Кіріспе

Цифрлық аудионы қысу стандарты – цифрлық аудионы қысу түрі. Жақын дерлік жылдам қысылған аудио мультиплексі (NICAM) – цифрлық аудионы жоғалтумен қысудың ерте түрі. Ол бастапқыда 1970 жылдардың басында телерадио хабар тарату желілеріндегі тікелей байланыс үшін әзірленген. 1980 жылдары телерадиокомпаниялар NICAM қысуын стерео теледидар дыбысын халыққа тарату үшін қолдана бастады.

Жақын-тез арада жинақтау

Бұл идея алғаш рет 1964 жылы сипатталған. Мұнда, "диапазонды реттеу" аналогты-цифрлық түрлендіргішке (ADC) дейін және цифрлық-аналогты түрлендіргіштен (DAC) кейін аналогты сигналға қолданылуы тиіс еді. Бұл тәсілді ADC-ден кейін және DAC-тан бұрын толыққандай цифрлық түде жүзеге асырылатын радиохабар таратуда қолдану 1972 жылғы BBC зерттеу есебінде сипатталған.

Қоғамға арналған хабар тарату

NICAM-ның екінші рөлі – көпшілікке тарату – 80-ші жылдары BBC арқылы дамытылды. Бұл нұсқа 728 кбит/с биттік ағынмен жіберілетіндігі үшін NICAM 728 деп аталды. Ол NICAM 3-тің дыбыс кодтау параметрлерін пайдаланады. NICAM-ның алғашқы сандық стерео бағдарламасы – Proms-тің 92-ші шығарылымының алғашқы кеші, ол 1986 жылдың 18 шілдесінде BBC2 арнасында Лондондағы Кристалл Палас хабар тарату станциясынан көрсетілді. Бірақ бағдарламалардың стерео форматында көрсетіліп жатқаны туралы BBC бес жылдай уақыттан кейін ғана хабарлады, осыған дейін елдің көп бөлігіндегі хабар тарату станциялары NICAM-ды қолдайтын деңгейге жеткізілген және көптеген BBC бағдарламалары стерео форматында жасалған болатын. BBC өзінің NICAM стерео қызметін Ұлыбританияда 1991 жылдың 31 тамызында ресми түрде іске қосты (телевизиядағы 1991 жылға қараңыз), бірақ Ұлыбританияның басқа телеарналары ITV және Channel 4 осы мүмкіндікті шамамен 18 ай бұрын жариялаған. Channel 4 1989 жылдың ақпан айында Лондонның Кристалл Палас хабар тарату станциясы арқылы сынақтарды бастады. Ол ETS EN 300 163 стандартымен стандартыланды.

Операция

Моно "үйлесімділігін" қамтамасыз ету үшін NICAM сигналы дыбыс тасымалдағышымен қатар субтасымалдағышқа жіберіледі. Бұл FM немесе AM стандартты моно дыбыс тасымалдағышы моно қабылдағыштармен қабылдау үшін өзгеріссіз қалдырылады дегенді білдіреді. NICAM негізіндегі стерео теледидар инфрақұрылымы бір уақытта стерео теледидар бағдарламасын және моно "үйлесімділік" дыбысын, немесе екі немесе үш толығымен әртүрлі дыбыс ағынын таратуға болады. Бұл соңғы режим аудионы әртүрлі тілдерде, халықаралық рейстердегі кино көрсетулерде қолданылатын тәсілге ұқсас түрде тарату үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл режимде пайдаланушы қабылдағыштағы "дыбысты таңдау" бақылауын пайдаланып, контентті көру кезінде қандай дыбыстық жолды тыңдауды таңдай алады. Бұл PAL жүйесіндегі NICAM спектрі. SECAM L жүйесінде NICAM дыбыс тасымалдағышы AM дыбыс тасымалдағышынан бұрын 5,85 МГц жиілігінде орналасқан, ал бейне жолағының ені 6,5 МГц-тан 5,5 МГц-қа дейін азайттылады. Қазіргі уақытта NICAM келесі мүмкіндіктерді ұсынады. Режим дерек ағынына 3 биттік типтік өріс қосылуы арқылы автоматты түрде таңдалады. Бір цифрлық стерео дыбыс арнасы. Екі толығымен әртүрлі цифрлық моно дыбыс арнасы. Бір цифрлық моно дыбыс арнасы және 352 кбит/с дерек арнасы. Бір 704 кбит/с дерек арнасы. Қалған төрт опция кейінірек іске асырылуы мүмкін. Дегенмен, тізімдегі алғашқы екеуі ғана кеңінен қолданылып жүргені белгілі.

NICAM беру проблемалары

NICAM аудиосын өңдеуде тарату тізбегіндегі кейбір көрінбейтін мәселелер бар. NICAM (Compact Disc стандартынан өзгеше) 32 кГц жиілікте 14 биттік аудионы дискретизациялайды. Антиалиасингтік сүзгілердің кодтағышта болуына байланысты NICAM дыбыс арнасының жоғарғы жиілік шегі 15 кГц құрайды. Бастапқы 14 биттік PCM аудио үлгілері тарату үшін 10 битке дейін цифрлық түрде жинақыланады. NICAM аудио үлгілері 32 блокқа бөлінеді. Егер блоктан барлық үлгілер тыныш болса, яғни ең маңызды биттердің бәрі нөл болса, осы биттер ешқандай жоғалтусыз жойылуы мүмкін. Дауысы күштірек үлгілерде ең аз маңызды биттердің кейбіреулері естілмейтіндей болуы үмітімен қысқартылады. Әрбір блок үшін 3 биттік басқару сигналы қандай биттер жойылғанын тіркеп алады. Цифрлық жинақылау (CCITT J.17 алдын ала күшейту қисығын қолдану) кодтау және декодтау алгоритмдерінің өте дәл жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Түрлі ерекшеліктері

NICAM үлгісі – бұл Compact Disc-те немесе MP3, AAC немесе Ogg аудио құрылғыларындағы кодектерде кеңінен қолданылатын стандартты PCM үлгісінен өзгеше. NICAM үлгісі көбірек Адаптивті Дифференциалдық Импульстік Кодты Модуляцияға немесе кеңейтілген, жылдам өзгертілетін динамикалық диапазонмен A заңының компрессиясына ұқсас.

Партитті тексеру 10 биттің тек 6-сына ғана шектелген

Дыбыс үлгілерінің теңдік қорғауын күшейту мақсатында, паритеттік бит әрбір NICAM үлгісінің жоғарғы алты битіне ғана есептеледі. BBC NICAM-нің бастапқы зерттеулері көрсеткендей, ең маңызды емес төрт биттегі түзетілмеген қателер, барлық он битті қорғайтын теңдік арқылы қамтамасыз етілген жалпы қорғаудың азайтылуынан жақсырақ болып табылады.

Видеорегистратор

VHS және Betamax үй видеокассеталары (VCR) бастапқыда дыбыс тректерін жазу үшін тек тұрақты сызықтық жазба басын қолданды, бұл NICAM аудиосын жазуға жеткіліксіз болды; бұл олардың дыбыс сапасын айтарлықтай шектеді. Кейін көптеген VCR құрылғыларына жоғары сапалы стерео дыбысты жазу мүмкіндігі қосымша функция ретінде енгізілді, онда кіріс жоғары сапалы стерео дыбыс көзі (әдетте FM радиосы немесе NICAM теледидары) жиілік модуляцияланатын және бейне сигнал үшін қолданылатын жоғары өткізгіштікке ие спиральді сканерлеу техникасын пайдалана отырып, әдеттегі аудио және бейне тректеріне қосымша жазылатын. Толық өлшемді VCR құрылғылары таспаны толыққанды пайдаланғандықтан, жоғары сапалы дыбыс сигналы бейне сигналдың астында диагональды түрде, қосымша спиральді сканерлеу бастары мен тереңдік мультиплекстеуді пайдалана отырып жазылатын. Моно дыбыс трегі (және кейбір құрылғыларда NICAM емес, Hi Fi емес стерео трек) де бұрынғыдай сызықтық трекке жазылатын, Hi Fi емес VCR құрылғыларында ойнатылғанда Hi Fi құрылғыларында жасалған жазбалардың кері үйлесімділігін қамтамасыз ету үшін. Мұндай құрылғылар көбінесе "HiFi аудио", "Аудио FM" / "AFM" (FM – "Жиіліктік модуляция" дегенді білдіреді) деп сипатталатын, ал кейде бейресми түрде "Nicam" VCR деп аталды (Nicam хабарламалық аудио сигналын жазу үшін қолданылуына байланысты). Олар HiFi емес VCR ойнатқыштарымен үйлесімді болды, себебі стандартты дыбыс трегі де жазылатын, және кейде аудио кассеталық таспалардың орнына, олардан жоғары жиілік диапазоны мен тегіс жиілік жауабының артықшылығынан пайдаланылатын.

DVD дискісі

Видео режимінде жазу кезінде (DVD Video форматымен үйлесімді), көптеген DVD жазғыштар стандартпен рұқсат етілген үш арнаның (Цифрлық I, Цифрлық II, Аналогтық моно) тек біреуін ғана жаза алады. DVD VR сияқты жаңа стандарттар барлық цифрлық арналарды (стерио және екі тілді режимдерде) жазуға мүмкіндік береді, бірақ моно арна жойылады.

Флэш-жады және компьютерлік мультимедиа

Компьютердегі цифрлық медиаға арналған кодектер көбінесе дискідегі орынды үнемдеу үшін NICAM-ды басқа цифрлық аудио форматқа түрлендіреді.