Av technika 7
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Like this? Share it with your network

Share

Av technika 7

on

  • 673 views

 

Statistics

Views

Total Views
673
Views on SlideShare
660
Embed Views
13

Actions

Likes
0
Downloads
0
Comments
0

1 Embed 13

http://studium.vospropraxi.eu 13

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Av technika 7 Presentation Transcript

  • 1. ZÁZNAM A REPRODUKCE ZVUKU 2. část Základy audiotechniky a videotechniky Ing. Josef Bartoněk Olomouc 2012
  • 2. Digitální záznamDigitální záznam zvuku vyžaduje, aby byl nejdříve anagový signálpřeveden v A/D převodníku na digitální-vzorkování – periodické snímání vzorků (samplů) okamžitých diskrétníchhodnot analogového zvukového signálu. Aby nedocházelo ke znatelnémuzkreslení, musí samplovací frekvence fs splňovat podmínku ve vztahuk maximální frekvenci zvuku f zvmax fs  2 f zvmaxpokud by tato podmínkanebyla splněna, dojdek tzv. aliasingu -rušení
  • 3. -kvantování (bitová hloubka)- převod úrovně vzorku signáluna jednu z definovaných úrovní,na kterých převodník pracuje- kódování- převod okamžitéhopočtu kvant na binární slovoLSB (least significant bit)– nejmenší kvantizační krok-chyby - chyba v nejvyšším významovémbitu způsobí ve výstupním analogovémsignálu skok napětí rovný poloviněrozsahu, proto se přidává paritní(kontrolní) bit.
  • 4. Některé pojmy:-jitter -nepředvídatelné krátké rušivé zákmity, při zpětném převodu D/A-dither -přídavný bílý šum-přebuzení záznamu - dojde-li k tvrdé limitaci signálu, proto se zmenšuje dynamika nahrávaného signáluPožadavky na digitální záznam:-omezit nepoužívané pásmo dolnofrekvenční propustí-dostatečný počet vzorků fs analogového signálu (fs  2 f zvmax)-převod na dostatečný počet hladin (kódování)-převod velikost vzorků do binárního kódu (dvojkové soustavy)-systém binárního kódu zvolit tak, aby umožňoval opravu chyby-uložit výstupní data na zvolené medium (CD, DVD, FLASH DISC…)Požadavky na digitální reprodukci:-sejmutí digitálního záznamu z daného media-oprava případné záznamové (přenosové) chyby-vybrat a sestavit původní binární slovo-převést binární slova na analogový signál (D/A)-vyfiltrovat signál na spojitou funkci dolnofrekvenční propustí
  • 5. Optický diskdisk (převážně) o  120 mm, tloušťce 1,2 mm,má jedinou spirálovitou stopu začínající ustředu disku se stejně dlouhými sektory.Logické hodnoty jsou realizovány odraznýmiploškami (pole, land) a rozptylovýmidírami (pity)Snímání u CD -otáčky disku jsou proměnné 500 – 200 ot/min., aby byla obvodová rychlost konstantní 1,25 m/s, záblesky laseru jsou po 0,28 m, Stoupání spirály 1,6 m, délka drážky je cca 6 km
  • 6. Rozdělení optických pamětí:podle typu záznamového médiaCD (Compact Disc)DVD (Digital Versatile Disc)BD (Blu-Ray Disc)podle možnosti zápisuROM (Read Only Memory) – výhradně pro čteníR (Recordable) – informaci lze jednorázově zapsatRW (Rewritable) – umožňuje vymazání původní informace a zapsání nové (cca 1000x)podle počtu vrstevjednovrstvá média (SL = single layer)dvouvrstvá média (DL = dual layer) mají dvě nezávislé vrstvy oddělené polopropustnou vrstvou, (mají dvojnásobnou kapacitu)
  • 7. Logická struktura optického disku:-Kalibrační oblast (PCA) -obvykle hned na začátku, slouží ke kalibracivýkonu laseru pro vypálení daného disku-Program Memory Area (PMA) -obsahuje informaci o počtu stop a jejichumístění, -stopa (track)-Session -zapsaný segment CD, může obsahovat jednu (nebo více tracků)Každá session má tzv. lead-in a lead-out.-Lead In – oblast na začátku každé session vyhrazená pro zápis TOC(Table Of Contents -tabulka oblastí)-Lead Out -oblast, která ukončuje každou sessionRychlost čtení/zápisuCD -základní rychlost 1x -čtení dat 150 kB/s (i u středu média)CAV (Constant Angular Velocity) -metoda čtení s konstantní rychlostíCLV (Constant Linear Velocity) -plynulá rychl. otáčení (200 - 500 ot/min.)Pro DVD je základní rychlost čtení 1x stanovena na 1,385 MB/s, u Blue-rayje 1x rychlost čtení 6,74 MB/s.
  • 8. Klady optických pamětí:-velká kapacita-přenositelnost-stabilita uložené informace-bezkontaktní snímání i zápis-nízká cena nosných médií i mechanik-použití pro data, audio i video-odolnost vůči magnetickému poli-mechanika využívá stejný řadič jako HDD (ATA, SATA, SCSI…)Zápory optických pamětí:-nutnost speciální mechaniky-není zpětná kompatibilita formátů CD, DVD, Blu-Ray-možnost mechanického a tepelného poškození-malá přenosová rychlost-hlučnost
  • 9. Kompaktní disky CD (Compact Disc)Nejstarší varianta optické paměti z roku 1980 (standard CD-DA) prozáznam zvuku v digitální podobě, 1985 standard CD-ROM -záznam datPohon diskuvyužívá buď konstantní rychlost otáčení CAV (Constant AngularVelocity), nebo CLV (Constant Linear Velocity), s plynulou změnouSledování stopyprotože obsahuje reflexní místa i díry, vytvoří na fotosnímači menší signálnež reflexní plocha mimo stopu což je využito i pro navádění hlavyOstření paprsku – srovnáváním dvou dílčích svazků fotodetektoru vytváříchybový signál, který mění ohniskovou vzdálenost čočky
  • 10. Elektronika (řadiče, paměti, registry, rozhraní (ATA, SATA, USB…),musí především zabezpečit-řízení rychlosti otáčení disku-řízení posuvu hlavičky nad stopou-zajištění operace čtení-správa vyrovnávací paměti (cache) a její optimalizace-zpracování snímaných signálů z hlavy a konverzi na úrovně L a HZpracování snímaného signálu-průběžná detekce binární informace ze snímací hlavy-dekódování: identifikace a oprava poškozených dat-zápis dat (po dékódování) do vyrovnávací pamětiPostup při přehrávání-po zapnutí se zapne laser, nájezd hlavy na vnitřní část disku-zaostření objektivu (z krajní polohy)-roztočení disku a hlava se posune do zaváděcí oblasti, zapne se servo sledování stopy
  • 11. blokové schéma přehrávače CDDalší typy nosičů:CD-R (Recordable) – zapisovatelný disk (1988) -jednorázový zápis, bezmožnosti mazání. Z důvodu kompatibilyty s CD má stejné základnírozměryCD-RW (Recordable writedable) - umožňuje vymazání původní informacea zapsání nové. Čtení a zápis dat je shodný se standardem CD-R.
  • 12. DVD disky (Digital Versatile Disc) -nástupce CDpůvodně určený pro ukládání videa v digitální podobě, rozměry shodné sformátem CD. Větší hustota záznamu a dvouvrstvá varianta, kapacita d4,7GB až 8,54 GB -2vrstvé. srovnání parametrů CD a DVDTypy DVD:DVD-video -k uložení videozáznamu, MPEG-2, zvuk Dolby Digital (AC-3)DVD-audio -náhrada audio CD disku, velká kapacita, vyšší kvalitaDVD-ROM -Read Only -vyráběny lisováním, nástupce formátu CD-ROMDVD-R/RW (R-Recordable, RW-ReWritable) -kompatibilní s lisovanými DVDDVD+R/RW -novější standard, větší odolnost proti chybámDVD-RAM – kapacita 4,7 GB, přepisovatelné (až 100.000x), jeví se jako další pevný disk
  • 13. Blu-Ray disky (BD)-nástupce DVD disků, původně pro ukládání videa ve vysoké kvalitě (HD)včetně prostorového zvuku. Rozměrově shodné s formáty CD a DVD.Zmenšením pitů a vlnové délky laseru na 405 nm (modofialová barva)umožnilo zvýšit základní kapacitu jednovrstvého BD disku je 25 GB,50 GB u dvouvrstvého disku a až 80 GB u oboustranného dvouvrstvéhodisku. Kapacitou a vysokou přenosovou rychlostí je formát BD optimálnípro filmy. Pro HDTV rozlišení se používá buď kompresní standard MPEG-2(stejně jako u DVD) nebo novější H.264.Základní formáty Blu-Ray:BD-ROM (Blu-Ray Read Only Memory)BD-R (Blu-Ray Recordable)BD-RE (Blu-Ray REwritable)