|
3.5.2. Raqamli audioma’lumotlarni siqish
Analog ovoz signali studiya traktida raqamli shaklga analog-raqam o‘zgartirish (ARO‘) orqali amalga oshiriladi (3.33-rasm). Bu holda ovoz signallarini dastlabki kvantlash sanoqlari ∆A=16... 25 bit/sanoq va diskretlash chastotasi ƒd = 44,1... 96kGsga teng qilib olinadi. Studiyaning yuqori sifatli kanallarda ∆ A=16 bit/sanoq va ƒd =48 kGs hamda ovoz signallari chastota diapazoni ∆F=20... 20000 Gsga teng qilib olinadi. Bunday raqamli kanal dinamik diapazoni 54 dB dan kam bo‘lmasligi kerak.
3.33-rasm. Raqamli ovoz signalining uzatuvchi va qabul qiluvchi tomonlarining umumlashgan sxemasi.
Agar ƒd=48kGs va ∆A=16 bit/sanoq bo‘lsa, bittagina shunday signalni uzatishdagi raqamli oqimning tezligi v = 48*16=768kbit/s bo‘ladi. Raqamli audioma’lumotni siqish jarayoni manbaaning koderida amalga oshiriladi (3.34-rasm) va uni tiklash qabul qilish tomonida dekoder tomonidan ijro etiladi v hamda RAO' so‘ng chiqishga beriladi.
Yuqori sifatli ovozni yangrashini ko‘p kanalli sistemalar 3/ 2, 5.1 hamda kvadrofonik sistema “trapetsiya” ta’minlaydilar. “Trapetsiya” tizimi ko‘pincha yuqori tiniqlikdagi televideniyeda (HDTV) qo‘llaniladi. U yerda ikkita oldingi kanal (chap va o‘ng) va ikkita orqa maydon kanali ishlatiladi. 3/2 sistemasi qo'shimcha oldindagi markaziy kanalni va 5.1 sistema esa o‘ta past chastotali kanalni qo‘llaydi. Ammo, yuqori sifatli ovoz signallarini dastlabki raqamga aylantirilganda umumiy raqamli oqim tezligi katta bo‘ladi.
3/2 format uchun talab qilinadigan kanalning o‘tkazish qobilyati 3,840 Mbit/s bo‘lishi kerak.
Inson o‘zining sezgi organlari yordamida axborotning katta qiymatlarini qabul qilish imkoniyatiga ega. Ammo inson haqiqatda ongli ravishda bor-yo‘g‘i 100 bit/s axborotni qabul qila oladi. Shu sabab audioma’lumotlarni ortiqchaligi haqida gapirish mumkin.
Ovoz signalini raqamga o‘tkazishdagi asosiy muammolardan biri bu statistik va psixofizik ortiqchaliklarni qisqartirishdir. Bu qisqartirishlar kodlashtirilgan raqamli oqim tezligini mumkin qadar kamaytirishga olib keladi va ulardagi shovqin va buzilishlar quloqqa eshitilmaydi.
Amaliyotda maskirovka va quloqning eshitish qobiliyatiga asoslangan ovoz signalini psixofizik ortiqchaligini yo‘qotish muhim rol o'ynaydi.
3.34-rasmda siqilgan audioma’lumotlarni hosil qiluvchi koderning umumlashgan tuzilish sxemasi keltirilgan.
Vaqt-chastotali taxlil, ovoz (tovush) signali segmentatsiyasi blokida dastlabki ovoz signali S(n)- subpolosa tashkil etuvchilarga ajratiladi va vaqt bo‘yicha segmentatsiyalanadi. Subpolosa tashkil etuvchi- bu ovoz signali chastotasidan filtr yordamida ma’lum kesib olingan kichik chastota oralig‘i bo‘lib, vaqt cheklanganligidagi subpolosa yoki ajratma deyiladi. Kodlashtirilayotgan ajratma uzunligi ovoz signalining vaqt funksiyasi formasiga bog‘liq.
3.34-rasm. Audio ma’lumotlarni siquvchi koderning umumiy tuzilish sxemasi.
Amplituda qiymatlarining keskin o‘zgarishlari mavjud bo‘lmasa, uzun ajratma deb ataladigan va chastota bo‘yicha yuqori yechimni (qiymatni) ta’minlovchi tushunchasidan foydalaniladi. Agar signal amplitudasi keskin o‘zgarsa, kodlanuvchi ajratmaning vaqt bo‘yicha yuqori (qiymati) yechimi olinadi.
Kodlashtirilayotgan ajratmaning uzunligini o‘zgartirish haqidagi qaror psixoakustik taxlil blokida, signalning psixoakustik entropiya qiymatini hisoblagandan so‘ng, qabul qilinadi.
Segmentatsiya qilingandan so‘ng subpolosali signallar kvantlanadi va keyin kodlanadi. Audioma’lumotlarni siqish algoritmlarining yuqori samaradorligini ta’minlash uchun ovoz signallarining sanoqlarining o‘zini emas, balki takomillashtirilgan diskret kosinusoidal o‘zgartirishlar (TDKO‘) yordamida olingan koeffitsientlar siqiladi.
Odatda raqamli audioma’lumotlarni siqishda entropiya kodlanishi qo‘llaniladi va bunda bir vaqtda insonning eshitish xususiyatlari hamda ovoz signalining statistik xarakteristikalari hisobga olinadi. Ammo, eshitish xususiyatlarini hisobga oladigan, psixoakustik ortiqchalikni yo‘qotish jarayoni asosiy rol o'ynaydi.
Psixoakustik modellarda, ovoz signalini eshitish qonunlarini hisobga olgan holda, jarayon bajariladi yoki jarayon psixoakustik blokda taxlil qilinadi. Bu yerda maxsus jarayon bo‘yicha har bir subpolosasi (ajratma) signal uchun mumkin bo‘lgan kvantlash buzilishlarining (shovqinlari) qiymati hisoblanadi, ya’ni shu subpolosadagi buzilishlar foydali signal bilan maskirovkalanish qiymati aniqlanadi.
Ana shu blok haqiqatdan ham raqamli ma’lumotlarni siqish koderining samaradorligi va sifatini belgilaydi.
Qanchalik psixoakustik koder modeli takomillashgan bo‘lsa, shunchalik ko‘p keraksiz ma’lumot axborot oqimdan olib tashlanadi va eshitish mumkin bo‘lgan ma’lumot sezilarli o‘zgarmaydi.
Kuchliroq siqishni amalga oshirish uchun TDKO‘ koeffitsentlari kvantlanadi, ammo bunda ovozni eshitish sifati yomonlashadi. O‘z navbatda bu quloqqa sezilarli ta’sir qilmasligi mumkin, chunki oddiy eshituvchi 128 yoki 256 bit/s bilan kodlangan bitreyt “MR 3” fonogrammani farqini sezmaydi.
Bitlarni dinamik taqsimlash bloki, eshitishning psixoakustik modeli talablariga asosan, TDKO‘ koeffitsientlarinig uzatishdagi minimal bitlar sonini aniqlaydi, ya’ni minimal bitlar uzatilganganda eshitish sezmaydigan kvantlashning (chegara) buzilish qiymatlarini belgilaydi.
Ovoz signallarining kod so‘zlari sanoqlari yoki TDKO‘ning mos koeffitsentlaridan (asosiy audio ma’lumotlar) tashqari, siqilgan signallarni to‘g‘ri dekoderlash uchun yana ma’lum qo'shimcha axborot uzatiladi.
Raqamli oqim asosiy va qo'shimcha ma’lumotlar bilan kodlashtirilgandan so‘ng, yana ular formatlashtiriladilar.
Bunda signalning asosiy muhim qismi xalaqitbardosh kod (pomexoustoychivoe kodirovanie) (CRC) yordamida kodlanadi Shunday qilib, tanlangan ovoz sifatiga qarab, koderning chiqishida siqilgan audioma’lumotlarning raqamli oqimi 32.... 320 kbit/s oralig‘ida tanlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
