Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Модуль питания МП-3-3

МОДУЛЬ ПИТАНИЯ МП-3-3

Рассмотрим принципиальную схему модуля питания МП-3-3. Схема состоит из двухполупериодного выпрямителя на диодах VD4-VD7, блокинг-генератора на транзисторе VT4, схемы запуска на транзисторе VT3, устройства стабилиза ции на транзисторе VT1, схемы управления на тиристоре VS1, импульсного трансформатора Т1, выпрямителей на диодах VD12-VD15 и стабилизатора 12В на транзисторах VT5-VT7. Напряжение сети 20 В частотой 50 Гц выпрямляется с помощью мостовой схемы на диодах VD4-VD7. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсаторами С16, С19, С20 и поступает через обмотку 19, 1 трансформатора Т1 на коллектор транзистора Т4. Одновременно с выпрямительного диода VD7 синусоидальные импульсы поступают через конденсаторы С11, СЮ и резистор R11 на конденсатор С7 и заряжают его. Напряжение заряда конденсатора С7 приложено к переходу эмиттер-база 1 транзистора VT3 через резисторы R14, R16 и эмиттерный переход транзистора VT4.

Когда это напряжение достигает значения 3 В, транзистор VT3 открывается и конденсатор С7 начинает разряжаться по цепи: правая обкладка конденсатора С7 —> переход эмиттер-база 1 транзистора VT3 н» переход база-эмиттер VT4 -> параллельно соединенные резисторы R14, R16 -> левая обкладка конденсатора С7. Ток разряда конденсатора С7 открывает транзистор VT4 на 10-15 мкс. Коллекторный ток VT4 линейно возрастает и достигает значения 3-4 А. Протекание тока через обмотку 1, 19 трансформатора Т1 сопровождается накоплением в сердечнике трансформатора магнитной энергии. После разряда конденсатора С7 транзисторы VT3 и VT4 закрываются, в обмотках трансформатора Т1 возникает ЭДС самоиндукции, а на выводах вторичных его обмоток (6, 8, 18, 10, 5, 7) появляется положительное напряжение, вызывающее ток через диоды VD12-VD15. При этом конденсаторы С27, С28, СЗО, С29 заряжаются. Одновременно происходит заряд конденсаторов С6, С14, С2. Конденсатор С6 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1 ч> диод VD11 -» резистор R19 -> конденсатор 06 -» диод VD9 -> вывод 3 трансформатора Т1.
Конденсатор С14 заряжается по цепи: вывод 5 трансформатора Т1 -» диод VD8 конденсатор С14 -» вывод 3 трансформатора Т1.Конденсатор С2 заряжается по цепи:вывод 7 трансформатора Т1 -> резистор R13 диод VD2 -» конденсатор С2 -> вывод 13 трансформатора Т1. В момент включения телевизора все перечисленные конденсаторы еще не заряжены, и модуль питания начинает работать в режиме короткого замыкания, поэтому вся энергия, накопленная в трансформаторе Т1, отдается во вторичные цепи. Последующие включения и выключения транзистора VT4 происходят аналогичным образом с помощью импульсов запуска. После нескольких подобных циклов конденсаторы во вторичных цепях заряжаются и перестают перегружать трансформатор Т1. Появляется остаточная энергия в сердечнике трансформатора Т1, и на его выводах 5, 3 появляется напряжение положительной обратной связи, которое приложено между эмиттером и базой транзистора VT4 и приводит к возникновению колебательного процесса. В результате блокинг-генератор переходит в автоколебательный режим, а устройство запуска не оказывает влияния на его работу.
Период колебаний блокинг-генератора будет в основном определяться емкостью конденсатора С17 и резистором R19, а длительность импульсов зависит от работы устройства управления. Модуль питания переходит в режим стабилизации. Стабилизация выходных напряжений модуля осуществляется с помощью устройства управления на тиристоре VS1 и устройства стабилизации на транзисторе VT1. Момент открывания тиристора VS1 зависит от напряжений на его катоде и управляющем электроде, Напряжение на его катоде определяется падением напряжения на параллельно соединенных резисторах R14 и R16, через которые протекают пилообразные токи эмиттера транзистора VT4. Напряжение на управляющем электроде тиристора определяется напряжением на конденсаторе С6, создающем отрицательное смещение напряжением на резисторе R10. При открывании тиристора VS1 заряженный конденсатор С14 начинает разряжаться через тиристор, резисторы С14, С16 и R17.Падение напряжения на резисторе R17 прикладывается к переходу эмиттер-база транзистора VT4 и создает обратное смещение перехода, в результате транзистор закрывается.
Когда модуль выходит на нормальный режим работы (режим стабилизации), на обмотке 7, 13 трансформатора Т1 напряжение становится таким, что оно, выпрямляясь диодом VD2, создает открывающее напряжение для транзистора VT1. Напряжение на его эмиттере стабилизировано стабилитроном VD1, а напряжение на его базе снимается с делителя R1-R3 и зависит от напряжения на обмотке 7, 13 трансформатора Т1. Коллекторный ток транзистора Т1 протекает через резисторы R6 и R10. При увеличении по какой-либо причине напряжений на обмотках трансформатора Т1 увеличится напряжение и на обмотке 7,13 трансформатора. При этом увеличится ток через резисторы R1-R3, увеличится отрицательное напряжение по отношению к эмиттеру VT1, следовательно, транзистор VT1 откроется еще больше, вызывая увеличение падения напряжения на резисторе R10. Это приведет к болеее раннему открыванию тиристора VS1 и закрыванию транзистора VT4. В результате выходное напряжение уменьшится до исходного значения. При уменьшении напряжений на обмотках трансформатора Т1, соответственно уменьшится и напряжение на обмотках 7, 13 трансформатора Т1, при этом снизится и потенциал базы транзистора VT1 по отношению к его эмиттеру.
В результате уменьшится коллекторный ток транзистора VT1 и соответственно падение напряжения на резисторе R10. Тиристор VS1 откроется позже, и количество энергии, передаваемое во вторичные цепи, также снизится. Выходные напряжения выпрямителей снова окажутся в норме, Так осуществляется стабилизация выходных напряжений в режиме стабилизации. Изменяя переменным резистором напряжение на базе транзистора VT1, устанавливаются выходные напряжения модуля питания. При уменьшении напряжения сети ниже 150 В напряжение на обмотках 7, 13 становится недостаточным для открывания транзистора VT1, устройство стабилизации перестает работать и возникает возможность перегрева транзистора VT4.В этом случае включается устройство защиты на транзисторе VT2. На эмиттер этого транзистора подается пульсирующее напряжение с диода VD7, которое стабилизировано стабилитроном VD3. На базу транзистора VT2 подается постоянное напряжение с выпрямителя через делитель R18, R4. При уменьшении напряжения сети уменьшается напряжение на базе транзистора VT2 настолько, что транзистор VT2 открывается и через переход эмиттер-коллектор на управляющий электрод тиристора VS1 поступят положительные импульсы с диода VD7 и откроют тиристор.
Это приведет к прекращению работы блокинг-генератора. В случаях короткого замыкания в нагрузках выпрямителей блокинг-генератор выходит из нормального режима автоколебаний, так как вся энергия расходуется в коротко-замкнутой цепи. Запуск модуля в этом случае производится запускающими импульсами со схемы запуска, а выключение – – с помощью тиристора VS1 при достижении максимального коллекторного тока транзистора VT4. После устранения короткого замыкания модуль выходит ‘ в нормальный режим работы. В случаях, когда нагрузки отключены от выпрямителей или суммарная потребляемая мощность по каким-либо причинам становится менее 20 Вт, наступает режим холостого хода. Блокинг-генератор при этом также включается запускающими импульсами со схемы запуска, а выключается устройством стабилизации и защиты. Выпрямители импульсных напряжений собраны по од-нополупериодной схеме. Выпрямитель напряжения +125 В собран на диоде VD12 и предназначен для питания выходного каскада строчной развертки.
Конденсатор С27 сглаживает пульсации этого напряжения. Резистор R22 устраняет перенапряжение на выходе выпрямителя в случае отключения нагрузки. Выпрямитель напряжения +28 В предназначен для питания кадровой развертки и собран на диоде VD13. Конденсатор С28 и дроссель L2 образуют фильтр. Выпрямитель напряжения +15 В собран на диоде VD15, конденсатор СЗО является фильтром и служит для питания усилителя сигналов звуковой частоты. Источник питания +12 В состоит из выпрямительного диода VD14. Конденсатор С29 сглаживает пульсации. Этот источник питает большую часть схемы, телевизора, требует высокой стабильности и малых пульсаций выходного напряжения, поэтому содержит дополнительный стабилизатор напряжения. В его состав входит регулирующий транзистор VT5, усилитель тока VT6 и управляющий транзистор VT7. Напряжение с выхода стабилизатора поступает через делитель R26, R27 на базу транзистора VT7. На транзисторе VT7 происходит сравнение выходного напряжения с опорным напряжением на стабилитроне VD16.
При изменении выходного напряжения будет изменяться потенциал базы VT7 а следовательно, и коллекторный ток транзистора VT7, что, в свою очередь, приведет к изменению базовых и коллекторных токов VT6 и VT5. Это изменит внутреннее сопротивление транзистора VT5 таким образом, что выходное напряжение останется без изменений. Подстроечным резистором R27 устанавливают выходное напряжение +12 В. Дополнительное сглаживание пульсаций обеспечивается дросселем L3 и конденсатором С32. Конденсатор С31 предохраняет стабилизатор от возбуждения. Резисторы R23 и R24 открывают транзисторы VT6 и VT7 после включения телевизора. Для уменьшения помех, излучаемых импульсными выпрямителями, служат конденсаторы С22-С26, которыми зашунтированы все выпрямительные диоды.81> Эту же роль выполняют и конденсаторы С8, С9, С12, С13, включенные параллельно диодам VD4-VD7 мостового выпрямителя, а также служащие для выравнивания обратных напряжений на этих диодах. Для более эффективного воспрепятствования проникновению в электрическую сеть импульсных помех, создаваемых импульсным блоком питания, служит специальный заградительный фильтр ПФП {плата фильтра питания, рис.
5.40). Заградительный фильтр подключается непосредственно в электрическую сеть через выключатели сети SB1 и сетевые предохранители FV1 и FV2. С выхода фильтра сетевое напряжение поступает на модуль питания. К заградительному фильтру относятся конденсаторы С1, С2, СЗ и дроссель L1 (ДФ-110-ПЦ), резистор R3 ограничивает ток выпрямительных диодов при включении телевизора. На плате фильтра питания размещается также схема автоматического размагничивания теневой маски кинескопа (терморезистор R1 и резистор R2), функционально не связанная с заградительным фильтром.

Зарядное устройство для АКБ из МП3-3 » Автосхемы, схемы для авто, своими руками

Неплохое зарядное устройство с хорошими выходными характеристиками можно сделать из старых телевизоров с импульсными БП типа МП1, МП3-3, МП403 и др. Незначительная доработка блока позволяет использовать его для зарядки АКБ с током до 6-7А, ремонта автомагнитол и др. техники.

Зарядное устройство для АКБ из МП3-3
Вся суть переделки блока заключается в увеличении нагрузочной способности ТПИ и выпрямительных диодов, для этого обмотки с выводами 12,18 и 10,20 соединяем параллельно, вывод 20 подключается к общему выводу вторичных источников (12), а вывод 10- к выводу 18, диоды выпрямителей 12В и 15В отключаем и к выводам 10, 18 подключаем диод на ток 10- 25А, который необходимо установить на теплоотвод, для этих целей я использовал т.отвод от штатного стабилизатора на 12 В.


Детали которого за ненадобностью можно с платы (кроме т.отвода) убрать, на него можно поставить новый диод, параллельно ему подключаем кондёр на 470пф и на выходе элетролит на 470 мкф х 40В, параллельно ему ставим нагрузочный резистор МЛТ 2 номиналом 510- 680 ом и керамический конденсатор на 1 мкф, эти детали ставятся для исключения появления высокочастотного напряжения на выходе БП.

Для регулировки выходного напряжения можно использовать подстроечный резистор R2 по схеме, который выпаивается и вместо него подключаем выносной переменный проволочный резистор типа ППЗ 1- 1,5 ком, регулировка выходного напряжения от 13В до 18В.


Для вывода блока в режим стабилизации его необходимо нагрузить,для этого можно использовать лампу от холодильника,подключив её к выводам 6 и 18.

В своём блоке для подгрузки я использовал выход +28 В, подключив к нему лампу на 28 В 5вт, которая одновременно служит подсветкой шкалы вольтметра с растянутой шкалой от «пятёрки». Нагрев блока при нагрузке как в штатном режиме, но лучше будет если сделать принудительный обдув, поставив куллер от компьютера.
При подключении АКБ неоходимо соблюдать полярность и на выходе поставить предохранитель на 10А.

Схема блока питания для MP3-плеера 3В » Паятель.Ру


Большинство MP3-плееров, имеющихся в широкой продаже, работают от источника напряжением 3 V (два пальчиковые батарейки типа AA или AAA). Как правило, емкости стандартных элементов хватает всего на несколько часов работы, и поэтому, желательно иметь сетевой блок питания, чтобы при наличии доступа к электросети, не расходовать батарею.


Существует не мало различных блоков питания для такой аппаратуры, выполненные на микросхемах типа КР142ЕН12, или на транзисторах, по компенсационной схеме с источником образцового напряжения на светодиоде, другие варианты.

Изучив всё я решил пойти более простым путем и собрать блок питания на базе блока питания от игровой приставки, используя схему простого параметрического стабилизатора на одном мощном транзисторе.

Схема переделки блока показана на рисунке. Исходная схема нарисована более тонкими линиями, а её доработка — жирными. Блок питания содержит малогабаритный силовой трансформатор, выпрямительный мост на четырех диодах (внешне похожи на наши КД209), и сглаживающий конденсатор на 470 мкФ.

Судя по надписи на корпусе блока питания, он выдает 10 V при токе 650 mА. На деле, при токе более 400 mА выходное напряжение падает до 7 V, но в данном случае это не важно, — ток потребления среднего MP3-плеера не более 200 mА.

Емкость конденсатора С1 нужно заменить на больше, желательно не ниже 2200 мкФ. В свободной продаже имеются малогабаритные импортные конденсаторы на 2200 мкФ х 16V, которые по размерам даже меньше того, что установлен в блоке питания.

Разъем для подключения к плееру тоже нужно заменить, на тонкий, подходящий для гнезда внешнего источника питания плеера.

Важно не перепутать полярность распайки штекера, дело в том, что у большинства импортных плееров на кольцевой контакт гнезда питания нужно подавать плюс, а на центральный минус, в любом случае, схема подачи питания, обычно, изображена на стенке его корпуса возле гнезда питания.

На транзисторе VT1, резисторе R1 и стабилитроне VD5 выполнен параметрический стабилизатор. Источник стабильного напряжения на R1 и VD1, плюс, эмиттерный повторитель на мощном транзисторе. При использовании стабилитрона КС133 выходное напряжение получается 2,8V, которое при максимальной нагрузке (заторможен двигатель) падает не более чем на 0,1 V.

Транзистор VT1 снабжен радиатором — металлической пластиной 30×30 мм (если корпус блока питания позволяет, то радиатор желательно сделать побольше). Монтаж объемно-печатный, используя печатную плату выпрямителя блока питания. Транзистор КТ805АМ можно заменить на другой КТ805 или КТ819 выполненный в пластмассовом корпусе.

Правильно собранное устройство никакого налаживания не требует. При отсутствии стабилитрона КС 133 можно его заменить цепью из светодиода и нескольких диодов КД522 или Д9, включенных в прямом направлении и подобранных так, чтобы напряжение между базой VT1 и минусом было где-то 3.2-3.5V, тогда выходное напряжение будет 2.7-3V.

В этом случае светодиод будет играть роль индикатора включения блока питания в сеть.

“Радиоточка”-акустическая система для МП-3 плеера


Карманные МП-3 плееры с флэш-памятью очень удобны, они малогабаритны, размер памяти позволяет хранить много аудиофайлов, да и качество звука бывает весьма неплохое. Одна проблема, -работают только на наушники. Если у вас есть две лишних «радиоточки» (абонентских громкоговорителя) из них можно сделать две активные акустические системы для громкоговорящего воспроизведения музыки с МП-3 плеера.
Абонентский громкоговоритель обычно содержит динамик, трансформатор и регулятор громкости.
«Типовая» схема абонентского громкоговорителя показана на рис. 1.

Если такой абонентский громкоговоритель просто подключить к телефонному выходу МП-3 плеера он, конечно, будет звучать, но очень тихо, примерно как если положить перед собой наушники. Для более или менее громкого звучания нужно добавить в схему абонентского громкоговорителя хотя бы простейший усилитель низкой частоты.

На рисунке 2 приводится схема усилителя низкой частоты на двух транзисторах.

Громкость звучания с таким УНЧ будет примерно как у портативного радиоприемника. А в качестве источника питания можно использовать батарейку на напряжение 9V или любой сетевой источник постоянного тока напряжением от 8 до 15V, например, сетевой блок питания от телеигровой приставки типа «Денди» или «Кенга». Ну, или какой-то другой, может быть блок питания для какой-то компьютерной периферии, или универсальный для питания портативной аппаратуры. Главное – не перепутать полярность подключения!

Как видно по схеме, усилитель НЧ включается между регулятором громкости, который есть в абонентском громкоговорителе и его трансформатором. Усилитель двухкаскадный, на разноструктурных транзисторах с непосредственной связью между каскадами.

Сигнал от одного из стереоканалов телефонного выхода МП-3 плеера поступает на разъем «Вход», который установлен вместо провода, через который абонентский громкоговоритель подключался к радиосети. Через него сигнал поступает на переменный резистор «R» – регулятор громкости абонентского громкоговорителя. Далее через цепь С2 – R1 на первый усилительный каскад на транзисторе VT1. Этот транзистор работает по схеме с общим эмиттером. Второй каскад на транзисторе VT2 – усилитель мощности, он связан с первым непосредственно, и работает по схеме с общим коллектором.

Режим работы усилителя в целом задается сопротивлением резистора R2. При этом конденсатор СЗ подавляет самовозбуждение на высоких частотах и ВЧ помехи от работы АЦП цифрового источника сигнала (МП-3 плеера).

Нагрузкой усилителя является первичная обмотка трансформатора Т, через неё на усилитель поступает питание.
Усилитель собран на печатной плате, показанной на рисунке 3.


Плату можно сделать любым доступным способом. Например, перевести на заготовку из фольгиро-ванного стеклотекстолита точки расположения отверстий, затем насверлить отверстия. После нарисовать печатные дорожки маркером для письма по стеклу. И далее, травить в растворе хлорного железа.

Детали. Конденсатор С1 типа К50-35 или импортный аналог, на напряжение не ниже 10V. Транзисторы КТ3102 и КТ3107 могут быть с любыми буквенными индексами.
Схема соединения показана на рисунке 4.


Таким образом, получается одноканальная активная акустическая система. На её вход можно подать сигнал с ондного из стереоканалов выхода МП-3 плеера. Чтобы слушать стерео нужно сделать две такие акустические системы, желательно из одинаковых абонентских громкоговорителей.

Сигнал на входы двух АС удобно подавать через провод от неисправных стереонаушников.

Иванов А. Журнал “Радиоконструктор” №12-2015


  • , Вена, Австрия (2014), стр. 289–296

  • 6.

    F. Chaabane, M. Charfeddine, C. Ben Amar, Обзор схем цифрового отслеживания предателей, в Proceedings of the IEEE 9th International Conference on Information Assurance and Security (IAS) , Gammarth, Tunisia (2013), pp. 85–90

  • 7.

    Н. Цвейч, Т. Сеппянен, Методы и технологии нанесения водяных знаков на цифровое аудио: приложения и тесты (Справочник по информационным наукам, Hershey, 2008)

    Книга Google Scholar

  • 8.

    М. Эль’Арби, М. Чарфеддин, С. Масмуди, М. Кубаа, К. Бен Амар, Алгоритм нанесения водяных знаков на видео с кодами исправления ошибок BCH, скрытыми в аудиоканале, в материалах Proceedings of the, IEEE Symposium Series in Computational Intelligence . Париж (2011), стр. 164–17

  • 9.

    М. Эль’Арби, К. Бен Амар, Х. Николас, «Водяные знаки для видео на основе нейронных сетей», в материалах Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Multimedia and Expo , Торонто, Канада (2006), стр.1577–1580

  • 10.

    М. Гедри, М. Зайед, К. Бен Амар, Индексирование и поиск изображений по содержанию, в материалах Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям и моделированию 2011 г., HPCS 2011 , Стамбул, Турция (2011), стр. 369–375

  • 11.

    Международная организация по стандартизации / Международная электротехническая комиссия, Кодирование движущихся изображений и связанного звука для цифровых носителей со скоростью до 1,5 Мбит / с, ISO / IEC 11172 ( 1993)

  • 12.

    М. Кубаа, М. Эль’Арби, К. Бен Амар, Х. Николас, Х. Сговор, сжатие MPEG4 и нанесение водяных знаков на видео, устойчивое к потере кадров. Мультимед. Инструменты Прил. 56 (2), 281–301 (2012)

    Артикул Google Scholar

  • 13.

    А. Ланг и др., Атаки с использованием водяных знаков звуком: от одиночных атак до профильных, в материалах Труды 7-го семинара по мультимедиа и безопасности (ACM) , Нью-Йорк, Нью-Йорк, США (2005) С. 39–50

  • 14.

    Э. Мезгани, М. Чарфеддин, К. Бен Амар, Удаление звуковой тишины до и после сжатия видео MPEG, в Труды Международной конференции IEEE 2013 года по технологии компьютерных приложений (ICCAT) , Сусс, Тунис (2013), стр. 1–5

  • 15.

    М. Мейдуб, Л. Фонтелес, К. Бен Амар, М. Антонини, Метод быстрой индексации для поиска изображений с использованием древовидной структуры, в материалах Proceedings of the 2008 International Workshop on Content- На основе индексации мультимедиа, CBMI 2008 , Лондон, Великобритания (2008), стр.365–372

  • 16.

    С. Масмуди, М. Чарфеддин, К. Бен Амар, Надежный метод нанесения водяных знаков на звук, основанный на перцепционной оценке алгоритма качества звука в области с множественным разрешением, в материалах Труды Международного симпозиума IEEE по Обработка сигналов и информационные технологии (ISSPIT) . Луксор, Египет (2010), стр. 326–331

  • 17.

    М. Отмани, В. Беллил, К. Бен Амар, A.M. Алими, Новая структура и процедура обучения для сетей с несколькими материнскими вейвлетами.Int. J. Вейвлеты Multiresolut. Инф. Процесс. 8 (1), 149–175 (2010)

    MathSciNet Статья Google Scholar

  • 18.

    Р. Раисси, Теория MP3 . MP3’Tech (2002)

  • 19.

    А.В. Субраманьям, С. Эммануэль, Звуковые водяные знаки в частично сжато-зашифрованном домене, в Протоколе Международной конференции IEEE 2012 по системам, человеку и кибернетике (SMC) , Сеул, Южная Корея (2012), стр.2867–2872

  • 20.

    И. Тейеб, О. Джемаи М. Зайед, К. Бен Амар, Новый подход к обнаружению сонливых водителей с использованием системы оценки положения головы и распознавания глаз на основе вейвлет-сети, в Proceedings of the 5-я Международная конференция по информации, интеллекту, системам и приложениям , Ханья, Греция (2014), стр. 379–384

  • 21.

    Международный союз телекоммуникаций (UIT). Рекомендация Б.С. 1387. Méthode de mesure objective de la qualité du son perçu (2001)

  • 22.

    А. Вали, Н. Бен Аун, Х. Каррей, К. Бен Амар, A.M. Алими, Новая система для обнаружения событий из последовательностей видеонаблюдения, Лекционные заметки по компьютерным наукам, 6475 LNCS (ЧАСТЬ 2) (Springer, Берлин, 2010), стр. 110–120

    Google Scholar

  • 23.

    Б. Ян и др., Безопасная схема нанесения водяных знаков без потерь в аудио MP3 путем изменения избыточного бита в кадрах, в Труды 6-й Международной конференции IEEE по управлению информацией, менеджменту инноваций и промышленной инженерии ( ICIII) , т.1, Сиань, Китай (2013), стр. 154–157

  • 24.

    С. Чжаопин и др., Полухрупкие водяные знаки на основе стратегии переключения окон для обнаружения подделки MP3. Мультимед. Инструменты Прил. 76 (7), 9363–9386 (2017)

    Артикул Google Scholar

  • Схема водяных знаков для аудиофайлов MP3

    Авторов: Димитриос Кукопулос, Яннис Стаматиу

    Аннотация:

    В этой работе мы впервые представляем в нашей восприятие эффективной схемы цифровых водяных знаков для аудио в формате MPEG файлы уровня 3, которые работают непосредственно в области сжатых данных, при манипулировании временем и областью поддиапазона / канала.В Кроме того, для обнаружения водяного знака не требуется исходный сигнал. Наша схема реализована с особым вниманием к эффективному использование двух ограниченных ресурсов компьютерных систем: времени и космос. Предлагает промышленным пользователям возможность нанесения водяных знаков. встраивание и обнаружение во времени, мгновенно сопоставимое с реальным музыкальное время исходного аудиофайла, которое зависит от формата MPEG сжатие, при этом конечный пользователь / аудитория не сталкивается с какими-либо артефактами или задерживает прослушивание аудиофайла с водяными знаками.Кроме того, это преодолевает недостаток алгоритмов, работающих в PCMData домен будет уязвим для атак сжатия / повторного сжатия, поскольку он помещает водяной знак в область масштабных коэффициентов, а не в оцифрованные звуковые аудиоданные. Сила нашей схемы, которая позволяет для успешного использования как для аутентификации, так и для защиты авторских прав защита, полагается на то, что она дает пользователям расширенные возможность их владения аудиофайлом не может быть достигнута просто обнаружив битовый шаблон, содержащий водяной знак сам по себе, но показав, что законный владелец знает, что трудно вычислить свойство водяного знака.

    Ключевые слова: звуковые водяные знаки, mpeg audio layer 3, NP-полнота, поколение жесткого экземпляра

    Цифровой идентификатор объекта (DOI): doi.org/10.5281/zenodo.1073289

    Процедуры APA BibTeX Чикаго EndNote Гарвард JSON ГНД РИС XML ISO 690 PDF Загрузок 1328

    Артикул:


    [1] W.Бендер, Д. Груль, Н. Моримото и А. Лу, “Методы обработки данных сокрытие », IBM Systems Journal, Том 35, № 3 и 4, стр. 313-336, 1996.
    [2] Л. Бони, А. Тевфик и К. Хэмди, «Цифровые водяные знаки для аудио. сигналов », Международная конференция IEEE по мультимедийным вычислениям и Системы, стр. 473-480, 1996.
    [3] М. Арнольд и С. Канка, “Надежные звуковые водяные знаки MP3”, DFG VIIDII Watermarking Workshop 1999, Эрланген, Германия, 1999.
    [4] В. Бася, И. Питас и Н. Николаидис, «Надежные звуковые водяные знаки в временная область, “IEEE Transactions on Multimedia”, Vol.3, No. 2, с. 232-241, июнь 2001 г.
    [5] J. Dittmann, M. Steinebach и R. Steinmetz, “Цифровые водяные знаки для MPEG Audio Layer 2, семинар по мультимедиа и безопасности в ACM Мультимедиа, октябрь 1999 г.
    [6] Л. Цяо и К. Нарстедт, “Необратимые методы нанесения водяных знаков для MPEG Video and Audio, “Мультимедиа и безопасность” Семинар ACM Мультимедиа, стр. 93-98, сентябрь 1998 г.
    [7] Ф. Петитколас, “MP3Stego”, компьютерная лаборатория, Кембридж, 1998.
    [8] C.H. Пападимитриу, Вычислительная сложность.Аддисон-Уэсли, 1994.
    [9] М. Гэри и Д. Джонсон, «Компьютеры и неподатливость», руководство по теория NP-полноты. W.H. Фримен и компания, 1979.
    [10] П. Чизмен, Б. Канефски и У. Тейлор, “Где действительно сложно проблемы “Международная объединенная конференция по искусственному интеллекту, Vol. 1. С. 331-337, 1991.
    [11] Б. Хейс, «Вычислительная техника: неудовлетворение невозможно», American Ученый, март-апрель 1997 г.
    [12] С. Киркпатрик и Б. Селман, “Критическое поведение при выполнении случайные булевы выражения, Science 264, стр 1297-1301, 1994.
    [13] С. Армени, Д. Христодулакис, И. Костопулос, Ю.С. Стаматью и М. Xenos, “Подтверждение права собственности на жесткие экземпляры вычислительно трудноразрешимые проблемы », 8-я Всегреческая конференция по Информатика, Никосия, Кипр, ноябрь 2001 г.
    [14] Д. К. Кукопулос, Ю. К. Стаматиу, “Сжатый домен Алгоритм создания водяных знаков для Mpeg Layer 3, «Мультимедиа и безопасность» Семинар в ACM Multimedia, стр. 7-10, октябрь 1999 г.
    [15] Дж. Сок, Дж. Хонг и Дж. Ким, “Новый алгоритм звуковых водяных знаков по защите авторских прав на цифровое аудио, “ETRI Journal, Vol.24, вып. 3, стр. 181-189, июнь 2002 г.

    (PDF) Влияние кодирования MP3 на звуки музыки

    44 IEEE POTENTIALS

    блока большего набора данных. Последующие

    блоков перекрываются, так что последняя

    половина одного блока совпадает с первой

    половиной следующего блока. Это перекрытие,

    в дополнение к качеству сжатия энергии

    DCT, делает MDCT

    особенно привлекательным для приложений сжатия сигналов, поскольку помогает избежать

    артефактов, возникающих из границ блока

    .

    После применения модели психо-

    и квантования для выделения

    битов соответственно, кодирование Хаффмана

    без потерь используется для дальнейшего сжатия сигнала

    . Кодирование Хаффмана использует кодовую таблицу переменной длины

    для кодирования исходного символа

    . Эта кодовая таблица была

    , полученная особым образом на основе

    оценочной вероятности появления

    для каждого возможного значения исходного символа

    .Он по существу кодирует символы

    с более высокой вероятностью появления

    с большим количеством битов и наоборот.

    Последний шаг процесса состоит из

    форматирования выходных двоичных данных

    строки для согласования со стандартом MP3

    . На этом этапе вводится вспомогательная информация

    (то есть дополнительная информация), такая как

    в качестве битов исправления ошибок.

    Экспериментальное изучение кодирования MP3 в

    музыкальных жанрах

    Было проведено исследование с

    кодированием музыкальных треков из пяти различных жанров с использованием алгоритма MP3

    и сравнением каждого с соответствующим

    компакт-диском (i .e., самая высокая скорость передачи данных, unencod-

    ed) отслеживать через слепой тест AB-сравнения

    . Термин «слепой» используется для обозначения

    , что слушатель не контролирует управление

    или ход эксперимента

    .

    Пять музыкальных сегментов из каждого из

    пять музыкальных жанров были выбраны для

    составляют экспериментальный набор данных. Длина сегментов

    была фиксированной для каждого жанра

    и составляла от 5 до 10 секунд для

    жанров.Временной интервал 5–10 с был выбран

    сен, чтобы позволить слушателю слышать вариации в музыке, но позволять слушателю

    запомнить предыдущий трек во время

    экспериментального сравнения. Из каждого жанра были выбраны треки

    , которые обычно описывают этот жанр музыки,

    – описание каждого из них:

    • Классика (Ноктюрн). Шопена

    «Ноктюрн № 3 соч. 9/3 си мажор »,

    в исполнении Питера Шмальфуса, было выбрано

    как мягкая, умиротворяющая фортепианная пьеса

    с низким динамическим диапазоном.

    • Классика (Каприччио).

    «Увертюра соль минор» Баха в исполнении

    Лондонского симфонического оркестра была выбрана как более динамичная оркестровая пьеса

    .

    • Мягкий рок. «Человек-пианист» Билли Джоэла

    был выбран в качестве примера исполнения голоса

    , аккомпанемента фортепиано и тихого фона

    .

    • Хэви-метал. «Good God»

    компании Korn был выбран из-за его динамичного сочетания электрической

    трик-гитары, ударных и голоса в высоком темпе

    .

    • Рэп. «Загипнотизировать», авторство

    Notorious B.I.G. был выбран для pro-

    объявленного голоса поверх баса с

    электронными фоновыми эффектами.

    Исходные сегменты компакт-диска с битрейтом

    1,4 Мбит / с преобразуются в файлы MP3 со скоростью

    битрейтом 192, 128, 96, 64 и 32 бит / с

    при стандартной частоте дискретизации аудио компакт-диска

    частота 44,1 кГц. Эти скорости были от

    до

    , что соответствует подходящему диапазону до

    ,

    иллюстрируют эффекты кодирования для

    каждого жанра.Чрезвычайно важно, чтобы

    единственной заметной разницей между

    тестовых треков была воспринимаемая разница

    в музыкальном качестве. Было подтверждено, что

    не было других различий между

    между тестовыми дорожками, включая любые артефакты кодирования

    , такие как всплывающие окна или

    царапины, появившиеся в процессе кодирования

    .

    Тест прослушивания проводился в стандартной комнате

    с использованием наушников Sony

    MDR CD250.Пять

    неподготовленных слушателей в возрасте от 19 до 32 лет в возрасте

    с адекватным слухом прошли

    нескольких тестов в разное время.

    Слушателей попросили выбрать дорожку

    , которую они считали дорожкой с более высоким качеством

    , между двумя дорожками во время

    , дорожкой компакт-диска и одной из дорожек, закодированных в формате MP3-

    . Предполагается, что дорожка CD

    с более высокой скоростью передачи данных является дорожкой более высокого качества

    ty, а выбор дорожки MP3

    поверх дорожки компакт-диска приводит к ошибке

    .Тест показал, что все дорожки кодирования MP3

    сравнивались с дорожками качества компакт-диска

    в каждом жанре. Всего было выполнено

    из 20 тестовых итераций (т. Е. Четыре итерации –

    для каждого динамика)

    и результаты записаны.

    Экспериментальная оценка

    Ожидается, что при битовой скорости MP3

    ,

    , 128 и 192 кбит / с во всех жанрах вероятность ошибки выбора слушателя

    будет равна примерно 0.5,

    , что является случайным решением. Это

    предполагает отсутствие смещения слушателя

    при выборе дорожки из-за снижения качества звука

    в дорожке MP3 по сравнению с

    на дорожке компакт-диска. Другими словами, при этих

    более высоких скоростях передачи данных невозможно отличить

    между MP3 и дорожкой CD

    и гадать, какая дорожка

    звучит чище. При более низких скоростях передачи

    32 и 64 кбит / с для всех жанров вероятность ошибки слушателя

    будет примерно равна нулю

    .Это

    предполагает, что снижение качества звука

    очевидно во всех жанрах. При

    скорость передачи 96 кб / с, выбор треков из менее динамичного жанра

    классической (ноктюрн) проиллюстрирует

    вероятность ошибки выбора слушателя

    меньше 0,5, тогда как жанры

    хэви-метал, софт-рок, рэп и классические жанры

    кал (каприччио) будут показывать ошибки

    , близкие к 0.5.

    Результаты и выводы

    Экспериментальные результаты для 20 сравнительных тестов

    , с 25 сравнениями –

    изонов на испытание, показаны в таблице 1.

    Показанные значения представляют общее количество ошибок

    за все неправильные выборы

    по всем динамикам.

    Результаты этого эксперимента предлагают

    несколько соображений. Кодирование

    дорожек, представляющих определенные жанры, при более низкой скорости передачи данных на

    может быть выполнено без каких-либо отрицательных эффектов.Жанр классической

    (ноктюрн) является ярким примером с

    множественных неправильных вариантов при 64 кб / с

    Рис. 2 Процесс кодирования MP3

    цель c – загрузка и воспроизведение файла mp3 на iOS

    Вы можете использовать AVAssetResourceLoader для воспроизведения аудиофайла, как только будет достаточно данных, продолжая загрузку.

    Настроить делегат загрузчика ресурсов

      var playerAsset: AVAsset!
    
    если fileURL.pathExtension.count == 0 {
        var components = URLComponents (url: fileURL, resolvingAgainstBaseURL: false)!
    
        components.scheme = "fake" // создаем собственную схему URL
        components.path + = ".mp3"
    
        playerAsset = AVURLAsset (url: components.url!)
        (playerAsset как! AVURLAsset) .resourceLoader.setDelegate (self, queue: DispatchQueue.global ())
    } еще {
        playerAsset = AVAsset (url: fileURL)
    }
    
    let playerItem = AVPlayerItem (актив: playerAsset)
      

    , затем считывает аудиоданные и отвечает загрузчику ресурсов

      // MARK: - методы AVAssetResourceLoaderDelegate
    
    func resourceLoader (_ resourceLoader: AVAssetResourceLoader, shouldWaitForLoadingOfRequestedResource loadingRequest: AVAssetResourceLoadingRequest) -> Bool {
        если разрешить url = loadingRequest.request.url {
            var components = URLComponents (url: url, resolvingAgainstBaseURL: false)!
            components.scheme = NSURLFileScheme // заменить реальной схемой URL
            components.path = Строка (components.path.dropLast (4))
    
            если let attributes = попробовать? FileManager.default.attributesOfItem (atPath: components.url! .Path),
                let fileSize = attributes [FileAttributeKey.size] как? Int64 {
                loadingRequest.contentInformationRequest? .isByteRangeAccessSupported = true
                loadingRequest.contentInformationRequest? .contentType = "audio / mpeg3"
                loadingRequest.contentInformationRequest? .contentLength = размер файла
    
                пусть requestOffset = loadingRequest.dataRequest! .requestedOffset
                пусть requestLength = loadingRequest.dataRequest! .requestedLength
    
                если let handle = попробуй? FileHandle (forReadingFrom: components.url!) {
                    handle.seek (toFileOffset: UInt64 (requiredOffset))
                    let data = handle.readData (ofLength: requiredLength)
    
                    loadingRequest.dataRequest? .respond (с: данными)
                    loadingRequest.finishLoading ()
    
                    вернуть истину
                } еще {
                    вернуть ложь
                }
            } еще {
                вернуть ложь
            }
        } еще {
            вернуть ложь
        }
    }
      

    И если вы хотите сделать это с целью c, обратитесь к этому

    Главный стратегический сдвиг Sony: поддержка формата MP3

    Sony Corp., гигант электроники, заявила в четверг, что в будущем некоторые из ее новых моделей MP3-плееров будут иметь прямую поддержку формата MP3 в дополнение к собственному кодеку ATRAC (Adaptive Transform Acoustic Coding).

    Поддержка MP3 впервые появится в твердотельных плеерах на основе флэш-памяти, которые Sony планирует выпустить в этом году.

    Sony давно настаивает на том, что ее цифровые музыкальные плееры поддерживают только ее собственный формат ATRAC, но формат MP3 является наиболее часто используемым форматом цифровой музыки и поддерживается большинством основных производителей устройств.Sony заявляет, что схема сжатия ATRAC, дебютировавшая в 1992 году, более эффективна, чем другие наиболее часто используемые установки, хотя для нее требуется специальное программное обеспечение и дополнительный этап преобразования.

    О MP3:

    Имя расширения файла, а также имя типа файла для MPEG, звуковой уровень 3. Уровень 3 – это одна из трех схем кодирования (уровень 1, уровень 2 и уровень 3) для сжатия аудиосигналов. Уровень 3 использует перцепционное звуковое кодирование и психоакустическое сжатие для удаления всей лишней информации (в частности, избыточных и несущественных частей звукового сигнала.То, что человеческое ухо все равно не слышит). Он также добавляет MDCT (модифицированное дискретное косинусное преобразование), которое реализует банк фильтров, увеличивая разрешение по частоте в 18 раз по сравнению с уровнем 2.

    В реальном выражении уровень 3 сжимает исходные звуковые данные с компакт-диска (с битрейтом 1411,2 килобит в секунду стереофонической музыки) в 12 раз (до 112–128 кбит / с) без ущерба для качества звука.

    Поскольку файлы MP3 имеют небольшой размер, их можно легко передавать через Интернет.


    Отключили из-за коронавируса? Подключайтесь с видеоприложением для рации Marco Polo

    Ссылка : Главный стратегический сдвиг Sony: поддержка формата MP3 (23 сентября 2004 г.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.