理论教育 数字化摄像机在声音领域是如何被利用的

数字化摄像机在声音领域是如何被利用的

时间:2023-05-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:可以说,数字信号适用于易产生杂波和波形失真的录像机及远距离传送使用。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。这一点对于数字化摄像机来说,是主要的优点。那数字化技术在声音领域是如何被利用的?样本精度反映度量声音波形幅度的精度。它能准确记录声波,数据量大,经过采样生成WAV和MP3音频文件。一种免费的开源音频格式,比MP3先进,可以在相对较低的数据速率下实现比MP3更好的音质。

数字化摄像机在声音领域是如何被利用的

随着科学技术的发展,当今世界早已经是一个数字化的时代。数字化将任何连续变化的输入——如图画的线条或声音信号,转化为一串分离的单元,在计算机中用0和1表示,通常用模数转换器执行这个转换。

数字化具有十分强大的优越性:

1.数字信号与模拟信号相比,前者是加工信号。加工信号对于有杂波和易产生失真的外部环境和电路条件来说,具有较好的稳定性。可以说,数字信号适用于易产生杂波和波形失真的录像机及远距离传送使用。数字信号传送具有稳定性好、可靠性高的优点。

数字信号本身与模拟信号相比,确实受外部杂波的影响较小,但是它对被变换成数字信号的模拟信号本身的杂波却无法识别。因此,将模拟信号变换成数字信号所使用的模/数(A/D)变换器,是无法辨别图像信号和杂波的。

2.数字信号需要使用集成电路(IC)和大规模集成电路(ISI),而且计算机易于处理数字信号。数字信号还适用于数字特技和图像处理

3.数字信号处理电路简单。它没有模拟电路里的各种调整,因而电路工作稳定、技术人员能够从日常的调整工作中解放出来。

例如,在模拟摄像机里,需要使用100个以上的可变电阻。在有些地方调整这些可变电阻的同时,还需要调整摄像机的摄像特性。各种调整彼此之间又相互有微妙的影响,需要反复进行调整,才能够使摄像机接近于完善的工作状态。在电视广播设备里,摄像机还算是较小的电子设备,如果摄像机100%地数字化,就可以不需要调整了。对厂家来说,降低了摄像机的成本费用。对电视台来说,不需要熟练的工程师,还缩短了节目制作时间。

4.数字信号易于被压缩存储。这一点对于数字化摄像机来说,是主要的优点。

那数字化技术在声音领域是如何被利用的?声音又是如何实现数字化的?简单来说声音的数字化过程实际上就是采样、量化和编码的过程。

(1)采样。在某些特定的时刻对模拟信号进行测量,即每隔一定的时间测量一次声音信号的幅值,把时间连续的模拟信号转换成时间离散、幅度连续的采样信号。

在采样中,涉及了许多的概念。采样频率:一秒钟采样的次数,采样频率越高,单位时间内采集的样本数越多,得到的波形越接近原始波形,音质越好,数字化声音的数据量也越大。

(2)量化。按“四舍五入”或其他方法将采样得到的数值限定在几个有限的数值中,将采样信号转换为时间离散、幅度离散的数字信号。(www.daowen.com)

(3)样本精度(sample precise)。样本精度反映度量声音波形幅度的精度。采样精度越高,位数越多,表示的数值范围越大,数字化后波形振幅的精度越高,声波的还原越细腻,声音的质量越好,需要的存储空间越多;位数越少,声音的质量越低,需要的存储空间越少;通常有8位、16位。编码量化后的数字音频信号直接存入计算机会占用很大的存储空间,通过编码可以去除信号冗余和量化噪音,减少数据的存储量。

(4)编码。按一定的格式把离散的量化数值加以记录,即将量化后的信号转换成一个二进制编码组输出;并在有用的数据中加入一些用于同步、纠错和控制的数据。

5.声音的文件类型

(1)WAVE (Waveform Audio)波形音频文件。该文件类型常被用于多媒体系统、音乐光盘制作;记录物理波形,数据量大。

(2)MIDI (Musical Instrument Digital Interface)乐器接口文件。该文件类型常被用于合成音乐、游戏制作;记录音符时值、频率、音色特征,数据量小。

(3)CDA (CD Audio)激光音频文件。它能准确记录声波,数据量大,经过采样生成WAV和MP3音频文件。

(4)MP3/WMA(MPEG音频压缩标准)压缩音频文件。它必须经过解压缩,数据量小。

(5)RA(Real Audio) Real音频文件。它主要适用于在网络上的在线音乐欣赏

(6)APE。它属于无损音频压缩格式,是现在网络上比较流行的音频文件格式。

(7)OGG( Ogg Vorbis) 。一种免费的开源音频格式,比MP3先进,可以在相对较低的数据速率下实现比MP3更好的音质。

随着数字化计划的不断更新变革,声音也正在发生着日新月异的变化,其艺术形式越来越多样,不断地给我们创造惊喜。

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