|
битрейтларда
жуда
яхши сезилади (
битрейт – 1 секунддаги овозларни кодлаш
учун керак бўладиган битлар сони
).
Вақтли маскировка
– бу инсон қулоғи жуда қисқа овоз
сигналларини сезмаслигига асосланган. Бундан ташқари,
маскировка тонининг кескин тўхтатилишидан кейин, қисқа
вақтда ичида (частота ва амлитудасига қараб, бир неча
миллисекунд) қулоқнинг эшитиш чегараси ўзгаради, лекин
ўзгариш ночизиқли бўлади. 3.31-расмда вақтли маскировкага мос
келувчи график келтирилган.
Частотали ва вақтли маскировкалар графикларида ўқлардан
бирининг мос тушиши тасодифий эмас.
Икки графикни бирлаштириб, ҳажмли диаграммани қуриш
мумкин, бу эса сигнални маскировкалашга асосланган, овознинг
119
умумий сиқилишнинг самарадорлигини ифодаловчи графикка
айланади (3.32-расм).
3.31-расм. Вақтли маскировка
3.32- расм. Овозни сиқилишининг умумий самарадорлиги.
Келтирилган графикдан кўриниб турибдики, овозни эшитиш
юзаси остидаги майдон катта қисмни ташкил этади.
Маскировкаланган тонларини йўқотиш катта сиқиш қийматини
беради, аммо бу сезиларли сифат йўқотишига олиб келиши
мумкин.
3.5.2. Рақамли аудиомаълумотларни сиқиш
Аналог овоз сигнали студия трактида рақамли шаклга
аналог-рақам ўзгартириш (АРЎ) орқали амалга оширилади. (3.33-
расм). Бу холда овоз сигналларини дастлабки квантлаш
саноқлари ∆ А=16... 25 бит/саноқ ва дискретлаш частотаси ƒд =
120
44,1... 96кГцга тенг қилиб олинади.
Студиянинг юқори сифатли
каналларда ∆ А=16 бит/саноқ ва ƒд =48 кГц ҳамда овоз
сигналлари частота диапазони ∆F=20... 20000 Гцга тенг қилиб
олинади. Бундай рақамли канал динамик диапазони 54 дБ дан кам
бўлмаслиги керак.
Агар ƒд=48кГц ва ∆ А=16 бит/саноқ бўлса, биттагина
шундай сигнални узатишдаги рақамли оқимнинг тезлиги
v
=
48
*
16=768кбит/с бўлади. Рақамли аудиомаълумотни сиқиш
жараёни манбаанинг кодерида амалга оширилади (3.34-расм) ва
уни тиклаш қабул қилиш томонида декодер томонидан ижро
этилади в ҳамда РАЎ сўнг чиқишга берилади.
3.33-расм. Рақамли овоз сигналининг узатувчи ва қабул қилувчи
томонларининг умумлашган схемаси.
Юқори сифатли овозни янграшини кўп каналли системалар
3/ 2, 5.1 ҳамда квадрофоник система “трапеция” таъминлайдилар.
“Трапеция” тизими кўпинча юқори тиниқликдаги телевидениеда
(HDTV) қўлланилади. У ерда иккита олдинги канал (чап ва ўнг)
ва иккита орқа майдон канали ишлатилади. 3/2 системаси
қўшимча олдиндаги марказий канални ва 5.1 система эса ўта паст
частотали канални қўллайди. Аммо, юқори сифатли овоз
сигналларини дастлабки рақамга айлантирилганда умумий
рақамли оқим тезлиги катта бўлади.
3/2 формат учун талаб қилинадиган каналнинг ўтказиш
қобиляти 3,840 Мбит/с бўлиши керак.
Инсон ўзининг сезги органлари ёрдамида ахборотнинг катта
қийматларини қабул қилиш имкониятига эга. Аммо инсон
ҳақиқатда онгли равишда бор-йўғи 100 бит/с ахборотни қабул
121
қила олади. Шу сабаб аудиомаълумотларни ортиқчалиги ҳақида
гапириш мумкин.
Овоз сигналини рақамга ўтказишдаги асосий муаммолардан
бири
бу
статистик
ва
психофизик
ортиқчаликларни
қисқартиришдир. Бу қисқартиришлар кодлаштирилган рақамли
оқим тезлигини мумкин қадар камайтиришга олиб келади ва
улардаги шовқин ва бузилишлар қулоққа эшитилмайди.
Амалиётда маскировка ва қулоқнинг эшитиш қобилиятига
асосланган овоз сигналини психофизик ортиқчалигини йўқотиш
муҳим роль ўйнайди.
3.34-расмда сиқилган аудиомаълумотларни ҳосил қилувчи
кодернинг умумлашган тузилиш схемаси келтирилган.
Вақт-частотали
тахлил,
овоз
(товуш)
сигнали
сегментацияси блокида дастлабки овоз сигнали S(n)- субполоса
ташкил
этувчиларга
ажратилади
ва
вақт
бўйича
сегментацияланади. Субполоса ташкил этувчи– бу овоз сигнали
частотасидан фильтр ёрдамида маълум кесиб олинган кичик
частота оралиғи бўлиб, вақт чекланганлигидаги субполоса ёки
ажратма дейилади. Кодлаштирилаётган ажратма узунлиги овоз
сигналининг вақт функцияси формасига боғлиқ.
Амплитуда қийматларининг кескин ўзгаришлари мавжуд
бўлмаса, узун ажратма деб аталадиган ва частота бўйича юқори
ечимни (қийматни) таъминловчи тушунчасидан фойдаланилади.
Агар сигнал амплитудаси кескин ўзгарса, кодланувчи
ажратманинг вақт бўйича юқори (қиймати) ечими олинади.
3.34-расм. Аудио маълумотларни сиқувчи кодернинг
умумий тузилиш схемаси.
122
Кодлаштирилаётган ажратманинг узунлигини ўзгартириш
ҳақидаги қарор психоакустик тахлил блокида, сигналнинг
психоакустик энтропия қийматини ҳисоблагандан сўнг, қабул
қилинади.
Сегментация қилингандан сўнг субполосали сигналлар
квантланади ва кейин кодланади. Аудиомаълумотларни сиқиш
алгоритмларининг юқори самарадорлигини таъминлаш учун овоз
сигналларининг
саноқларининг
ўзини
эмас,
балки
такомиллаштирилган дискрет косинусоидал ўзгартиришлар
(ТДКЎ) ёрдамида олинган коэффициентлар сиқилади.
Одатда рақамли аудиомаълумотларни сиқишда энтропия
кодланиши қўлланилади ва бунда бир вақтда инсоннинг эшитиш
хусусиятлари
ҳамда
овоз
сигналининг
статистик
характеристикалари
ҳисобга
олинади.
Аммо,
эшитиш
хусусиятларини ҳисобга оладиган, психоакустик ортиқчаликни
йўқотиш жараёни асосий роль ўйнайди.
Психоакустик
моделларда,овоз
сигналини
эшитиш
қонунларини ҳисобга олган холда, жараён бажарилади ёки
жараён психоакустик блокда тахлил қилинади. Бу ерда махсус
жараён бўйича ҳар бир субполосаси (ажратма) сигнал учун
мумкин бўлган квантлаш бузилишларининг (шовқинлари)
қиймати ҳисобланади, яъни шу субполосадаги бузилишлар
фойдали сигнал билан маскировкаланиш қиймати аниқланади.
Ана шу блок ҳақиқатдан ҳам рақамли маълумотларни сиқиш
кодерининг самарадорлиги ва сифатини белгилайди.
Қанчалик психоакустик кодер модели такомиллашган бўлса,
шунчалик кўп кераксиз маълумот ахборот оқимдан олиб
ташланади ва эшитиш мумкин бўлган маълумот сезиларли
ўзгармайди.
Кучлироқ
сиқишни
амалга
ошириш
учун
ТДКЎ
коэффицентлари квантланади, аммо бунда овозни эшитиш
сифати ёмонлашади. Ўз навбатда бу қулоққа сезиларли таъсир
қилмаслиги мумкин, чунки оддий эшитувчи 128 ёки 256 бит/с
билан кодланган битрейт “МР 3” фонограммани фарқини
сезмайди.
123
Битларни
динамик
тақсимлаш
блоки,
эшитишнинг
психоакустик
модели
талабларига
асосан,
ТДКЎ
коэффициентлариниг узатишдаги минимал битлар сонини
аниқлайди, яъни минимал битлар узатилганганда эшитиш
сезмайдиган квантлашнинг (чегара) бузилиш қийматларини
белгилайди.
Овоз сигналларининг код сўзлари саноқлари ёки ТДКЎнинг
мос коэффицентларидан (асосий аудио маълумотлар) ташқари,
сиқилган сигналларни тўғри декодерлаш учун яна маълум
қўшимча ахборот узатилади.
Рақамли оқим асосий ва қўшимча маълумотлар билан
кодлаштирилгандан сўнг, яна улар форматлаштириладилар.
Бунда сигналнинг асосий муҳим қисми халақитбардош код
(помехоустойчивое кодирование) (
СRС)
ёрдамида кодланади
Шундай қилиб, танланган овоз сифатига қараб, кодернинг
чиқишида сиқилган аудиомаълумотларнинг рақамли оқими 32....
320 кбит/с оралиғида танланади.
124
Do'stlaringiz bilan baham: |
