فایل های صوتی و تصویری و مفاهیم آن‌

انواع فایل های صوتی و تصویری و مفاهیم آن

فایل های صوتی و تصویری دیجیتال، داده‌هایی هستند که اطلاعات مربوط به صداها و تصاویر را به صورت دیجیتالی ذخیره می‌کنند. این فایل‌ها در زندگی روزمره ما نقش بسیار مهمی دارند و در دستگاه‌های مختلفی مانند کامپیوتر، تلفن همراه، تلویزیون و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فایل های صوتی و تصویری، ستون‌های اصلی دنیای دیجیتال امروزی هستند که زندگی ما را به طرز چشمگیری تحت تأثیر قرار داده‌اند. فایل‌های صوتی، حاوی ضبط‌های دیجیتالی از صداها و موسیقی‌ها هستند که به ما امکان می‌دهند به هر موسیقی یا پادکستی که دوست داریم، در هر زمان و مکانی دسترسی داشته باشیم. این فایل‌ها در قالب‌های مختلفی مانند MP3، WAV و AAC ذخیره شده و توسط طیف گسترده‌ای از دستگاه‌ها از جمله گوشی‌های هوشمند، کامپیوترها و سیستم‌های صوتی قابل پخش هستند.

از سوی دیگر، فایل‌های تصویری، دنیایی از تصاویر متحرک، فیلم‌ها و ویدیوهای جذاب را به نمایش می‌گذارند. این فایل‌ها با ترکیب صدا، تصویر و گاهی اوقات متن، تجربه‌ای غنی و تعاملی را برای کاربران فراهم می‌کنند. فرمت‌های رایجی مانند MP4، AVI و MOV به ما اجازه می‌دهند تا از فیلم‌ها، سریال‌ها، مستندها و ویدیوهای آموزشی لذت ببریم. با پیشرفت تکنولوژی، کیفیت این فایل‌ها به طور چشمگیری افزایش یافته و امکان تماشای آن‌ها در دستگاه‌های مختلف با رزولوشن بالا فراهم شده است.

اهمیت فایل‌های صوتی و تصویری در زندگی روزمره غیرقابل انکار است. این فایل‌ها به عنوان ابزاری قدرتمند برای آموزش، سرگرمی، ارتباطات و حتی تجارت مورد استفاده قرار می‌گیرند. با دیجی تکنیک همراه باشید تا به دنیای شگفت‌انگیز فایل‌های صوتی و تصویری سفر کنیم و با مفاهیم پیچیده‌تر آن‌ها آشنا شویم.

فایل های صوتی

• تعریف: فایل های صوتی، داده‌های دیجیتالی هستند که اطلاعات مربوط به صداها را ذخیره می‌کنند. این اطلاعات شامل فرکانس، دامنه و زمان است.
• انواع فرمت‌های صوتی:
  • WAV: فرمتی با کیفیت بالا و بدون فشرده‌سازی است که حجم بالایی دارد.
  • MP3: فرمتی فشرده‌شده با کیفیت خوب است که حجم کمتری نسبت به WAV دارد.
  • AAC: فرمتی فشرده‌شده با کیفیت بالا است که از MP3 کیفیت بهتری دارد.
  • FLAC: فرمتی فشرده‌شده بدون اتلاف کیفیت است که حجم آن بین WAV و MP3 قرار دارد.
  • OGG: فرمت متن‌باز و آزاد است که کیفیت خوبی دارد.
• کاربردها:
  • موسیقی
  • پادکست
  • کتاب‌های صوتی
  • صداگذاری فیلم‌ها و بازی‌ها

فایل های تصویری

• تعریف: فایل های تصویری، داده‌های دیجیتالی هستند که اطلاعات مربوط به تصاویر متحرک یا ثابت را ذخیره می‌کنند. این اطلاعات شامل رنگ، روشنایی، کنتراست و فریم‌ریت است.
• انواع فرمت‌های تصویری:
  • JPEG: فرمتی فشرده‌شده با کیفیت خوب برای تصاویر ثابت است.
  • PNG: فرمتی فشرده‌شده بدون اتلاف کیفیت برای تصاویر با پس‌زمینه شفاف است.
  • GIF: فرمتی برای تصاویر متحرک با تعداد رنگ محدود است.
  • BMP: فرمتی بدون فشرده‌سازی با کیفیت بالا برای تصاویر ثابت است.
  • MP4: فرمتی برای فایل‌های ویدیویی با کیفیت خوب و حجم مناسب است.
  • AVI: فرمتی برای فایل‌های ویدیویی که توسط مایکروسافت توسعه داده شده است.
• کاربردها:
  • فیلم‌ها
  • انیمیشن‌ها
  • تصاویر دیجیتال
  • ویدیوهای آموزشی
  • ویدیوهای تبلیغاتی

تفاوت بین فایل‌های صوتی و تصویری

مفاهیم مهم دیگر

• فشرده‌سازی: فرآیندی است که حجم فایل را بدون کاهش قابل توجه کیفیت کاهش می‌دهد.
• کیفیت: به میزان جزئیات و وضوح تصویر یا صدا گفته می‌شود.
• فریم‌ریت: تعداد فریم‌های نمایش داده شده در هر ثانیه در یک فایل ویدیویی است.
• Codec: یک الگوریتم است که برای فشرده‌سازی و باز کردن فایل‌های صوتی و تصویری استفاده می‌شود.

درک این مفاهیم به شما کمک می‌کند تا فایل‌های صوتی و تصویری را بهتر انتخاب، ویرایش و مدیریت کنید.

 داده‌ های متا (Meta data)

داده‌های متای فایل‌های صوتی شامل سازنده‌ موسیقی (Artist)، آلبوم (Album)، تصویر آلبوم (Album Artwork)، عنوان فایل (Track title)، شماره‌ فایل (Track number) و ژانر (Genre) می‌شود.

فشرده‌سازی (Compressing)

هنگام ذخیره و انتقال فایل‌های صوتی، یکی از دغدغه‌های اصلی کاربران، حجم فایل‌ها است. برای کاهش حجم فایل‌های صوتی، از روش فشرده‌سازی استفاده می‌شود. فشرده‌سازی به معنای کاهش اندازه فایل بدون از دست دادن تمام اطلاعات آن است.

دو نوع اصلی فشرده‌سازی صوتی وجود دارد:

1. فشرده‌سازی بدون افت کیفیت (Lossless): در این روش، هیچ اطلاعاتی از فایل حذف نمی‌شود و کیفیت صدا به طور کامل حفظ می‌شود. فرمت‌های FLAC و ALAC از جمله محبوب‌ترین فرمت‌های Lossless هستند. این فرمت‌ها برای افرادی که به دنبال بالاترین کیفیت صدا هستند و حجم ذخیره‌سازی برایشان مهم نیست، مناسب است.

2. فشرده‌سازی با افت کیفیت (Lossy): در این روش، برخی از اطلاعات غیر ضروری از فایل حذف می‌شود تا حجم فایل کاهش یابد. این کار باعث کاهش اندکی در کیفیت صدا می‌شود. فرمت MP3 یکی از رایج‌ترین فرمت‌های Lossy است که به دلیل حجم کم و سازگاری با اکثر دستگاه‌ها، بسیار محبوب است. فرمت AAC نیز از جمله فرمت‌های Lossy است که کیفیت بهتری نسبت به MP3 دارد و حجم آن نیز کمتر است.

عوامل موثر در انتخاب فرمت صوتی:

• کیفیت صدا: اگر کیفیت صدا برای شما اولویت دارد، فرمت‌های Lossless را انتخاب کنید.
• حجم فایل: اگر حجم فایل برایتان مهم است، فرمت‌های Lossy مانند MP3 و AAC گزینه‌های مناسبی هستند.
• سازگاری با دستگاه‌ها: اطمینان حاصل کنید که دستگاه شما از فرمت صوتی انتخابی پشتیبانی می‌کند.

در نهایت، انتخاب فرمت مناسب به نیازهای شما بستگی دارد. اگر می‌خواهید از موسیقی با بالاترین کیفیت لذت ببرید، فرمت‌های Lossless را انتخاب کنید. اما اگر به دنبال حجم کمتر و سازگاری با دستگاه‌های مختلف هستید، فرمت‌های Lossy مانند MP3 و AAC گزینه‌های مناسبی هستند.

فایل‌های صوتی Lossy

در مقابل، نوع دیگری از فشرده‌سازی وجود دارد که برای کاهش بیشتر حجم فایل، بخشی از اطلاعات صوتی را حذف می‌کند. این فرآیند به فشرده‌سازی با افت کیفیت (Lossy) معروف است. در این روش، اطلاعاتی که گوش انسان حساسیت کمتری به آن‌ها دارد، حذف می‌شوند تا حجم فایل به میزان قابل توجهی کاهش یابد. البته این کار به طور اجتناب‌ناپذیر منجر به کاهش اندکی در کیفیت صدا می‌شود. با این حال، با استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته و استانداردهای مختلف، تلاش می‌شود تا این کاهش کیفیت به حداقل برسد و تا حد ممکن تجربه شنیداری خوبی برای کاربر فراهم شود.

فایل‌های MP3 و AAC دو نمونه معروف از فرمت‌های فشرده‌سازی Lossy هستند. این فرمت‌ها به دلیل حجم کم و سازگاری با اکثر دستگاه‌های پخش، بسیار محبوب هستند. با این حال، برای افرادی که به دنبال بالاترین کیفیت صدا هستند، فرمت‌های Lossless همچنان گزینه بهتری محسوب می‌شوند.

یادآور می‌شود در هر یک از این دو روش های اشاره شده فشرده‌سازی داده‌های متا حذف نمی‌‌شوند، و البته برخی از فرمت‌ها مثل WAV و AIFF قابلیت فشرده سازی دارند و اصلا نمی‌شوند و از کیفیت بالایی برخوردار هستند.

کانتینر (Container) ظرفی برای نگهداری فایل‌های چندرسانه‌ای

ممکن است کانتینر و فرمت را با یکدیگر اشتباه بگیریم، اما این دو مفهوم کاملاً متفاوت هستند. فرمت به ساختار و نحوه ذخیره اطلاعات در یک فایل اشاره دارد، در حالی که کانتینر یک ظرف یا بسته‌بندی است که فایل‌های مختلف را در خود جای می‌دهد. به عنوان مثال، یک فایل ویدیویی می‌تواند شامل چندین جریان داده مانند تصویر، صدا و زیرنویس باشد که همه این جریان‌ها در یک کانتینر قرار می‌گیرند.

WAV یکی از نمونه‌های رایج کانتینرهای صوتی است که معمولاً برای ذخیره فایل‌های صوتی با کیفیت بالا در فرمت PCM استفاده می‌شود. PCM (Pulse Code Modulation) یک روش دیجیتال برای نمایش سیگنال‌های صوتی آنالوگ است.

نرخ فشرده‌سازی: تعادل بین حجم و کیفیت

نرخ فشرده‌سازی به میزان کاهش حجم یک فایل صوتی اشاره دارد. هرچه نرخ فشرده‌سازی بیشتر باشد، حجم فایل کمتر می‌شود اما در مقابل ممکن است کیفیت صدا نیز کاهش یابد. به عبارت دیگر، با افزایش نرخ فشرده‌سازی، برخی از اطلاعات صوتی حذف می‌شوند تا حجم فایل کاهش پیدا کند.

• نرخ فشرده‌سازی 2:1: به این معنی است که حجم فایل نهایی نصف حجم فایل اصلی خواهد بود.
• نرخ فشرده‌سازی 8:1: به این معنی است که حجم فایل نهایی یک هشتم حجم فایل اصلی خواهد بود.

توجه: هرچه نرخ فشرده‌سازی بیشتر شود، احتمال کاهش کیفیت صدا بیشتر می‌شود. این کاهش کیفیت ممکن است به صورت کاهش جزئیات صدا، افزایش نویز پس‌زمینه و یا کاهش دینامیک صدا خود را نشان دهد.

عوامل موثر بر کیفیت صدا پس از فشرده‌سازی:

• الگوریتم فشرده‌سازی: الگوریتم‌های مختلف فشرده‌سازی، روش‌های متفاوتی برای حذف اطلاعات اضافی دارند و این موضوع بر کیفیت صدای نهایی تأثیر می‌گذارد.
• بیت‌ریت: بیت‌ریت به میزان داده‌ای گفته می‌شود که در هر ثانیه برای رمزگذاری صدا استفاده می‌شود. بیت‌ریت بالاتر به معنای کیفیت صدای بهتر است.
• نوع فایل صوتی: هر فرمت صوتی از روش‌های فشرده‌سازی خاص خود استفاده می‌کند و این موضوع بر کیفیت صدای نهایی تأثیر می‌گذارد.

در انتخاب نرخ فشرده‌سازی، باید تعادلی بین حجم فایل و کیفیت صدا برقرار کرد. اگر به کیفیت صدای بسیار بالا نیاز دارید، بهتر است از نرخ فشرده‌سازی پایین‌تر استفاده کنید. اما اگر حجم فایل برایتان مهم‌تر است، می‌توانید از نرخ فشرده‌سازی بالاتری استفاده کنید.

نکات کلیدی:

• کانتینر ≠ فرمت: کانتینر یک ظرف است و فرمت به ساختار داده‌ها اشاره دارد.
• نرخ فشرده‌سازی: هرچه نرخ فشرده‌سازی بیشتر باشد، حجم فایل کمتر و کیفیت صدا ممکن است کمتر شود.
• عوامل موثر بر کیفیت صدا: الگوریتم فشرده‌سازی، بیت‌ریت و نوع فایل صوتی بر کیفیت صدا تأثیر می‌گذارند.

با درک این مفاهیم، می‌توانید فایل‌های صوتی خود را با بهترین کیفیت و مناسب‌ترین حجم ذخیره و انتقال دهید.

ریپ‌کردن (Ripping)

اکسترکت‌کردن (خارج‌کردن از حالت فشرده) فایل‌‌های Audio CD، کپی‌کردن آن‌ها روی هارد و درنهایت تبدیل آن‌ها به فرمت‌های مختلف صوتی با استفاده از نرم‌افزارهای ripping را ریپ‌کردن می‌گویند.

سی‌دی های صوتی (Audio CD) استاندارد طلایی کیفیت صدا

سی‌دی صوتی نوعی لوح فشرده است که به‌طور اختصاصی برای ذخیره‌سازی و پخش فایل‌های صوتی طراحی شده است. این سی‌دی‌ها که در فروشگاه‌های موسیقی به وفور یافت می‌شوند، حاوی ترک‌های صوتی با بالاترین کیفیت هستند.

ویژگی‌های کلیدی سی‌دی‌های صوتی:

• فرمت WAV: فایل‌های صوتی روی سی‌دی‌های صوتی معمولاً در فرمت WAV ذخیره می‌شوند. WAV یک فرمت بدون فشرده‌سازی است که تمامی اطلاعات صوتی را بدون هیچ‌گونه افت کیفیتی حفظ می‌کند.
• کیفیت صدای استثنایی: به دلیل استفاده از فرمت WAV و عدم فشرده‌سازی، سی‌دی‌های صوتی کیفیت صوتی بسیار بالایی را ارائه می‌دهند. این کیفیت صدا به قدری بالا است که به عنوان استاندارد طلایی در صنعت موسیقی شناخته می‌شود.
• پخش در سی‌دی پلیرها: سی‌دی‌های صوتی برای پخش در دستگاه‌های سی‌دی پلیر طراحی شده‌اند. این دستگاه‌ها قادر به خواندن اطلاعات موجود روی سی‌دی و تبدیل آن به سیگنال‌های صوتی هستند.

چرا سی‌دی‌های صوتی همچنان محبوب هستند؟

• کیفیت صدای بی‌نظیر: برای افرادی که به دنبال بهترین کیفیت صدا هستند، سی‌دی‌های صوتی بهترین گزینه هستند.
• تجربه شنیداری کامل: سی‌دی‌های صوتی امکان لذت بردن از موسیقی به صورت کامل و بدون هیچ‌گونه محدودیتی را فراهم می‌کنند.
• ارزش هنری: بسیاری از افراد، سی‌دی‌های صوتی را به عنوان یک اثر هنری و کالکشن شخصی خود در نظر می‌گیرند.

در دنیای دیجیتال امروز، با وجود فرمت‌های صوتی فشرده‌سازی‌شده مانند MP3، سی‌دی‌های صوتی همچنان طرفداران خود را دارند. افرادی که به دنبال کیفیت صدای خالص و تجربه‌ای صوتی بی‌نظیر هستند، همچنان به سی‌دی‌های صوتی وفادار می‌مانند.

نکات مهم:

• سی‌دی‌های صوتی به دلیل عدم فشرده‌سازی، حجم بالایی دارند.
• سی‌دی‌های صوتی برای پخش به یک دستگاه سی‌دی پلیر نیاز دارند.

استاندارد صوتی MPEG

MPEG مخفف عبارت Moving Picture Experts Group است و به مجموعه‌ای از استانداردهای بین‌المللی اشاره دارد که برای فشرده‌سازی داده‌های صوتی و تصویری به کار می‌روند. هدف اصلی از ایجاد این استانداردها، کاهش حجم فایل‌ها بدون افت چشمگیر در کیفیت آن‌ها بوده است.

چرا از MPEG استفاده می‌کنیم؟

• کاهش حجم فایل‌ها: یکی از مهم‌ترین مزایای استفاده از استاندارد MPEG، کاهش چشمگیر حجم فایل‌های صوتی است. این ویژگی به ویژه برای ذخیره‌سازی و انتقال فایل‌های صوتی در دستگاه‌های با حافظه محدود بسیار مفید است.
• حفظ کیفیت صدا: با وجود کاهش حجم، فایل‌های فشرده شده با استاندارد MPEG کیفیت قابل قبولی دارند و تفاوت آن‌ها با فایل‌های اصلی برای بسیاری از شنوندگان محسوس نیست.
• پشتیبانی گسترده: استاندارد MPEG به طور گسترده در نرم‌افزارها و دستگاه‌های مختلف پشتیبانی می‌شود و این امر باعث شده است که فایل‌های فشرده شده با این استاندارد به راحتی قابل پخش باشند.

انواع لایه‌های MPEG:

استاندارد MPEG شامل چندین لایه مختلف است که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. از جمله مهم‌ترین لایه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• MPEG-1 Layer 3 (MP3): محبوب‌ترین و پرکاربردترین لایه MPEG است که برای فشرده‌سازی فایل‌های صوتی با کیفیت بالا و حجم کم استفاده می‌شود.
• MPEG-2 AAC: جایگزین پیشرفته‌تر MP3 است که کیفیت صوتی بهتری را ارائه می‌دهد و به ویژه برای دستگاه‌های قابل حمل مانند پخش‌کننده‌های MP3 و تلفن‌های همراه به کار می‌رود.

مزایای استفاده از MPEG:

• کیفیت مناسب با حجم کم: امکان ذخیره‌سازی تعداد بیشتری فایل صوتی در یک حافظه محدود.
• پشتیبانی گسترده: سازگاری با اکثر نرم‌افزارها و دستگاه‌های پخش.
• نرخ بیت قابل تنظیم: امکان تنظیم نرخ بیت برای دستیابی به تعادل دلخواه بین کیفیت و حجم.

معایب استفاده از MPEG:

• کاهش جزئی در کیفیت: با وجود تلاش برای حفظ کیفیت، در برخی موارد ممکن است کاهش جزئی در کیفیت صدا احساس شود.
• پیچیدگی فنی: فرآیند فشرده‌سازی و رمزگشایی فایل‌های MPEG نسبتاً پیچیده است.

در کل، استاندارد MPEG یک ابزار قدرتمند برای فشرده‌سازی فایل‌های صوتی است که به ما امکان می‌دهد تا از موسیقی با کیفیت بالا در دستگاه‌های مختلف لذت ببریم.

رمزگذاری و رمزگشایی (Encoding and Decoding) پل ارتباطی بین داده‌ها و دستگاه‌ها

رمزگذاری (یا انکدینگ) فرآیندی است که طی آن داده‌ها (مانند فایل‌های صوتی، تصویری یا متنی) به شکلی تغییر می‌یابند که بتوان آن‌ها را به صورت کارآمدتری ذخیره، انتقال یا پردازش کرد. این تغییر شکل معمولاً شامل فشرده‌سازی داده‌ها، تبدیل آن‌ها به فرمت‌های استاندارد یا رمزگذاری برای حفظ امنیت اطلاعات است.

رمزگشایی (یا دیکدینگ) فرایند معکوس رمزگذاری است. در این فرآیند، داده‌های رمزگذاری شده به شکل اصلی خود بازگردانده می‌شوند تا قابل فهم و استفاده برای انسان یا دستگاه‌ها باشند.

چرا به رمزگذاری و رمزگشایی نیاز داریم؟

• فشرده‌سازی: کاهش حجم فایل‌ها برای ذخیره‌سازی و انتقال آسان‌تر.
• استانداردسازی: تبدیل داده‌ها به فرمت‌هایی که توسط دستگاه‌های مختلف قابل فهم هستند (مثلاً تبدیل فایل صوتی به MP3).
• امنیت: محافظت از اطلاعات حساس در برابر دسترسی‌های غیرمجاز.

رمزگذاری فایل‌های صوتی:

رمزگذاری فایل‌های صوتی معمولاً به معنای تبدیل فایل صوتی خام (مانند WAV) به فرمتی فشرده مانند MP3 یا AAC است. این کار با استفاده از الگوریتم‌های پیچیده انجام می‌شود که برخی از اطلاعات صوتی را که برای گوش انسان کمتر قابل تشخیص هستند، حذف می‌کنند.

رمزگشایی فایل‌های صوتی:

رمزگشایی فایل صوتی به این معنی است که دستگاه پخش‌کننده بتواند اطلاعات موجود در فایل فشرده را استخراج کرده و آن را به سیگنال‌های صوتی قابل شنیدن تبدیل کند. این فرآیند به کمک نرم‌افزارهای پخش‌کننده و سخت‌افزار دستگاه انجام می‌شود.

مثالی ساده:

فرض کنید می‌خواهید یک آهنگ را در تلفن همراه خود ذخیره کنید. آهنگ اصلی حجم بسیار زیادی دارد. با استفاده از یک نرم‌افزار، این آهنگ را به فرمت MP3 (که یک فرمت فشرده است) تبدیل می‌کنید (رمزگذاری). حالا فایل MP3 حجم بسیار کمتری دارد و می‌توانید آن را در تلفن همراه خود ذخیره کنید. وقتی می‌خواهید این آهنگ را گوش دهید، تلفن همراه شما فایل MP3 را رمزگشایی کرده و آن را به صورت صدا پخش می‌کند.

کدک (Codec)

کدک نرم‌‌افزاری است که برای اجرای الگوریتمی جهت رمزگذاری و رمزگشایی دیکد deecode فایل‌های صوتی بکار می رود. درواقع هدف از به‌کارگیری این الگوریتم بالا بردن کیفیت صدای فایل یا حفظ کیفیت آن با حداقل تعداد ممکن بیت است. با استفاده از کدک‌های مختلف می‌توان حجم فایل‌های صوتی و پهنای باند موردنیاز برای پخش فایل‌ها را نسبتا کاهش داد.

کدک با فرمت تفاوت دارد همان‌طور که گفتیم، کدک ابزاری برای رمزگذاری و رمزگشایی دیتاهای صوتی است، اما فرمت دربردارنده‌ این فایل‌ها است، به‌عنوان مثال MP3 یک فرمت و LAME یک کدک محسوب می‌شود.

بیت‌ریت یا نرخ بیت (Bitrate)

بیت‌ریت درواقع به تعداد بیت‌هایی از فایل گفته می‌شوند که در هر واحد زمانی پردازش می‌شوند و هر چقدر میزان بیت‌ریت یک فایل بیشتر باشد، کیفیت و حجم صدای آن فایل هم بیشتر است. واحد سنجش بیت‌ریت، کیلوبیت (kbps) در ثانیه است (مثلا ۱۲۸ کیلوبیت یا ۳۲۰ کیلوبیت در ثانیه). بیت‌ریت فایل‌های موسیقی معمولا بین ۹۶ تا ۳۲۰ کیلوبیت در ثانیه است.

البته بیت‌ریت فرمت DTS که معمولا برای فیلم‌های دارای صدای فراگیر استفاده می‌شود، به ۱۵۰۹ کیلوبیت در ثانیه هم می‌رسد که باعث می‌شود کاربران صدایی هیجان‌انگیز را بشنوند و کاملا در فضای فیلم قرار بگیرند.

بیت‌ریت فایل‌های صوتی به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ بیت‌ریت ثابت و بیت‌ریت متغیر. در بیت‌ریت ثابت بیت‌ریت در طول پخش فایل صوتی یا تصویری ثابت است یا تغییر بسیار کمی دارد؛ اما در بیت‌ریت متغیر، میزان بیت‌ریت متناسب با پیچیدگی فایل موسیقی و تعداد بیت‌های در‌حال پردازش در هر ثانیه افزایش یا کاهش می‌یابد.

سمپل ریت یا نرخ نمونه‌برداری (Sample Rate)

به بیان ساده سمپل ریت به تعداد دفعاتی گفته می‌شود که یک سیگنال صوتی در زمان تبدیل‌شدن به سیگنال دیجیتالی، پردازش می‌شود و واحد سنجش آن هرتز یا کیلوهرتز در ثانیه است. درواقع سمپل ریت برای اندازه‌گیری فرکانس ایجاد شده است.

سمپل‌ ریت متداول صدای فیلم‌ها و فایل‌های موسیقی ۴۸ کیلوهرتز و بهترین سمپل ریت ۴۴٫۱ کیلوهرتز است که بهترین گزینه برای تولید حرفه‌ای موسیقی و فایل‌های صوتی نیز محسوب می‌شود. سمپل ریت برخی از فایل‌های به ۱۹۲ کیلوهرتز نیز می‌رسد. درکل فایل‌های صوتی با سمپل ریت بالاتر کیفیت بهتر و صدای بیشتری دارند.

عمق بیت (Bit Depth)

عمق بیت که درواقع نشان‌دهنده وضوح و رزولوشن داده‌های صوتی ایجاد‌شده و ذخیره‌شده در هر فایل صوتی است، عمق بیت به تعداد بیت‌های اطلاعات در دسترس در هر بار نمونه‌برداری (پردازش سیگنال‌ها در زمان تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال) گفته می‌شود.

عمق بیت در فایل‌های صوتی سی‌دی ۱۶ بیت و در فایل‌های صوتی دی‌وی‌دی ۲۴ بیت است، عمق بیت بیشتر نیز به‌معنای کیفیت بالاتر و حجم صدای بالاتر است. درواقع با افزایش یک بیت، بلندی صدا نیز ۶ دسیبل افزایش می‌یابد.

کانال‌های صدا (Audio channels)

فایل‌های صوتی از نظر تعداد کانال به فایل‌های مونو یا تک کاناله، استریو یا دو کاناله و یابیشتر فراگیر تقسیم می‌شوند و توسط پخش کننده ها به همان تعداد کانال پخش میشود.

video coding format

نرم افزار یا سخت افزاری که فایل های ویدئویی دیجیتال را فشرده میکند و یا از حالت فشرده خارج می کند. در مفهوم فشرده سازی ویدیو، واژه مرکب کدک codec برای رمزگذار encoder و رمزگشا decoder بکار میرود، روشی که فقط فشرده می شود معمولاً رمزگذار است و دستگاهی که فقط از فشرده سازی خارج می کند رمزگشا نامیده می شود.

discrete cosine transform (DCT)

در سال 1974، فشرده سازی تبدیل کسینوس گسسته (DCT) معرفی شد، و در اواخر دهه 1980، تعدادی از شرکت‌ها شروع به آزمایش DCT که lossy compression است برای کدگذاری ویدیو کردند که منجر به توسعه استاندارد H.261 شد.

اولین استاندارد عملی برنامه نویسی ویدئو بود، و توسط تعدادی از شرکت ها، از جمله Hitachi، PictureTel، NTT، BT، و Toshiba، در میان دیگران توسعه داده شد. از زمان H.261، فشرده‌سازی DCT توسط تمام استانداردهای اصلی کدگذاری ویدیویی که پس از آن دنبال شد، متداول شده است.

فرمت ویدیویی MPEG 

استانداردهای MPEG: انقلاب در دنیای ویدیو

استانداردهای MPEG (Moving Picture Experts Group) مجموعه‌ای از قوانین و مشخصات فنی هستند که برای فشرده‌سازی ویدیو، صدا و داده‌های چندرسانه‌ای به کار می‌روند. این استانداردها به طور قابل توجهی بر نحوه تولید، توزیع و مصرف محتواهای ویدیویی تأثیر گذاشته‌اند.

نسل‌های مختلف MPEG:

• MPEG-1: اولین نسل از استانداردهای MPEG بود که برای فشرده‌سازی ویدیوهای با کیفیت VHS طراحی شد. این استاندارد به عنوان پایه و اساس برای توسعه نسل‌های بعدی عمل کرد.
• MPEG-2: با ارائه کیفیت بهتر و قابلیت‌های بیشتر نسبت به MPEG-1، به استاندارد اصلی برای تلویزیون‌های دیجیتال، دی‌وی‌دی‌ها و پخش‌های تلویزیونی تبدیل شد.
• MPEG-4 Part 10 یا H.264/AVC: این استاندارد به دلیل ارائه تعادل بسیار خوب بین کیفیت و اندازه فایل، به طور گسترده در صنعت فیلم و تلویزیون و همچنین در اینترنت استفاده می‌شود. H.264 در اکثر دستگاه‌های الکترونیکی مدرن، از جمله تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و تلویزیون‌ها، پشتیبانی می‌شود.
• HEVC (H.265): نسل بعدی استاندارد کدگذاری ویدیو است که نسبت به H.264، امکان فشرده‌سازی با حجم بسیار کمتر را بدون افت کیفیت قابل توجه فراهم می‌کند. HEVC به ویژه برای ویدیوهای با رزولوشن بالا و محتوای 4K و 8K بسیار مناسب است.
• VVC (Versatile Video Coding): جدیدترین استاندارد کدگذاری ویدیو است که به عنوان جانشین HEVC معرفی شده است. VVC به طور قابل توجهی کارایی فشرده‌سازی را بهبود می‌بخشد و برای کاربردهایی مانند پخش ویدیوهای با کیفیت بسیار بالا و واقعیت مجازی مناسب است.
• VP8، VP9 و AV1: این استانداردها توسط گوگل توسعه یافته‌اند و به عنوان جایگزین‌های متن‌باز برای استانداردهای MPEG ارائه شده‌اند. این کدک‌ها به طور گسترده در سرویس‌های ویدیویی آنلاین مانند یوتیوب استفاده می‌شوند.

چرا استانداردهای MPEG مهم هستند؟

• کاهش حجم فایل‌ها: با استفاده از استانداردهای MPEG می‌توان حجم فایل‌های ویدیویی را به طور قابل توجهی کاهش داد، بدون اینکه تأثیر منفی بر کیفیت تصویر داشته باشد. این امر امکان انتقال و ذخیره‌سازی ویدیوها را در دستگاه‌های مختلف تسهیل می‌کند.
• بهبود کیفیت تصویر: استانداردهای جدیدتر MPEG مانند HEVC و VVC امکان ارائه تصاویر با کیفیت بسیار بالاتر و جزئیات بیشتر را فراهم می‌کنند.
• سازگاری با دستگاه‌های مختلف: اکثر دستگاه‌های الکترونیکی مدرن از استانداردهای MPEG پشتیبانی می‌کنند، که این امر باعث شده است که ویدیوهای کدگذاری شده با این استانداردها به طور گسترده قابل پخش باشند.

آینده استانداردهای MPEG:

با پیشرفت فناوری و افزایش تقاضا برای ویدیوهای با کیفیت بالاتر، انتظار می‌رود که استانداردهای MPEG به تکامل خود ادامه دهند. استانداردهای جدیدتر مانند VVC و همچنین استانداردهای مبتنی بر هوش مصنوعی، به احتمال زیاد در آینده نقش مهمی در صنعت ویدیو ایفا خواهند کرد.

در کل، استانداردهای MPEG نقش بسیار مهمی در شکل‌دهی به صنعت ویدیو داشته‌اند و به ما امکان می‌دهند تا از ویدیوهای با کیفیت بالا در دستگاه‌های مختلف لذت ببریم.

فایل های صوتی برای موسیقی

نوشته‌های مرتبط:

• انواع سیستم های صوتی
• تعمیر سیستم صوتی خانگی
• تعمیر سینماخانگی
• تعمیر سینماخانگی ال‌جی
• تعمیر محصولات ال‌جی