1. Základy audiotechniky a videotechniky
Ing. Josef Bartoněk
Olomouc 2012
ZÁZNAM A REPRODUKCE ZVUKU
3. ČÁST
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

2. 
Magnetooptický disk (Minidisk)

záznam je prováděn změnou magnetizace vhodného materiálu, ale při
zápisu i při čtení je použit laserový paprsek. Magnetooptické disky v sobě
kombinují přednosti magnetického záznamu (nedestruktivní a rychlý
zápis po blocích) i záznamu optického (vysoká hustota zapsaných dat,
jednoduché mechaniky, bezdotykové čtení i zápis…)













Disk je vytvořen z několika vrstev různých materiálů
a značně rozdílnou tloušťku.
Základ tvoří polykarbonátový disk
o tloušťce 1,2 mm, který je průhledný.
Na něm je nanesena vrstva 100 nm
z dielektrického materiálu, další vrstvu
je feromagnetický materiál - 30 nm,
4.vrstva dielektrikum, další je vrstva
z hliníku -slouží k odrazu paprsku, poslední vrstva je ochranný lak.
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

3. 














Při zápisu se využívá spojení světla
a magnetismu. Záznam provádí
záznamová hlava (elektromagnet) do
vrstvy feromagnetického materiálu.
Zmagnetování příslušného bodu je
možné jen při jeho nahřátí na Currieho
teplotu (150 - 180 °C). Mžikové nahřátí
provádí paprsek laseru. Záznam je tvořen
řadou zmagnetov. (H) a nezmagnetov. (L)
bodů, seřazených ve spirále (jako u CD).
Při čtení dopadá paprsek laseru na magneticky zorientovaný materiál a
podle směru orientace magnetických částic se mění fáze odráženého světla.
Magnetooptické disky jsou odolné proti vnějším rušivým vlivům a mají
velkou trvanlivost čitelnosti záznamu. Je možné provést až deset milionů
záznamů bez poškození záznamové vrstvy, počet čtení je prakticky
neomezen, životnost záznamu je minimálně 30 let.
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

4. 
Digitální audio formáty

Nekomprimovaný zvukový formát WAV (Waveform audio file format),
byl zaveden pro ukládání zvuku na PC v operačním systému Widows.
Protože se jedná o nekomprimovaný bezeztrátový formát (snadné a
nenáročné zpracování), používá se jako pracovní formát při zpracování
zvuku. Zvukový soubor, obsahuje kromě vlastních PCM dat i informace o
počtu kanálů, bitovém rozlišení, vzorkovacím kmitočtu atd. jejich
používání se stalo i v profesionální praxi naprosto běžným. Standardní
samplovací parametry pro CD audio jsou 16bit/44,1 kHz, cca 1,35 Mb/s.














Komprimované bezztrátové zvukové formáty
Komprimovaný zvukový soubor lze opačným postupem rekonstruovat do
původní podoby, v plné kvalitě za cenu, úspora dat není tak účinná.
Přebytečné bity jsou odstraněny, ale je zaznamenáno, kde chybí. Úspora
je typicky 50%, což není vhodné pro přenosné přehrávače i když se
s rostoucí kapacitou úložného prostoru velmi nároční posluchači
postupně odklání od ztátových kompresí hudby k bezztrátovým.

VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

5. 
Některé používané formáty bezztrátové komprese zvuku:

Free Lossless Codec (FLAC) -otevřený formát, komprese je asi 60%, je
rychlejší a rozšířenější než ostatní formáty


Windows Media Audio Lossless (WMA) -formát dostupný v přehrávačích
Windows Media Player verze 9 a 10

Monkey's Audio (APE) -audio kodek s nejlepším kompresním poměrem

Komprimované ztrátové zvukové formáty
Při této kompresi jsou některé informace nenávratně ztraceny a nelze je
zpět rekonstruovat. Nevýhoda určitého zkreslení je bohatě vyvážena velmi
významným zmenšením souboru.
Výrazné zmenšení se dosáhne potlačením dat, která jsou nadbytečná a
zbytečná. (stereofonní signál se shodnou informací v obou kanálech,
omezená slyšitelnost v určité frekvenční oblasti, maskování slabších
signálů).








VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

6. 
ztrátová komprimace

Všechny ztrátové kompresní algoritmy pracují na podobném principu,
tzv. psychoakustickém modelu, kdy se ze vstupního signálu odebírají
ty informace, které člověk neslyší nebo si je neuvědomuje, komprese
využívá maskování ve 2 úrovních - frekvenční a časové





Frekvenčního maskování
Všechny frekvence pod prahem
slyšitelnosti se nemusí přenášet
a ze zvukového souboru
mohou být odstraněny
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

7. 
Časové maskování

Silný zvuk neomezí vnímání „slabších“ zvuků jen v kmitočtové oblasti, ale
i v časové. Pokud zazní silný
signál, je naše vnímání dalších
zvuků omezeno na několik desítek
až stovek milisekund i po jeho
ukončení a slabší signály opět
neslyšíme, (poprvé bylo plně použito u MP3)

Nejznámější formáty ztrátové kompese zvuku:














MP3 – nejrozšířenější zvukový formát ztrátové komprese, využívaný
ve všech multimediálních
přehrávačích -kompresní
algoritmu MPEG-1 s kódov.
layer 3. Kvalita MP3 závisí na
použitém programu pro
kompresi, nejlepším je „Lame“
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

8. 
MP3Pro – inovovaný formát MP3 -zlepšení kvality zvuku


OGG Vorbis – open-source ztrátový audio kodek, měl nahradit právě MP3

AAC (Advanced Audio Coding) – ztrátový kompresní kodek, nástupce
MP3 v MPEG-2 i MPEG-4, (v iPhone, iPod, PlayStation Sony, Nokia…)



AACplus - označován HE-AAC, velmi pokročilá kompresní technologie,
pro ještě lepší kvalitu zvuku při nízkých datových tocích



WMA – autor –Microsoft, má výrazně horší kvalitu než MP3 i při stejném
bitrate, uplatnění pouze pro nízké datové toky okolo 64 kbps


AC3 - Dolby Digital -téměř výhradně na DVD, při vysokém bitrate, když
nezáleží na velikosti souboru, přehraje jej každý DVD přehrávač

Doporučení formátu

Všeobecně je doporučován bezztrátový FLAC a ztrátový MP3. U MP3 je
vhodné využít soubory s vyšším sampling rate, nejlépe 320 kBps. Pro
profesionální hudebníky jednoznačně FLAC.



VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044

9. 

Srovnání formátů
VOŠ pro praxi
reg. č.: CZ.1.07/2.1.00/32.0044