Từ tín hiệu liên tục đến dãy số
Âm thanh thu vào có tín hiệu thay đổi theo thời gian. **Lấy mẫu** là đo giá trị ở những thời điểm cách đều nhau; **biểu diễn giá trị mẫu** là quy giá trị đo về một trong các mức được chọn; cuối cùng ghi **dãy giá trị mẫu** dưới dạng bit. Ví dụ thang 256 mức có thể dùng 8 bit cho mỗi giá trị từ 0 đến 255.
Nếu cùng một đoạn âm thanh và cùng số bit cho mỗi mẫu, lấy mẫu dày hơn sẽ tạo nhiều mẫu hơn và nhiều dữ liệu thô hơn. Chọn nhiều mức hơn cũng cần thêm bit cho mỗi mẫu. Cách này có thể biểu diễn tín hiệu sát hơn **trong điều kiện thu và xử lí phù hợp**; không tự bảo đảm bản thu nghe hay hơn. Khi phát, thiết bị chuyển dữ liệu số thành tín hiệu để đưa ra loa hoặc tai nghe.
Bài luyện
Với cùng thời lượng và 8 bit mỗi mẫu, tăng số lần lấy mẫu trong một giây sẽ làm dữ liệu PCM thô thay đổi thế nào?
Số bit của mỗi mẫu vẫn là 8; số mẫu tăng.
Cùng thời lượng nhưng số mẫu khác nhau.
Nhiều mẫu nhân cùng 8 bit tạo nhiều bit hơn.
Đây vẫn là dữ liệu âm thanh.
Lời giải
Dung lượng dữ liệu PCM thô tỉ lệ với số mẫu. Với cùng 8 bit mỗi mẫu và cùng thời lượng, lấy nhiều mẫu mỗi giây tạo nhiều bit hơn.
Tốc độ bit có đơn vị bit trên giây
**Tốc độ bit** cho biết số bit dữ liệu ứng với một giây. Nếu một tệp âm thanh có tốc độ **128 kilobit/s** và kéo dài **10 giây**, phép ước lượng theo mức đó là $128\times10=1280$ kilobit. Với quy ước $8$ bit = $1$ byte, đó là khoảng $160$ kilobyte nếu dùng cùng bậc kilo trong phép tính. Tệp thực còn thông tin phụ và tốc độ có thể thay đổi, nên đây là **ước lượng**, không phải kích thước chính xác.
Đừng nhầm **độ sâu bit** (số bit biểu diễn *một mẫu*) với **tốc độ bit** (số bit *mỗi giây*).
Bài luyện
Một luồng có tốc độ không đổi 128 kilobit/s trong 5 giây. Ước lượng số kilobit dữ liệu là bao nhiêu?
Đây là kết quả chia, không phải nhân theo thời gian.
128 kilobit chỉ ứng với một giây.
$128\times5=640$ kilobit.
Chưa có bước nhân nào cho 1024.
Lời giải
Tốc độ là 128 kilobit mỗi giây. Trong 5 giây, lượng dữ liệu ước tính là $128\times5=640$ kilobit.
Nén không mất mát và có mất mát
**Nén không mất mát** giữ đủ thông tin để khôi phục dữ liệu âm thanh số ban đầu; FLAC là một ví dụ. **Nén có mất mát** bỏ bớt một phần thông tin để giảm dung lượng; MP3 là một ví dụ. Với cùng một nguồn, cùng điều kiện mã hóa, hai cách đánh đổi dung lượng và lượng thông tin giữ lại khác nhau. Chỉ nhìn phần mở rộng tệp hoặc tốc độ bit chưa đủ khẳng định âm thanh nghe tốt hơn trong mọi trường hợp.
Bài luyện
Muốn nén mà khi giải nén khôi phục đúng dữ liệu âm thanh số ban đầu, chọn hướng nào?
Đó là tiêu chí của nén không mất mát.
Thông tin đã bỏ không trở lại nhờ tăng âm lượng.
Đổi tên không thay đổi cách mã hóa bên trong.
Bỏ bớt mẫu làm mất dữ liệu.
Lời giải
Nén không mất mát cho phép giải nén về đúng dữ liệu số ban đầu. Nén có mất mát chủ động bỏ thông tin để giảm dung lượng.
Đang học