Автор Тема: Новости кодирования аудио  (Прочитано 9268 раз)

Оффлайн vladimir_r

  • Full Member
  • ***
  • Сообщений: 644
Новости кодирования аудио
« Ответ #50 : 22 Октябрь 2014, 07:36:21 »
vladler, из предлагаемых вами альтернатив, какие у них есть другие достоинства по сравнению с высокочастотным PCM или PDM?
Присоединяюсь к вопросу: есть какие-то ссылки на описание новых альтернативных методов кодирования сигнала?
Граждане Дрыхляндии! Родина в опасности: враг не дремлет!

Оффлайн vladler

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 3 846
  • Счастье -это когда желаемое совпадает с неизбежным
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #51 : 22 Октябрь 2014, 09:30:37 »
В самом начале обсуждения говорили о векторном кодировании. Когда дискретизация описывается не семплами а векторами по типу описания кривой в векторной графике только разложенной по времени в отрывках дискретизации. По моему это выход из положения. Этими разработками как я знаю занимаются Roland и Yamaha, хоть и различными путями и в приложении к музинструментам.
 По РСМ кодифике на 192 кгц. Само по себе увеличение спектра не приведет к увеличению шумов. Ведь фильтр все равно будет резать с 30 мгц оставляя практически ту же полосу звучания, но с удвоенной дискретизацией. Другое дело что частоты свыше 5кгц будут семплироваться в форме ближе к синусоидальной. Соответственно гармоники на высших частотах приобретут форму ближе к аналоговому оригиналу. Сделайте этот простой опыт чтобыпонять о чем я : возьмите с генератора сигнал хотя бы в 10 кгц и запишите его в форме 24 бита 96 кгц. Откройте при помощи любого редактора и посмотрите во что превратилась синусоида.
 Повторюсь: для сегодняшнего среднестатистического восприятия может хватить и МР3 на 128 бит. Но для завтрашнего не хватит и 192 кгц - ного РСМ - технология развивается а качество новой аудиотехники заметно различается от старой даже у неискушенных, значит будет и коммерческий спрос. Сегодняшний компромис между качеством и количеством подбирается к концу
Темнота тоже движется со скоростью света, только в противоположном направлении.

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #52 : 22 Октябрь 2014, 12:07:33 »
А регулярная запись одновременно амплитуды сигнала и ее производной с последующим решением краевой задачи возможна?
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #53 : 22 Октябрь 2014, 15:39:11 »
ты имел в виду уровень, а не амплитуду? в принципе можно уменьшить плотность данных, если нет больших скачков. AMR-NB среди прочего чем-то похожим занимается, но это кодирование с потерями.

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #54 : 22 Октябрь 2014, 16:18:20 »
В самом начале обсуждения говорили о векторном кодировании. Когда дискретизация описывается не семплами а векторами по типу описания кривой в векторной графике только разложенной по времени в отрывках дискретизации. По моему это выход из положения. Этими разработками как я знаю занимаются Roland и Yamaha, хоть и различными путями и в приложении к музинструментам.
 По РСМ кодифике на 192 кгц. Само по себе увеличение спектра не приведет к увеличению шумов. Ведь фильтр все равно будет резать с 30 мгц оставляя практически ту же полосу звучания, но с удвоенной дискретизацией. Другое дело что частоты свыше 5кгц будут семплироваться в форме ближе к синусоидальной. Соответственно гармоники на высших частотах приобретут форму ближе к аналоговому оригиналу. Сделайте этот простой опыт чтобыпонять о чем я : возьмите с генератора сигнал хотя бы в 10 кгц и запишите его в форме 24 бита 96 кгц. Откройте при помощи любого редактора и посмотрите во что превратилась синусоида.
 Повторюсь: для сегодняшнего среднестатистического восприятия может хватить и МР3 на 128 бит. Но для завтрашнего не хватит и 192 кгц - ного РСМ - технология развивается а качество новой аудиотехники заметно различается от старой даже у неискушенных, значит будет и коммерческий спрос. Сегодняшний компромис между качеством и количеством подбирается к концу
органы слуха человека - это ухо + мозг. то, как производители софта запрограммировали отображение сигнала, не имеет ничего общего с резонансами в ухе. согласно Котельникову ограниченный до половины частоты дискретизации сигнал может быть полностью восстановлен. правда, есть необходимость его непрерывности, ограниченности и стационарности. если гармоника длится хотя бы несколько периодов, этого достаточно, она не должна быть визуально синусоидой.
учитывая минимальную продолжительность звукового раздражителя порядка 1.2мс, частоты свыше 1.7КГц будут иметь хотя бы два периода колебаний, а значит будут зафиксированы достаточно для восстановления. некоторые сложности могут возникнуть с частотами от 800Гц до 1700Гц, а не с высокими частотами и тем более ультразвуком (в пределах доступных PCM 24/96).
ссылка: Irwin, R. J., & Purdy, S. C. (1982). The minimum detectable duration of auditory signals for normal and hearing‐impaired listeners. The Journal of the Acoustical Society of America, 71(4), 967-974.

теперь про векторы. у такого подхода есть несомненные плюсы, если говорить о сэмплах, предназначенных для дальнейших манипуляций. именно поэтому производители музыкальных инструментов (в широком смысле слова) уделяют этому направлению свое внимание. мы же говорили о фиксировании оригинального звука для сохранения и воспроизведения без изменений. по крайней мере я так понял. поэтому повторю вопрос: какие плюсы есть у этого подхода по сравнению с PCM и PDM?

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #55 : 22 Октябрь 2014, 19:13:43 »
ты имел в виду уровень, а не амплитуду? в принципе можно уменьшить плотность данных, если нет больших скачков. AMR-NB среди прочего чем-то похожим занимается, но это кодирование с потерями.

Я имею в виду, чтобы АЦП одновременно записывал как регулярные мгновенные значения амплитуды, так и мгновенные значения ее производной по времени. В дальнейшем огибающая строилась бы типовыми отрезками кривых, описывающимися аналитически функциями, удовлетворяющими краевым условиям. Т. е. PCM дополнялась бы рядам/вейвлетами и или полиномами/сплайнами, с которыми можно было бы работать дальше. Например, увеличивая виртуально частоту дискретизации хоть до бесконечности, или выдавать его более аналоговым образом, избавляясь от издержек ЦАП-цепей.

Надеюсь, понятно написал.
« Последнее редактирование: 22 Октябрь 2014, 20:03:04 от Nomarch »
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #56 : 22 Октябрь 2014, 19:16:26 »
В самом начале обсуждения говорили о векторном кодировании. Когда дискретизация описывается не семплами а векторами по типу описания кривой в векторной графике только разложенной по времени в отрывках дискретизации. По моему это выход из положения. Этими разработками как я знаю занимаются Roland и Yamaha, хоть и различными путями и в приложении к музинструментам.
 По РСМ кодифике на 192 кгц. Само по себе увеличение спектра не приведет к увеличению шумов. Ведь фильтр все равно будет резать с 30 мгц оставляя практически ту же полосу звучания, но с удвоенной дискретизацией. Другое дело что частоты свыше 5кгц будут семплироваться в форме ближе к синусоидальной. Соответственно гармоники на высших частотах приобретут форму ближе к аналоговому оригиналу. Сделайте этот простой опыт чтобыпонять о чем я : возьмите с генератора сигнал хотя бы в 10 кгц и запишите его в форме 24 бита 96 кгц. Откройте при помощи любого редактора и посмотрите во что превратилась синусоида.
 Повторюсь: для сегодняшнего среднестатистического восприятия может хватить и МР3 на 128 бит. Но для завтрашнего не хватит и 192 кгц - ного РСМ - технология развивается а качество новой аудиотехники заметно различается от старой даже у неискушенных, значит будет и коммерческий спрос. Сегодняшний компромис между качеством и количеством подбирается к концу
А есть публикации с полными обзорами способов цифрования, модуляции и т. д. ?
Где вообще централизованно можно искать статьи, публикации по аудиотехнологиям?
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #57 : 22 Октябрь 2014, 20:06:55 »
Короче, буду копать материалы по использованию сплайнов в звуковом процессинге.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн vladler

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 3 846
  • Счастье -это когда желаемое совпадает с неизбежным
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #58 : 22 Октябрь 2014, 22:11:07 »
Я читаю материалы на других языках поэтому не знаю ссылок на русском. Здесь вообще поиск работает несколько по другому, видимо гугл ориентирует свой поиск на зоны в которой находишься...
Цитировать
теперь про векторы. у такого подхода есть несомненные плюсы, если говорить о сэмплах, предназначенных для дальнейших манипуляций. именно поэтому производители музыкальных инструментов (в широком смысле слова) уделяют этому направлению свое внимание. мы же говорили о фиксировании оригинального звука для сохранения и воспроизведения без изменений. по крайней мере я так понял. поэтому повторю вопрос: какие плюсы есть у этого подхода по сравнению с PCM и PDM?
Уменьшением дискретизации огибающей и ее искажения, возможное уменьшение отношения качество/вес файла. Вы зря игнорирете экперимент с записью генерированной синусоиды, тогда бы было понятней о чем я.  ;)
Темнота тоже движется со скоростью света, только в противоположном направлении.

Оффлайн vladler

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 3 846
  • Счастье -это когда желаемое совпадает с неизбежным
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #59 : 22 Октябрь 2014, 22:49:51 »
  Во вложении результат
Темнота тоже движется со скоростью света, только в противоположном направлении.

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #60 : 23 Октябрь 2014, 01:16:33 »
Уменьшением дискретизации огибающей и ее искажения, возможное уменьшение отношения качество/вес файла. Вы зря игнорирете экперимент с записью генерированной синусоиды, тогда бы было понятней о чем я.  ;)
как недоказаная гипотеза, возможное уменьшение объема файла принимается. упрощения в технологическом процессе производства аппаратных кодеков, более эффективные алгоритмы обработки, меньшие требования к качеству "обвески" и генераторам частот и т.д. предполагаются?

эксперимент я игнорировал, потому что слушаю ушами, а не глазами. он неполон и не дает права утверждать, что эта лесенка чем-то хуже оригинального сигнала. чтобы не нарваться на шквал обвинений, что я слепой, предложу провести следующий эксперимент:
1) берем электрический сигнал любой формы, ограниченный по амплитуде, со средним значением 0 и спектром от 20Гц до 24КГц. уши все другое не слышат
2) подаем этот сигнал параллельно на буфер и АЦП (хорошие, с одинаковым входным сопротивлением, естественно)
3) цифровой сигнал инвертируется
4) цифровой сигнал проходит ЦАП (тут можно поэкспериментировать с оверсэмплингом)
5) сигналы сложить (надо решить проблему задержки в шагах 2-4)
6) любуемся осциллограммой и слушаем ушами.
На выходе мы будем иметь шум операционных усилителей, шум квантизации, нелинейности ФЧХ, артефакты нестабильного генератора частот. Если приложить усилия к калибровке оборудования, использовать атомные часы, прозрачный аудиоинтерфейс для мастеринга и (о! это мое самое главное требование) не использовать продукцию мелкомягких, то на выходе ожидается очень слабый шум (обойдемся без сверхнизких температур и сверхпроводников)... вот этот результат и надо анализировать, рисовать и слушать, а не лесенки в wavelab'е

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #61 : 23 Октябрь 2014, 06:23:04 »
Я читаю материалы на других языках поэтому не знаю ссылок на русском.
На английском.
« Последнее редактирование: 23 Октябрь 2014, 06:28:17 от Nomarch »
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #62 : 23 Октябрь 2014, 06:44:44 »
Короче, все гениальное просто. Увы, я плохо знаю ОРЭ.

1. Сигнал обрабатывается параллельно ацп-компараторами и дифференциатором.
2. Сигнал дифференциатора тоже обрабатывается ацп-компараторами с той же частотой дискретизации
3. Замеры ацп сигнала и его производной синхронизируются. И записываются в файл.
4. На основе этих данных формируется гладкий сплайн.
5. Сплайн как сигнал воспроизводится генератором функций
6. Profit.

И никаких лесенок, пил и шумов, понимаешь.
« Последнее редактирование: 23 Октябрь 2014, 06:46:24 от Nomarch »
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #63 : 23 Октябрь 2014, 14:04:29 »
Короче, все гениальное просто. Увы, я плохо знаю ОРЭ.

1. Сигнал обрабатывается параллельно ацп-компараторами и дифференциатором.
2. Сигнал дифференциатора тоже обрабатывается ацп-компараторами с той же частотой дискретизации
3. Замеры ацп сигнала и его производной синхронизируются. И записываются в файл.
4. На основе этих данных формируется гладкий сплайн.
5. Сплайн как сигнал воспроизводится генератором функций
6. Profit.

И никаких лесенок, пил и шумов, понимаешь.
т.е. по сути тот же PCM с дополнительной информацией для восстановления оверсэмплингом? тут надо потестировать количество битов для кодирования доп.информации и насколько такой подход будет эффективнее увеличения частоты дискретизации с записью дополнительных значений как изменений от предыдущих. исходный сигнал все равно надо будет ограничивать по спектру.

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #64 : 23 Октябрь 2014, 14:15:05 »
Нет. На входе делается PCM для сигнала и для его первой производной, программно строится сплайн (кривая), которая воспроизводится на генераторе функций (синтезаторе), а не ЦАПе.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #65 : 23 Октябрь 2014, 14:32:04 »
Самая большая проблема - устройство такого генератора, однако на них есть ряд патентов.
Моя идея очень простая, надо выяснить, почему до сих пор не реализована.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #66 : 23 Октябрь 2014, 15:05:01 »
Нет. На входе делается PCM для сигнала и для его первой производной, программно строится сплайн (кривая), которая воспроизводится на генераторе функций (синтезаторе), а не ЦАПе.
примеры аппаратной реализации такого синтезатора есть?

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #67 : 23 Октябрь 2014, 15:14:24 »
Так мне самому интересно, мы ведь о новостях говорим. Что-то вдруг пошла эта тема, до сих пор не задумывался.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #68 : 23 Октябрь 2014, 15:25:00 »
Проблема в большом количестве полиномов и в гладкости их аналогового совмещения. Есть ряд соображений, впрочем, по уменьшению их количества.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #69 : 23 Октябрь 2014, 19:38:49 »
С программным заданием сплайна я, пожалуй, погорячился. Если генератор сконструировать под определенный тип полиномов (например, Безье), то будет достаточно только данных записи, и особых выч. мощностей не понадобится.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #70 : 24 Октябрь 2014, 12:53:58 »
С программным заданием сплайна я, пожалуй, погорячился. Если генератор сконструировать под определенный тип полиномов (например, Безье), то будет достаточно только данных записи, и особых выч. мощностей не понадобится.
:D
кодеки с потерями что-то похожее применяют. можно направить принцип и на "улучшение" нормально записаной фонограмы при воспроизведении, но тут надо разобраться, может ли такой аналоговый генератор создать более точную копию оригинала на разнообразных фонограммах по сравнению с уже существующими реализациями ЦАП. могут быть варианты...

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #71 : 24 Октябрь 2014, 13:39:40 »
можно направить принцип и на "улучшение" нормально записаной фонограмы
Нельзя. "Нормально записанная фонограмма" не включает производную.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн vladimir_r

  • Full Member
  • ***
  • Сообщений: 644
Новости кодирования аудио
« Ответ #72 : 24 Октябрь 2014, 20:03:45 »
можно направить принцип и на "улучшение" нормально записаной фонограмы
Нельзя. "Нормально записанная фонограмма" не включает производную.

Ответ физика-теоретика. А вот инженер задумался бы над вопросом: "Как?".  :P
Граждане Дрыхляндии! Родина в опасности: враг не дремлет!

Оффлайн Nomarch

  • ...
  • Hero Member
  • ***
  • Сообщений: 3 890
Новости кодирования аудио
« Ответ #73 : 24 Октябрь 2014, 21:18:22 »
можно направить принцип и на "улучшение" нормально записаной фонограмы
Нельзя. "Нормально записанная фонограмма" не включает производную.

Ответ физика-теоретика. А вот инженер задумался бы над вопросом: "Как?".  :P
А мне и неинтересно улучшение таких фонограмм, тем более работы по этому вопросу есть.
Производную же записать не проблема.
Чисто инженерный вопрос - как сконструировать генератор функций с изложенными возможностями.
Сейчас мой мозг только начал работать на эту тему.
聖人以心導耳目,小人以耳目導心。

Оффлайн maximus

  • Участник
  • *
  • Сообщений: 212
    • E-mail
Новости кодирования аудио
« Ответ #74 : 25 Октябрь 2014, 03:04:57 »
я хотел сказать нормальной частотой дискретизации, т.е. 48-96 тысяч сэмплов в секунду. дополнительная информация по производной может помочь, если для ее кодирования нужно будет меньше битов, чем надо для равноценного "улучшения" простым увеличением частоты.