5. Системное ПО
Оцифрованный (преобразованный с помощью АЦП) звуковой сигнал обычно не повторяет сам себя и по этой причине плохо сжимается с помощью алгоритмов компрессии без потерь.
Адаптивная разностная компрессия (Adaptive Differential Pulse Code Modulation, ADPCM) используется в основном для сжатия речевых сигналов. Для музыкальных произведений этот алгоритм мало подходит из-за заметных искажений.
Идея компрессии ADPCM заключается в том, что оцифрованный речевой сигнал представляют не самими отсчетами, а разностями соседних отсчетов, меньших по величине и, следовательно, требующих меньшего числа битов для своего представления.
Рассмотрим основные идеи сжатия аудиоинформации, которые базируются на использовании психофизических ограничений (возможностей) человека.
Основные приемы, положенные в основу сжатия информации с помощью стандартов MPEG, базируются на объективно существующих психоакустических ограничениях органов чувств человека. Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания, лежащие лишь в диапазоне частот 20 – 20000 Гц, причем с возрастом этот диапазон сужается. Методы сжатия звуковых данных, основанные на использовании физиологических особенностей человека, относятся к классу компрессии с потерями. Эти методы не ставят цель абсолютно точного восстановления формы исходных колебаний. Их главная задача – достижение максимального сжатия звукового сигнала при минимальных слышимых искажениях восстановленного после сжатия сигнала.
Звуковой файл можно сжать с помощью компандирования. Название этого метода происходит от английского термина compander, который образован от английских слов: compressing – expanding coder – decoder. Этот метод основан на законе, открытом психологами: если интенсивность раздражителя меняется в геометрической прогрессии, то интенсивность человеческого восприятия меняется в арифметической прогрессии.
Компандирование заключается в компрессии (сжатии) по амплитуде исходного звукового сигнала и последующем его восстановлении с помощью экспандера (расширителя).