Victor_VG
Tracker Mod | Редактировать | Профиль | Сообщение | Цитировать | Сообщить модератору
Djual
Тут хватит знания принципов работы алгоритмов и математики в объёме средней школы. Оба алгоритма с потерями, и учитывая теорему Котельникова об оцифровке непрерывного сигнала которая говорит, что для оцифровки непрерывного сигнала с верхней частой F частота опросов должна быть не менее 2F и зная число каналов легко оценить верхнюю частоту сигнала закодированного алгоритмом по простой формуле F/2N, где F частота оцифровки, N число каналов.
А дальше всё совсем просто - верхние частоты спектра источников звука и восприятие человеком звуков разных частот известны, так что можно легко оценить насколько закодированный звуковой сигнал отличается от естественного. А посмотрев частотные свойства алгоритмов сжатия вы сразу увидите, что алгоритм МР3 первоначально созданный для междугородней телефонии имеет верхний частотный предел примерно на уровне 8000 - 8500 Гц т.е. его хватает для обеспечения разборчивости человеческой речи (100 - 4700 Гц), но он не может передать спектр звучания симфонического оркестра т.к. тот лежит в пределах 40 -18000 Гц, а значит звучание оркестра будет искажено.
Алгоритм МР4А изначально разрабатывался для частотного диапазона 31,5 - 18000 Гц, т.е может передать звучание оркестра по частотам, но тембровую окраску звука ("обертона" - вторичные сигналы с частой в целое число раз кратной основной - "гармоники") не передаёт - все без исключения алгоритмы с потерями используют частотное ограничение спектра входного сигнала для снижения объёма подаваемых на вход компрессора данных, а так же имеют ограниченный диапазон уровней выходного сигнала.
Причины просты - с ростом номера гармоники сигнала её амплитуда в сотни и тысячи раз снижается относительно первой (основной) гармоники и для высших ( N > 5) гармоник становится соизмерима с уровнем шумов, что делает их практически не различимыми, и хотя мы не можем различить между собой звуки с различными частотами выше 20000 ГЦ, наличие таких сигналов влияет на естественность слышимого нами звука - это его "тембровая окраска", хотя сам факт их наличия в слышимом нами звуке мы воспринимаем. Причины лежат в области физиологии и частично акустики, но нам достаточно знать что такое явление есть и отвечает за естественность слышимого нами звука.
Это первое, и второе - наше ухо воспринимает звук довольно интересно - сигналы с частотой 20 - 300 Гц (НЧ) несут информацию о громкости, от 300 - 5000 Гц (СЧ) о пространственном положении источника, а свыше 5000 Гц (ВЧ) о его тембре. При этом энергетический спектр звука так же распределён неравномерно: большая его часть приходится на диапазон НЧ: ~ 65% - 70%, на СЧ ~ 20% - 25%, и на долю ВЧ остаются 5% - 10% общей излучённой энергии. И наше ухо к этому отлично приспособилось:
А что качается собственно задачи "точная оценка качества сигнала", то она в принципе не решаемая потому, что надо учесть бесконечное число случайных факторов что делает время счёта бесконечным. Потому используются приближённые оценки соответствия "исходный сигнал - восстановленный сигнал на выходе тракта обработки" с достаточно сложными методиками лабораторных измерений и последующей обработки результатов. Всё остальное показометры из серии потешить самолюбие, а потому всерьёз не воспринимаемое.
----------
Жив курилка! (Р. Ролан, "Кола Брюньон")
Xeon E5 2697v2/C602/128 GB PC3-14900L/GTX 1660 Ti, Xeon E5-2697v2/C602J/128 Gb PC3-14900L/GTX 1660 Ti |
|
