7. Avdio datoteke

Vsak posnet zvok se shrani na računalniku v obliki enega od obstoječih avdio formatov – datotečni format za shranjevanje zvočnih zapisov na računalniški medij. Lahko je:

‘raw’ format, ki predstavlja le zaporedje bitov ali

‘container’ format (WAV, AIFF, Ogg, MP4, …), ki opredeljuje nivoje zapisa podatkov, Podatkovne elemente, Meta-podatke

NE opredeljuje načina (algoritma) kodiranja / dekodiranja. Temu namreč rečemo koder oz. dekoder.

Avdio formati se delijo tudi glede na kompresijo :

Brez kompresije

Avdio format brez kompresije kodira zvok in tišino z enakim številom bitov na enoto časa

  • Glavni format  PCM (pulzno/kodna modulacija)
  • .WAV  na Windows OS
  • .AIFF na MAC OS
  • .CDA (le bližnjica do ‘raw’ zapisa podatkov na avdio CD)

Z brezizgubno kompresijo

Brezizgubna kompresija za kodiranje tišine uporablja veliko manjše število bitov. Pričakovano razmerje je 2:1

  • FLAC,
  • APE,
  • WV,
  • WMA Lossless

Z izgubno kompresijo

Za izločanje ali zmanjševanje natančnosti originalnega posnetka do nivoja slišnosti  (razločnosti) za človeka uporablja psihoakustični model è kar je za človeka neslišno, se kodira z manjšo bitno ločljivostjo

  • MP3,
  • Vorbis,
  • WMA lossy

WAV

poznan kot Waveform Audio File Format

Lahko hrani tudi kompresiran zvok, vendar praviloma vsebuje nekompresiran zvok v linearnem pulzno- kodnem modulacijskem formatu (LPCM format)

Omejitve:

Velikost datotek omejena na 4GB (32bitni integer za zapis velikosti datoteke)

Datoteke WAV ponavadi nimajo polj z informacijami (tagi): naslov posnetka, izvajalec, album, letnica, ….

 

FLAC

  • Free Lossless Audio Codec
  • Digitalni avdio posnetek, shranjen v formatu FLAC, se lahko dekompresira v kopijo, ki je identična originalnemu posneti
  • LAC kodiranja tipično zmanjša velikost datoteke na 50-60% originalne (glasba)
  • Zelo uporaben za shranjevanje govora
  • Je prosto dostopen format

 

MP3

  • MPEG-1 oz. MPEG-2 Audio Layer 3
  • Uporablja izgubno kompresijo
  • Format je patentiran
  • Splošno sprejet format za prenos in predvajanje avdio posnetkov
  • Zelo visoka stopnja kompresije (primer: pri 128kbps bo velikost datoteke 11x manjša kakor pri avdio CD formatu)

Način vzorčenja:

CBR stalno hitrost vzorčenja è kodiranje je hitrejše in enostavnejše in

VBR spremenljivo hitrost vzorčenja – za zahtevnejše dele posnetka se uporabi večja hitrost, za manj zahtevne dele ali tišino pa nižja hitrost vzorčenja è boljša kakovost in manjša velikost datoteke

Izračun porabe prostora

Koliko prostora bo porabljenega v pomnilniku lahko izračunamo tako:

Velikost zvočne datoteke = Bitna hitrost * dolžina posnetka

Bitna hitrost (Bit rate)  – to je število bitov, obdelanih ali prenesenih v enoti časa

  • Hitrost vzorčenja (število vzorcev / sekundo)
  • Dolžina besede (število bitov v vzorcu)
  • Število kanalov (mono, stereo)
  • Dolžina posnetka (trajanje)

Primer:

  • 4 minutni avdio zapis brez kompresije
  • CD kakovost (44.1KHz)
  • 16 bit
  • Stereo (2 kanala)
  • Bit rate = 44100 * 16 * 2 = 1411200bps
  • Velikost = Bit rate * 4 min = Bitrate * 4 * 60 = 338688000  bit oz. 42336000 Byte oz 42 MB