Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вступ
У наш час можна з великою впевненістю сказати, що не знайдеться ні однієї галузі, сфери діяльності людини, у якій не використовувалася б радіоелектроніка. Виробництво, побут, культура, медицина, навчальні заклади, транспорт - це далеко не всі перераховані сфери діяльності людини, у яких радіоелектроніка займає ключові місця. Людина за останнє сторіччя, а особливо в останні десятки років оточила себе і свою діяльність такою кількістю усіляких радіоприладів і апаратури, що подальше існування без останніх, зробило б колосальну зміну в життєдіяльності, світогляді людства. З кожним роком людство усе більше і більше удосконалюється в мистецтві винаходу приладів, що полегшують ту або іншу сферу діяльності або зменшують ступінь небезпеки на окремих ділянках робіт. Усі електронні машини, апаратура, прилади не тільки полегшили роботу людини але й зробили наше життя більш комфортним. Сьогодні, вирушаючи у подорож, поїздку, просто на прогулянку чи ранкову пробіжку вже не доведеться розлучатися з улюбленою музикою. Ще десять років назад вершиною технічного прогресу в аудіо світі безперечно був компакт - диск. А сьогодні звичайні касетні та CD – програвачі вже не відповідає нашим запитам, і більшість відає перевагу портативним цифровим музичним програвачам, що стрімко витіснили своїх попередників з нашого життя. Разом із цим з’явились портативні медіа – пристрої які поєднали в собі аудіо і відео можливості. Спочатку формат MP3 (скорочено від Mpeg Audio Layer-3) розроблявся для передачі музичних файлів через Інтернет, які декодувались лише на комп'ютері. Однак згодом виробники почали випускати переносні цифрові декодуючи пристрої - MP3-програвачі.
Після першого успішного запису оцифрованого звуку на CDA (Compact Disc Audio) у світ розпочалась нова ера в сфері запису і відтворення звуку. У 1982 р. в Лангенхагені поблизу Ганновера було відкрито масове виробництво компакт-дисків. Проте бурхливий розвиток комп'ютерної техніки і цифрових технологій, що почався декілька пізніше. Виникла необхідність компресії цифрового звуку задля економії дискового простору, підвищення швидкості передачі цифрової інформації, створення формату запису звуку, зручного для використання в програмному забезпеченні.
У 1987 році німецький інститут Фраунхофера (Fraunhofer Institut fьr Integrierte Schaltungen) почав усесторонні дослідження проблеми кодування цифрового звуку. Саме цьому інституту належить патент на технологію MР3. Ідея нового формату звуку належить Карлу Бранденбургу, математику і фахівцю з електроніки, що вивчав методи стиснення вже з 1977 року. У 1989 році, коли був отриманий патент на формат, жодного файлу MР3 ще не існувало. У 1993 році MР3-файли були визнані відповідними міжнародному стандарту Mpeg-1.
Початковий звуковий файл ділиться на фрейми (англ. frame - кадр) тривалістю 0,05 сек. кожен. Потім проводиться аналіз кожного фрейму. При цьому всі частоти звуку, що лежать поза діапазоном сприйняття вухом людини, відкидаються. Крім того, відкидаються коливання з дуже високим або низьким значенням амплітуди. Як відомо, її верхня межа сприйняття людиною складає 96 дб. Нижня межа сприйняття сильно залежить від частоти звуку. Високі і низькі частоти мають вищий амплітудний поріг сприйняття.
На першому етапі сигнал кожного фрейму математичним перетворенням Фур’є представляється у вигляді суми синусоїд різної амплітуди і частоти. У пам'ять записуються значення амплітуд і частот, що входять в результуючу формулу.
Другий етап обробки заснований на використанні психоакустичної моделі сприйняття звуку вухом людини. Наприклад, відкидаються незначні послідовні зміни в частоті звуку (сигнал частотою 5000 Гц і наступний за ним сигнал 5100 Гц записуються як один з частотою 5000 Гц і сумарною тривалістю). Інша особливість вуха приводить до ефекту частотного маскування. Звук з певною частотою маскує інші звуки з близькою частотою, але меншою амплітудою, які відкидаються. Інерційність сприйняття звуку вухом приводить до того, що, скажімо, якийсь час після гучного звуку високої частоти і низької амплітуди просто не чутний. Такі звуки теж відкидаються фільтром.
Третім етапом є стиснення обробленого сигналу відомими математичними методами. Стиснення даних в MР3 формат здійснюється по трохи модифікованому варіанту алгоритму Гоффмана, що застосовується при створенні архівів формату PKZIP, LHA, ZOO, ARJ.
У результаті цих трьох перетворень інформація, що міститься в початковому звуковому файлі, стискується у декілька разів. Ступінь стиснення в сучасних кодерах ( вимірюється в кілобітах в секунду (кб/с), і може бути задана самим користувачем. При цьому слід пам'ятати, що нескінченне прагнення до пониження розміру файлу з підвищенням ступеня стиснення приводить до того, що другий етап обробки звуку стає агресивнішим і починає відкидати звуки, відчутні для вуха людини. Сьогодні в більшості програвачів і кодерів встановлена верхня межа - 320 кб/с, яка здатна задовольнити будь - якого експерта.
Слід відзначити, що кодування звуку в MР3 формат відноситься до типу loosy (відбувається втрата інформації про звук). Способи, що відносяться до типу looseless, в яких виключений другий етап «психоакустичного ножа», а стиснення засноване виключно на математичних методах, повністю зберігають початкову інформацію в підсумковому стислому файлі.
Оскільки MP3 — це цифровий формат, то носіями MP3-музики можуть бути будь-які електронні носії інформації: жорсткі диски, карти пам'яті, компакт-диски, пам'ять мобільних телефонів, тощо. В 1995 році, завдяки появі безплатних програм для кодування і програвання, формат MP3 швидко поширився в мереж Інтернет. Почались розробки портативних MP3-програвачів. [4]
Перший МР3 – програвач був випущений на ринок в 1998р. Південнокорейською компанією Saehan Information Systems випустила незрозумілий на той час пристрій, що відтворювали інформацію не із CD дисків, а з цифрових файлів формату MP3. На той час з файлами такого формату працювали лише на комп’ютерах.
В програвачі F10 булла вбудована пам’ять 32 мегабайти. Він міг працювати із треками кодованими до 128 кб/с. Пристрій був габаритним: 91x70x165,5 мм. Обмін даними програвача з комп’ютером здійснювався через застарілий на сьогодні LPT-порт. Крім того, МР3 – програвач, був оснащений невеликим LCD-дисплеєм, де відображався номер треку, який відтворюється.
Дебют пристрою відбувся на виставці CeBIT-98 в німецькому Ганновері.
Представлений пристрій був лише прототипом, який викликав серйозний інтерес. Вже в травні того ж року почалось масове виробництво в Кореї, а влітку він поступив у вільний продаж в США и Європі.
В 1999 з’явився, в тому числі і в пострадянських країнах, продажі більш популярний і успішніший MP3-програвач Diamond Multimedia Rio PMP300.
В користувачів на той час вже накопичилась достатня кількість файлів . Тому об’єм пам’яті в 32МБ не задовольняв їхні потреби. Почались розробки програвачів із більшим об’ємом пам’яті та розробки додаткових носіїв.
Ще 10 років назад вершиною технічного прогресу були дискові носії інформації. Сьогодні ж ми вважаємо СD – програвачі громісткими і застарілими. Їх поступово витіснили MP3-програвачі, які не тільки відтворювали музичні файли, а також виконували функції диктофона, радіоприймача, цифрового носія інформації. Почали з’являтись портативні медіа – програвачі з аудіо - і відео можливостями.
Портативний MP3-програвач зжатого цифрового формату являє собою фінал 34 – річного розвитку портативних аудіо пристроїв, витіснивши з ринку касетні і CD – програвачі.
Висока технологічність MP3 – програвача – універсальність, доступність, низька вартість комплектуючих, відносна простота конструкції.
Стихійна популярність MP3 – формату, як і більшості його аналогів, розповсюдилась через Інтернет. Впливові компанії такі як, Sony Panasonic, Philips, LG не змогли повністю контролювати ринок. Тому на сьогоднішній день маємо величезний вибір MP3 – програвачів найрізноманітніших компаній, з різними схемними і технічними рішеннями.