно, и сказалось на его распространении.

Восьмибитный моно-формат от семейства SoundBlaster. Можно встретить в большом количестве старых программ, использующих звук (не музыкальных).

НСОМ

То же самое, что и VOC (восемь бит, моно), но только для Apple Macintosh.

Стандартный формат U-Law. 8 кГц, 8 бит, моно.

Real Audio или потоковая передача аудиоданных. Довольно распространенная система передачи звука в реальном времени через Интернет. Скорость передачи порядка 1 Кб в секунду. Полученный звук обладает следующими параметрами: 8 или 16 бит и 8 или 11 кГц.

Бывает двух видов. Один - это тот же AU для SUN и NeXT. Другой - это 8-мибитный моно-файл для РС и Маков с различной частотой дискретизации.

Существуют и другие типы звуковых файлов, но это, скорее всего, файлы различных программ для создания и обработки музыки. В основном, такие файлы читаются только той программой, в которой они были созданы.

8. Компрессия аудиоданных

Мультимедиа-информация состоит из огромного количества цифровых данных, которые необходимо хранить в сжатом виде. Windows включает в себя средства управления компрессией аудио- и видеоизображений, которые работают с одним или более модулями декомпрессии и называются кодеками (от Компрессия и ДЕКомпрессия). Большое количество программных кодеков поставляются с Windows. Когда вы записываете или воспроизводите звук или видеофайл, Windows автоматически использует кодек.

Многие звуковые и видеокарты имеют встроенные аппаратные кодеки. Windows сначала использует аппаратный кодек, поскольку он быстрее и не очень нагружает процессор. Если аппаратный кодек отсутствует, то Windows применяет программные кодеки. Если она не смогла найти кодек, на экране появится сообщение об ошибке, поскольку сжатый файл невозможно распаковать.

Программа управления компрессией аудиоданных (Audio Compression Manager, ACM) в Windows использует следующие кодеки для компрессии / декомпрессии аудиоданных.

· TrueSpeech Сodec . Кодек, ориентированный на голос, разработанный компанией DSP Group. Используйте этот кодек только при сжатии и передачи по сетям или телефонным линиям файлов, содержащих запись голоса. TrueSpeech производит компрессию данных не в реальном времени, в свою очередь, декомпрессия производится в реальном масштабе времени.

· Microsoft GSM Audio Codec . Кодек, производящий компрессию данных монохромных звуковых записей низкого качества в реальном масштабе времени. Используйте этот кодек при записи голосовых сообщений, вставленных в сообщения электронной почты (e-mail). Для записи голосовых сообщений вы можете использовать приложение Фонограф.

· Microsoft CCITT G.711 A-Law and U-Law Codec . Этот кодек обеспечивает совместимость телефонных стандартов в Европе и северной Америке. Он обеспечивает коэффициент сжатия данных 2:1.

· Microsoft ADPCM Codec . Этот кодек обеспечивает компрессию как в реальном, так и не в реальном масштабе времени, последняя используется пользователями авторских систем мультимедиа. Аудиофайлы лучше генерируются кодеком не в реальном времени масштабе времени.

· IMA ADPCM Codec . Этот кодек был рекомендован Interactive Multimedia Association для использования на различных платформах мультимедиа. Он осуществляет компрессию в реальном масштабе времени и подобен кодеку Microsoft ADPCM.

· Microsoft PCM converter . Этот конвертер позволяет проигрывать 16-разрядный звук на 8-разрядной звуковой карте. Вы также можете использовать этот кодек в случае, когда необходимо поддерживать частоту квантования 1 МГц для карты, поддерживающую другую частоту квантования.

9. Программное обеспечение по преобразованию цифровой записи

Существует множество программ-кодеков, разработанных специально для преобразований файлов с цифровой записью. Цель каждой такой программы одна - сжатие звукового файла с наименьшей потерей качества и наибольшей степенью сжатия. У каждой из них свои плюсы и минусы: у одних качество сжатия высоко, однако скорость этого сжатия желает лучшего, другие моментально кодируют но с потерей качества, кто же захочет слушать файл с любимой музыкальной композицией, которая кряхтит, свистит и шуршит как старая дедова пластинка.

Наиболее популярные программы-кодеки приведены ниже.

Voice

Программное обеспечение состоит из четырёх модулей, которые могут работать как на одном компьютере, так и на разных.
Первый модуль, работающий в среде Windows, отвечает за работу с внешней аппаратурой, производит непосредственно запись с телефонной (радио) линии и воспроизведение в телефонную (радио) линию звуковых файлов.

Диалоговое окно программы Voice

Второй программный модуль, отвечающий за сжатие звуковых файлов, использует в свой работе стандартные алгоритмы сжатия Wav-файлов. Используемые алгоритмы сжатия позволяют упаковывать поступающие сообщения до уровня 4Кбайт - 600 байт за секунду. Алгоритмы сжатия можно оперативно изменять в зависимости от требуемой степени сжатия и качества звучания.

Третий программный модуль отвечает за ведение базы данных (добавление разговоров в базу данных и автоматическое удаление из неё по мере их старения). В базе данных информация хранится в течение заданного отрезка времени, после чего она либо архивируется, либо автоматически удаляется.

Последний, четвёртый программный модуль предназначен для работы с базой данных: поиск разговоров, их прослушивание, перезапись и ручное удаление.

Все модули работают в 32х разрядных средах Windows. Всё программное обеспечение одновременно может работать как друг с другом, так и с другими Windows-приложениями.

Mpeg Encoder

Диалоговое окно программы mpeg Encoder

Один недостаток mpeg Encoder - уходит много времени на сжатие файла с цифровой записью. На обработку звукового файла продолжительностью около 3-5 минут уходит порядка 25-40 минут. Но ожидания стоят того - качество не отличается от оригинала.

Программа состоит только из одного диалогового окна, что упрощает работу. Не требуется каких-либо дополнительных знаний в области преобразований цифровой информации и т.п., вы указываете путь к исходящему файлу в поле SOURCE и в поле TARGET конечную папку, в которой будет находиться сжатый файл в формате mp3 (по умолчанию). Задаете частоту квантования, параметры качества - стерео или моно и… вперед! Смело жмем кнопку Encode.

LameBatch

LameBatch - это незатейливая оболочка, написанная с целью упрощения работы с командными строками mp3-кодеров, называющегося LAME от Mark Taylor и компании. Оболочки основана на простом ядре.

Диалоговое окно с параметрами программы LameBatch

Содержит всего две вкладки «Files» и «Settings», в последней вы указываете все нужные вам параметры сжатия.

Основные фишки:

ь Только одно окошко (без всплывающих окон непосредственно кодера).

ь Индивидуальные настройки кодирования каждого файла.

ь Возможность их изменения для других файлов во время кодирования одного.

ь Всяческая информация о ходе процесса.

ь Проверка файлов на допустимость формата.

ь Различные варианты сортировки очереди.

ь Незатейливое прописывание тэгов.

ь Возможность отложить работу на неопределенный срок.

ь Различная настройка папки для результатов.

ь Проверка перезаписи и доступного места.

ь Поддержка Drag and drop.

ь Встраивается в контекстное меню Explorer.

ь Выключение машины по окончании процедуры.

Последняя версия на сегодня это LameBatch 0.99c и выпущена 25 октября. При тестировании использовались LAME 3.35. LameBatch распространяется как халява, поэтому - никаких гарантий.

Список программ и их достоинства, и недостатки можно перечислять очень долго. Программ-кодеков в последнее время разработано много, стоит подключиться к сети Internet, набрать в строке поискового портала «programs&encode&multimedia» как сразу получишь список программ для обработки звуковых и не только файлов.

Заключение

Порассуждаем немного о сжатии звуковых файлов. Для чего это нужно, особо говорить не стоит, упомяну лишь то, что широко распространенные способы сжатия цифровых музыкальных данных в 11-14 раз позволили неимоверно толкнуть вперед программную и «железную» музыкальную индустрию, не говоря уже о том, что с качественной музыкой теперь в Internet проблем, в общем-то, нет. Найти можно практически любую композицию. (На самом деле, конечно же, далеко не любую. Попробуйте поискать что-нибудь нетривиальное - Билли Маккензи, например, или Берни Марсдена, вряд ли у вас что-нибудь получится. Найти можно преимущественно популярную музыку или классику жанра, да и то далеко не всю.

С момента начала своего бурного развития (около двух лет назад) открытая технология сжатия музыкальной (звуковой) информации качественных изменений технологии сжатия не претерпела. Другими словами, многочисленным поклонникам музыки приходится мириться с достаточно емкими файлами, т.к. никаких сдвигов на этом фронте не намечается. Сегодняшние пределы для сжатия без значительной потери качества составляют около 11-12 раз от оригинального размера музыкального файла. Как известно, на компакт-диске со стандартной частотой оцифровки 44 100 Гц (стерео, два байта на одно амплитудное значение) может уместиться до 74 минут звука - примерно по 10 Мбайт на минуту.

При средней длительности музыкальной композиции 4 минуты имеем чистого (несжатого) звука 40 Мбайт. Много. Очень много для Internet. Имея модем со скоростью 33,6 Кбайт/с и полный канал для скачивания (т.е. в идеале - 3,5 Кбайт/с) 40 Мбайт мы получим только через 4-5 часов (обычно эта цифра в 1,5-2 раза больше).

Применяя сжатие музыкального файла без потери его основных характеристик (стерео, частота дискретизации при оцифровке 44 100 Гц, 2 байта на выборку амплитуды), можно добиться уменьшения размера в 11-12 раз. Так что вместо 40 Мбайт получится всего 3,8-3,9 Мбайт. Это уже вполне приемлемо. Можно сжимать еще больше, но тогда ощутимо проигрываем в качестве: отличия от оригинала становятся слышимыми даже не меломану. Называемые здесь пределы - 11 или 12 раз - это уже подобранные и проверенные критерии качество / размер за всю недолгую историю использования программ-сжимателей звуковых файлов.

Литература

1. Том Шелдон. «Windows 95 проще простого» Диалектика. Киев. 1996 г.

2. А. Чижов. «Napster - панацея для MP3-меломана» Фантазия. 1999-2000 г.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие мультимедиа как интерактивных систем, обеспечивающих работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой, текстом, речью и качественным звуком. Области применения сканера, веб-камеры, лазерной клавиатуры.

контрольная работа , добавлен 12.01.2012


Форматы и характеристики цифрового видео: частота кадра, экранное разрешение, глубина цвета, качество изображения. Типовый технологический процесс производства видеокомпонентов для мультимедиа продуктов с использованием программы miroVIDEO Capture.

лекция , добавлен 30.04.2009


Описания интерактивных систем, обеспечивающих работу с изображениями, движущимся видео и анимированной компьютерной графикой. Определение основных мультимедийных ресурсов сети Интернет. Преимущества и недостатки применения мультимедиа в образовании.

курсовая работа , добавлен 17.01.2015


Области применения мультимедиа. Основные носители и категории мультимедиа-продуктов. Звуковые карты, CD-ROM, видеокарты. Программные средства мультимедиа. Порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации разных типов.

контрольная работа , добавлен 14.01.2015


Разработка мультимедиа-программы для прослушивания аудио-файлов и просмотров видео. Описание меню для пользователей и для администраторов проекта. Создание форм для указанного приложения при помощи Visual Foxpro 9. Листинг программы и ее результаты.

курсовая работа , добавлен 27.07.2013


Общее представление о мультимедиа-технологиях. Цели применения продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях. Мультимедийные ресурсы и средства разработки мультимедиа. Аппаратные средства, видео и анимация. Процесс создания мультимедийного проекта.

курсовая работа , добавлен 25.06.2014


Создание информационной мультимедиа системы (медиа-плеера) для презентации аудио-видео информации о факультете КТАС, представленной в специально отснятых и смонтированных avi-файлах. Разработка модуля пользовательского интерфейса, выходные данные.

курсовая работа , добавлен 21.11.2014


Потоковое мультимедиа - мультимедиа, которое непрерывно получается пользователем от провайдера потокового вещания. Попытки отображения мультимедиа информации на компьютерах. Разработка сетевых протоколов потокового вещания и развитие интернет технологий.

курсовая работа , добавлен 21.12.2010


Проблемы информационной безопасности в современных условиях. Особенности развития средств мультимедиа. Применение информационных технологий в процессах коммуникации. Разработка защитного технического, программного обеспечения от компьютерных преступлений.

курсовая работа , добавлен 27.03.2015


Потенциальные возможности компьютера. Широкое применение мультимедиа технологии. Понятие и виды мультимедиа. Интересные мультимедиа устройства. 3D очки, web-камеры, сканер, динамический диапазон, мультимедийная и виртуальная лазерная клавиатура.

Мир звуков окружает человека постоянно. Мы слышим шум прибоя, шелест листвы, грохот водопадов, пение птиц, крики зверей, голоса людей и, конечно, музыку.

Как подчеркивают специалисты, звук является наиболее выразительным элементом мультимедиа. Пришла пора и нам окунуться в мир цифровых звуков.

Звук, как и многие другие физические явления, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, имеет волновую природу. Звуковые волны могут распространяться в любой сжимаемой среде: газах, жидкостях или твердых телах. На практике чаще всего приходится иметь дело со звуковыми волнами, распространяющимися в атмосфере. При распространении звука происходят колебания частиц воздуха, лежащих на линии распространения звука.

Одним из важнейших параметров звуковой волны является ее частота - величина, обратная периоду колебания. Частоту звука принято измерять в герцах (Гц) или килогерцах (1 КГц = 1000 Гц). Например, если частота звука равна 20 Гц, это означает, что в течение 1 с. происходит 20 полных колебаний. С частотой колебаний неразрывно связана длина волны - расстояние, которое волна успевает пройти за время одного периода колебаний (длина волны = скорость звука / период). Очевидно, что с увеличением частоты длина волны уменьшается: чем меньше период колебания, тем меньшее расстояние проходит волна.

Многолетние исследования доказывают, что чувствительность нашего слуха существенно зависит от частоты звука. Частотный диапазон звуков, которые способен услышать человек, достаточно велик. Считается, что нижняя граница частоты слышимых звуков составляет 16 - 20 Гц, верхняя - 18 - 20 КГц. Волны с частотами, лежащими ниже частотного диапазона, воспринимаемого человеком, называются инфразвуковыми, а лежащими выше - ультразвуковыми. Ни инфразвуки, ни ультразвуки человеческое ухо не воспринимает.

Звуковой волной простейшей формы является, например, чистый звуковой тон определенной частоты. Однако распространяющиеся в воздухе звуковые волны обычно имеют более сложную форму, особенно если частицы воздуха подвергаются одновременному воздействию нескольких волн, которые, к тому же, распространяются в различных направлениях. В этом случае наблюдается явление интерференции - сложение волн.

4.1. Оцифровка аналогового сигнала

Фразу «передача и запись звука» вам, наверное, приходилось слышать не раз, но вряд ли вы задумывались над тем, что она не совсем точно соответствует действительности.

Пожалуй, единственным устройством, в котором запись звука осуществлялась в буквальном смысле, был фонограф Эдисона. Во всех остальных случаях, когда речь заходит о «записи звука», фактически записывается или передается не сам звук, а информация о том, какими были колебания воздуха в момент записи.

В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются два принципиально различных способа - аналоговый и цифровой.

В первом случае изменениям звукового давления соответствуют пропорциональные изменения другой физической величины, например, электрического напряжения. В этом случае изменения электрического напряжения являются новым «носителем» информации о звуке.

Такой способ сохранения звуковой информации является аналоговым, и еще совсем недавно в звукозаписи и радиовещании он был единственным. В аналоговой электронике важно, чтобы изменение напряжения точно соответствовало изменению звукового давления. Напомним, что амплитуда звуковой волны определяет громкость звука, а ее частота - высоту звукового тона, следовательно, для достоверного сохранения звуковой информации амплитуда электрического напряжения должна быть пропорционально амплитуде звуковых колебаний. Частота напряжения, в свою очередь, должна соответствовать частоте звуковых колебаний.

Таким образом, нетрудно заметить, что форма электрического сигнала является полной копией формы звукового колебания и несет практически полную информацию о звуке. Преобразовать звуковые колебания в колебания электрического напряжения можно с помощью обычного микрофона.

Изменению электрического напряжения можно поставить в соответствие изменение магнитного поля ленты в магнитофоне или звукового потока от звуковой дорожки кинопленки при оптической записи. Но каким бы ни был новый «носитель» информации, изменение его свойств всегда должно быть пропорционально изменению давления воздуха в исходной звуковой волне.

Второй способ получения информации о звуке предполагает измерение значения давления в звуковой волне. Возникающая при этом последовательность чисел - цифровой сигнал - есть не что иное, как новое выражение исходных звуковых колебаний. Естественно, чтобы правильно передать форму сигнала, эти измерения надо проводить достаточно часто - не менее нескольких раз за период самой высокочастотной составляющей звукового сигнала.

Цифровая система записи (передачи) звука в самом общем виде состоит из цифрового микрофона (измерителя звукового давления), цифрового магнитофона или передатчика (для записи или передачи большого массива чисел) и цифрового громкоговорителя (преобразователя последовательности чисел и изменение звукового давления). В реальных цифровых системах записи (передачи) звука пока используют аналоговые электроакустические преобразователи - микрофоны и громкоговорители (динамики), а цифровой обработке подвергают электрические сигналы звуковой частоты.

В общем случае цифровые сигналы представляют собой импульсы прямоугольной формы, которые с помощью логических элементов включают и выключают в электрической схеме различные цепи. В отличие от аналоговой электроники, оперирующей формой и напряжением сигнала, цифровая электроника использует двоичные сигналы - сигналы с дискретными уровнями напряжения, соответствующими «0» и «1».

К амплитуде импульса (уровню напряжения) цифрового сигнала обычно не предъявляется жестких требований при условии, что напряжение надежно перекрывает уровни «0» и «1», которые обычно находятся в диапазоне от 0 до +5 В. Например, за уровень сигнала, соответствующий «1», может быть принято напряжение в интервале от 2,4 до 5,2 В, а за уровень «0» - напряжение в интервале от 0 до 0,8 В.

Для подсчета двоичных сигналов наиболее удобно пользоваться двоичной системой счисления, которая также оперирует только двумя цифрами - 0 и 1. В любой системе счисления, в том числе и двоичной, важное место занимает понятие разряда. Разряд представляет собой степень (число), в которую возводится основание системы счисления. Номера разрядов в числе отсчитываются справа налево, а нумерация начинается с нуля.

Наибольшее число, которое может быть записано в двоичной системе исчисления (впрочем, как и в любой другой), зависит от количества используемых разрядов. Так, при использовании одного разряда можно записывать лишь два числа 0 и 1. Если использовать 2 разряда, можно записывать числа в интервале от 0 до 3. В случае, если используется 8 разрядов, можно оперировать числами от 0 до 255, а при 16 разрядах диапазон возможных значений числа будет иметь границы от 0 до 65 535.

Преобразование аналогового сигнала в цифровой практически в любой системе практической записи звука протекает в несколько этапов. Сначала аналоговый звуковой сигнал падает на аналоговый фильтр, который ограничивает полосу частот сигнала и устраняет помехи и шумы сигнала. Затем из аналогового сигнала с помощью схемы выборки/хранения выделяются отсчеты: с определенной периодичностью осуществляется запоминание мгновенного уровня аналогового сигнала. Далее отсчеты поступают в аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует мгновенное значение каждого отсчета в цифровой код, или числа. Полученная последовательность бит цифрового кода, собственно, и является звуковым сигналом в цифровой форме. Таким образом, в результате преобразования непрерывный аналоговый звуковой сигнал превращается в цифровой - дискретный по времени и величине.