Кодирование звуковой информации

Методы работы со звуковой информацией пришли в вычислительную технику наиболее поздно. В итоге методы кодирования здесьони далеки от стандартизации. Отдельные компании разработали свои корпоративные стандарты, однако можно выделить два основных подхода.

Метод частотной модуляции (метод FM – — Frequency Modulation) основан на разложении сигнала в виде суперпозиции элементарных гармоник с разными фазами, частотами и амплитудами. В природе звуковые сигналы имеют непрерывный спектр. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – — аналого-цифровые преобразователи (АЦП). При воспроизведении происходит обратное преобразование – — цифро-аналоговое (ЦАП). Конструктивно АЦП и ЦАП находятся в звуковой карте компьютера. При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования. Метод компактен, но качество звучания не очень высокое и соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов.

Метод таблично-волнового синтеза (Wave-Table) заключается в том, что образцы звуков для множества различных музыкальных инструментов (сэмплы) хранятся в особых таблицах. Числовые коды выражают тип инструмента, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения и другие особенности. Затем при моделировании звуковой информации эти образцы смешиваются. Качество звука, полученное в результате синтеза, приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

Структуры данных

В современных ЭВМ данные всегда велики по объему. Работать с ними проще, если данные упорядочены, т. е. образуют заданную структуру. Существует три основные типа структур: линейная, табличная и иерархическая.

Самая простая структура данных – — линейная (список) . Линейная структура данных (список) –— это упорядоченная структура, в которой адрес элемента однозначно определяется его номером. В качестве примера такой структуры можно взять обычную книгу. При создании любой структуры данных надо решить, как разделять элементы данных между собой и как разыскивать нужные элементы. В качестве разделителя обычно используется какой-нибудь специальный символ.

Табличные структуры отличаются от списочных лишь тем, что элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит не из одного параметра, как в списке, а из нескольких. В двумерных таблицах разделителей должно быть два. Таблица может быть и трехмерная, тогда три числа характеризуют положение элемента и требуются три типа разделителей, а может быть и -мерная.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, представляются иерархически. Иерархическую структуру имеет система почтовых адресов. В такой структуре адрес каждого элемента данных определяется путем доступа к нему (маршрута), ведущим от вершины структуры к данному элементу.

Каждый из описанных видов структур данных имеет свои преимущества и недостатки. Например, списочные и табличные структуры являются простыми. Ими легко пользоваться, они легко упорядочиваются, однако их трудно обновлять. При обновлении нарушается вся списочная или табличная структура. Иерархические структуры данных сложнее, чем списочные или табличные, но они не создают проблем с обновление данных. Недостатком иерархических структур является относительная трудоемкость записи адреса элемента данных и сложность упорядочивания.