Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634558)
Контекстум
.

Запись цифровых аудио- и видеосигналов (500,00 руб.)

0   0
Первый авторЛишин Л. Г.
АвторыПопов О. Б.
ИздательствоМ.: Горячая линия – Телеком
Страниц179
ID214225
АннотацияСистематизирована обширная информация в области современных способов записи аудио- и видеоинформации, ее накопления, хранения и преобразования в различные форматы. Представлены сведения по истории развития, принципам работы, параметрам и характеристикам различных систем записи и архивирования информации. Приведены примеры практической реализации систем записи и хранения аудио- и видеосигналов на различных этапах развития технологической базы.
Кем рекомендованоУМО по образованию в области Инфокоммуникационных технологий и систем связи в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 210700 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» квалификации (степени) «бакалавр» и «магистр»
Кому рекомендованоДля студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 210700 - "Инфокоммуникационные технологии и системы связи" квалификации (степени) "бакалавр" и квалификации (степени) "магистр", может быть полезно для студентов вузов и колледжей, обучающихся по специальностям связи и информатики, а также для специалистов эксплуатационных служб радиосвязи, радиовещания и телевидения.
ISBN978-5-9912-0330-2
УДК681.84.086
ББК32.871
Лишин, Л.Г. Запись цифровых аудио- и видеосигналов : учеб. пособие / О.Б. Попов; Л.Г. Лишин .— Москва : Горячая линия – Телеком, 2013 .— 179 с. : ил. — ISBN 978-5-9912-0330-2 .— URL: https://rucont.ru/efd/214225 (дата обращения: 19.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Эта книга посвящена способам цифровой записи звуковой информации и видеоинформации, их накопления, хранения и попыткам преобразования в какой-то новый вид, более приспособленный к требованиям современности. <...> Основы механической звукозаписи В 1887 году американский изобретатель Эдисон изобрёл фонограф, и этот год считается началом звукозаписи, хотя, как ни странно, более сложный видеосигнал был записан братьями Люмьер раньше, с использованием фотозаписи. <...> Но при записи способом переменной плотности требуется тщательный подбор режима проявления, при отступлении от него увеличиваются нелинейные искажения. <...> Ширину пишущего штриха выбирают равной примерно 5 мкм, что позволяет уменьшить нелинейные искажения записи и получить освещенность пишущего штриха порядка 106 лк. <...> Основы магнитной аналоговой записи Магнитная звукозапись основана на свойстве ферромагнитных материалов намагничиваться под воздействием магнитного поля и сохранять остаточное намагничивание по выходе из этого поля. <...> 1.6 по горизонтали отложена напряженность внешнего магнитного поля H, она пропорциональна, например, силе тока в обмотке записывающей головки. <...> Теперь начнем уменьшать ток в обмотке головки. <...> Процесс магнитной записи: запись без подмагничивания на предварительно размагниченный носитель (а); запись с высококачественным подмагничиванием (б) Чем больше коэрцитивная сила, тем труднее размагнитить материал, тем меньше по размеру соседние домены с противоположной намагниченностью сохраняют ее. <...> Искажения сигнала при этом будут недопустимо велики. <...> При записи в обмотку головки наряду со звуковым подается высокочастотный сигнал, имеющий значительно больший уровень, чем звуковой. <...> Общие сведения о цифровой записи звука Принцип, на котором базируется способ передачи звуковых сигналов в цифровой форме, состоит в том, что полное воспроизведение любого сигнала на стороне приема возможно и в том случае, когда передается <...>
Запись_цифровых_аудио-_и_видеосигналов.pdf
Стр.1
Запись_цифровых_аудио-_и_видеосигналов_(1).pdf
Москва Горячая линия - Телеком 2013
Стр.1
УДК 681.84.086 ББК 32.871 Л67 Р е ц е н з е н т ы : доктор техн. наук, профессор Волков А.А.; доктор техн. наук профессор В. Н. Безруков Лишин Л. Г., Попов О. Б. Л67 Запись цифровых аудио- и видеосигналов. Учебное пособие. – М.: Горячая линия – Телеком, 2013. – 178 с.: ил. ISBN 978-5-9912-0330-2 Систематизирована обширная информация в области современных способов записи аудио- и видеоинформации, ее накопления, хранения и преобразования в различных форматах. Представлены сведения по истории развития, принципам работы, параметрам и характеристикам различных систем записи и архивирования информации. Приведены примеры практической реализации систем записи и хранения аудио- и видеосигналов. Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки 210700 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» квалификации (степени) «бакалавр» и квалификации (степени) «магистр», может быть полезно для студентов вузов и колледжей, обучающихся по специальностям связи и информатики, а также для специалистов эксплуатационных служб радиосвязи, радиовещания и телевидения. Учебное издание Лишин Лаврентий Георгиевич, Попов Олег Борисович Запись цифровых аудио- и видеосигналов Учебное пособие. Редактор Ю. Н. Чернышов Компьютерная верстка Ю. Н. Чернышова Обложка художника О. Г. Карповой Подписано в печать 17.11.2012. Формат 60×88/16. Уч. изд. л.11,25. Тираж 500 экз. (1 завод 100 экз) ISBN 978-5-9912-0330-2 © Л. Г. Лишин, О. Б. Попов, 2013 © Издательство «Горячая линия–Телеком», 2013 А д р ес и з д а тел ь с т ва в И н тер н ет W W W .T E C H B O O K .R U
Стр.2
Введение Одно из важных явлений, произошедших в стране в последние годы, — широкое развитие информационных технологий, которые охватывают буквально все стороны жизни человека. Дома, в дороге, на рабочих местах, буквально повсюду вас сопровождает информация. Она передаётся по радио, телевидению, по мобильным телефонам. Чтобы обеспечить передачу огромного потока информации, человечество переходит на новейшие способы её накопления и распространения. Сейчас трудно себе представить, что всего 50 лет назад единственным носителем звуковой информации были грампластинки, а о записи изображения можно было только мечтать. Вспомним, что русский историк Н.М. Карамзин так оценивал роль книгопечатания в прошлом: «История ума представляет две главные эпохи: изобретение букв и типографии, всё другое было следствием». Прошло не так много времени, и новые информационные технологии сметают с полок и книги, и буквы, рождая новое поколение человечества. Оно мало читает, но хорошо знает назначение клавиш на мобильных телефонах и компьютерах и уже предпочитает объёмные изображения. Эта книга посвящена способам цифровой записи звуковой информации и видеоинформации, их накопления, хранения и попыткам преобразования в какой-то новый вид, более приспособленный к требованиям современности.
Стр.3
1 Способы записи аудиои видеосигналов 1.1. Основы механической звукозаписи В 1887 году американский изобретатель Эдисон изобрёл фонограф, и этот год считается началом звукозаписи, хотя, как ни странно, более сложный видеосигнал был записан братьями Люмьер раньше, с использованием фотозаписи. Механическая звукозапись основана на вырезании (выдавливании или литье) в материале носителя записи канавки с помощью записывающего устройства — рекордера. При воспроизведении по канавке движется игла воспроизводящего устройства — звукоснимателя [1–4]. В процессе развития механической записи были предложены Рис. 1.1. Вид модулированной канавки при поперечной (а) и глубинной (б) записи. Вверху — разрез по оси канавки, внизу — вид сверху два основных способа модуляции канавки: поперечный, при котором резец колеблется влево-вправо от нейтрального положения и канавка постоянной ширины приобретает извивы (рис. 1.1,а), и глубинный, при котором резец смещается вверх-вниз от нейтрального положения, вырезая канавку переменной глубины и ширины (рис. 1.1,б). Все предварительные операции по записи и монтажу фонограммы ведут с помощью магнитной записи. Окончательно смонтированную магнитную фонограмму переводят в механическую на станке механической записи (рис. 1.2). Он имеет массивный диск (планшайбу) 1, вращаемый двигателем 2. Рекордер 4 с помощью механизма 3 перемещается в радиальном направлении. Носитель записи 5 (медный или лаковый диск) прочно закрепляется на планшайбе. Алмазный резец рекордера постепенно перемещается в радиальном направлении от края диска к центру. В отсутствие сигнала получается канавка без извилин, немодулированная.
Стр.4
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Способы записи аудио- и видеосигналов. . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Основы механической звукозаписи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Особенности механической записи стереосигналов . . . . 1.3. Основы фотографической звукозаписи. . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Основы магнитной аналоговой записи . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 4 5 6 8 1.5. Общие сведения о цифровой записи звука . . . . . . . . . . . . 11 1.6. Основы магнитной цифровой записи. . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.7. Основы лазерной звукозаписи на компакт-диск. . . . . . . 15 1.8. Супераудиокомпакт-диск SACD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.9. Основы магнитооптической записи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.10. Запись на флэш-память. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2. Общее представление о преобразовании аналоговых звуковых и телевизионных сигналов в цифровые . . . . 28 2.1. Информация, информационные технологии . . . . . . . . . . 28 2.2. Дискретизация сигналов и возникновение искажений 31 2.3. ИКМ преобразование звуковых сигналов . . . . . . . . . . . . . 34 2.4. Корректирующее и канальное кодирование при записи звукового сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.5. Дискретизация и квантование изображений и телевизионных сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2.6. Цифровое представление полного телевизионного сигнала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.7. Цифровое представление видеоданных в компьютерных системах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3. Проблемы сжатия цифровой информации . . . . . . . . . . . . 51 3.1. Задача сжатия цифровой информации и пути её решения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.2. Количество информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.3. Кодирование с переменной длиной кодовых слов . . . . . 54 3.4. Кодирование серий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.5. Кодирование с предсказанием. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.6. Основы сжатия с частичной потерей информации . . . . 59
Стр.176
Оглавление 177 3.7. Компрессия на базе Wavelet-преобразования . . . . . . . . . . 61 3.8. Описание стандартов компрессии MPEG-1, MPEG-2, MPEG-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 3.9. Описание стандарта MPEG-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.10. Взаимодействие систем в стандарте MPEG-4 . . . . . . . . . 79 3.11. Кодирование видео и звука в МPEG-4 . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.12. Новые стандарты компрессии AVC/H.264, VC1, DIRAC 82 4. Проблемы распространения и интерфейсы для передачи информации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 4.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 4.2. Межсимвольные искажения скремблирование и перемежение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 4.3. Типы интерфейсов и их особенности. . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 4.4. Интерфейсы для цифровых телевизионных сигналов. 99 4.5. Интерфейсы для передачи транспортного потока. . . . . 105 4.6. Интерфейсы для сигналов и звукового сопровождения телевизионного сигнала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 4.7. Принципы помехоустойчивого кодирования при передаче цифровых сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 5. Проблемы записи цифровой информации. Устройство современных цифровых видеомагнитофонов . . . . . . 110 5.1. История цифровой магнитной видеозаписи . . . . . . . . . . . 110 5.2. Физика процесса записи-воспроизведения цифровых сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 5.3. Проблемы цифровой высокоплотной магнитной записи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 5.4. Канал записи и повышение достоверности воспроизводимой информации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 6. Запись информации на дисковые носители . . . . . . . . . . . 130 6.1. Преимущества записи цифровой информации на дисковые носители. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 6.2. Оптические диски для записи цифровой информации 130 6.3. Магнито-оптические диски для записи высокоскоростной цифровой информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 6.3.1. Оптический Blu-Ray Disс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 6.3.2. Флуоресцентный диск FMD-ROM(Fluorescent Multilayer Disk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 6.3.3. Оптические диски компании Ricoh емкостью 200 Гбайт . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 6.3.4. Китайский диск DVD-стандарта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Стр.177
178 Оглавление 6.4. Жёсткие диски для записи высокоскоростной цифровой информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 6.5. Вопросы использования голографических дисков . . . . 139 6.6. Диски фирмы Tapestry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 6.7. Голографический диск компании Maxcell . . . . . . . . . . . . . 143 7. Запись цифровой информации на неподвижные носители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 7.1. Физические основы работы флэш-памяти. . . . . . . . . . . . . 144 7.2. Логика работы ячеек флэш-памяти. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 7.3. Многоуровневые ячейки флэш-памяти. . . . . . . . . . . . . . . . 147 7.3.1. Технология многоуровневой ячейки. . . . . . . . . . . . . . . 147 7.3.2. Доступ к информации в флэш-памяти . . . . . . . . . . . . 150 7.4. Запись на твёрдотельную карту Р2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 7.5. Racetrack memory — новая память фирмы IBM. . . . . . . 152 8. Хранение звуковых, телевизионых и кино архивов . . 155 8.1. Проблемы сохранения звуковых и телевизионных архивов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 8.2. Безленточные технологии и архивирование. . . . . . . . . . . 160 8.3. Метаданные — от первичных до расширенных. . . . . . . . 161 8.4. Проблемы поиска и сохранения контента . . . . . . . . . . . . . 163 8.4.1. Файловая структура карты памяти Р2 . . . . . . . . . . . . 164 8.4.2. Запись MXF-файлов на Р2-карту . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 8.4.3. Работа с MXF-файлами и метаданными. . . . . . . . . . . 166 8.4.4. Программное обеспечение библиотеки P2 desktop manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Список терминов и сокращений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Стр.178