മാഗ്നറ്റിക് ടേപ്പിൽ നിന്ന് അജ്ഞാതമായ ഫോർമാറ്റിൽ ഞാൻ എങ്ങനെയാണ് ഡാറ്റ വീണ്ടെടുത്തത്

ചരിത്രാതീതകാലം

റെട്രോ ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെ പ്രിയങ്കരനായതിനാൽ, യുകെയിലെ ഒരു വിൽപ്പനക്കാരനിൽ നിന്ന് ഞാൻ ഒരിക്കൽ ZX സ്പെക്‌ട്രം+ വാങ്ങി. കമ്പ്യൂട്ടറിൽ തന്നെ ഉൾപ്പെടുത്തി, ഗെയിമുകളുള്ള നിരവധി ഓഡിയോ കാസറ്റുകളും (നിർദ്ദേശങ്ങളുള്ള യഥാർത്ഥ പാക്കേജിംഗിൽ), പ്രത്യേക അടയാളപ്പെടുത്തലുകളില്ലാതെ കാസറ്റുകളിൽ റെക്കോർഡ് ചെയ്ത പ്രോഗ്രാമുകളും എനിക്ക് ലഭിച്ചു. ആശ്ചര്യകരമെന്നു പറയട്ടെ, 40 വർഷം പഴക്കമുള്ള കാസറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ നന്നായി വായിക്കാൻ കഴിയും, മാത്രമല്ല അവയിൽ നിന്ന് മിക്കവാറും എല്ലാ ഗെയിമുകളും പ്രോഗ്രാമുകളും ഡൗൺലോഡ് ചെയ്യാൻ എനിക്ക് കഴിഞ്ഞു.

എന്നിരുന്നാലും, ചില കാസറ്റുകളിൽ ZX സ്പെക്ട്രം കമ്പ്യൂട്ടർ വ്യക്തമായി നിർമ്മിക്കാത്ത റെക്കോർഡിംഗുകൾ ഞാൻ കണ്ടെത്തി. അവ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായി തോന്നുന്നു, സൂചിപ്പിച്ച കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്നുള്ള റെക്കോർഡിംഗുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, അവ ഒരു ചെറിയ ബേസിക് ബൂട്ട്ലോഡർ ഉപയോഗിച്ച് ആരംഭിച്ചില്ല, ഇത് സാധാരണയായി എല്ലാ പ്രോഗ്രാമുകളുടെയും ഗെയിമുകളുടെയും റെക്കോർഡിംഗുകളിൽ ഉണ്ട്.

കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഇത് എന്നെ വേട്ടയാടി - അവയിൽ എന്താണ് മറഞ്ഞിരിക്കുന്നതെന്ന് കണ്ടെത്താൻ ഞാൻ ശരിക്കും ആഗ്രഹിച്ചു. ബൈറ്റുകളുടെ ഒരു ശ്രേണിയായി നിങ്ങൾക്ക് ഓഡിയോ സിഗ്നൽ വായിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് പ്രതീകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ സിഗ്നലിന്റെ ഉത്ഭവം സൂചിപ്പിക്കുന്ന മറ്റെന്തെങ്കിലും തിരയാൻ കഴിയും. ഒരുതരം റെട്രോ-ആർക്കിയോളജി.

ഇപ്പോൾ ഞാൻ എല്ലാ വഴികളും പോയി കാസറ്റുകളുടെ ലേബലുകൾ തന്നെ നോക്കി, കാരണം ഞാൻ പുഞ്ചിരിക്കുന്നു

ഉത്തരം മുഴുവൻ എന്റെ കൺമുന്നിൽ തന്നെയായിരുന്നു
ഇടത് കാസറ്റിന്റെ ലേബലിൽ ടിആർഎസ്-80 കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ പേരും നിർമ്മാതാവിന്റെ പേരിന് തൊട്ടുതാഴെയായി: "യുഎസ്എയിലെ റേഡിയോ ഷാക്ക് നിർമ്മിച്ചത്"

(ഗൂഢാലോചന അവസാനം വരെ നിലനിർത്താൻ നിങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, സ്‌പോയിലറിന് കീഴിൽ പോകരുത്)

ഓഡിയോ സിഗ്നലുകളുടെ താരതമ്യം

ആദ്യം, നമുക്ക് ഓഡിയോ റെക്കോർഡിംഗുകൾ ഡിജിറ്റൈസ് ചെയ്യാം. ഇത് എങ്ങനെയുണ്ടെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് കേൾക്കാം:

ZX സ്പെക്ട്രം കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിന്നുള്ള റെക്കോർഡിംഗ് പതിവുപോലെ മുഴങ്ങുന്നു:

രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും, റെക്കോർഡിംഗിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഒരു വിളിക്കപ്പെടുന്നവയുണ്ട് പൈലറ്റ് ടോൺ - ഒരേ ആവൃത്തിയിലുള്ള ഒരു ശബ്ദം (ആദ്യ റെക്കോർഡിംഗിൽ ഇത് വളരെ ചെറുതാണ് <1 സെക്കൻഡ്, പക്ഷേ വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും). പൈലറ്റ് ടോൺ കമ്പ്യൂട്ടറിനെ ഡാറ്റ സ്വീകരിക്കാൻ തയ്യാറെടുക്കാൻ സിഗ്നൽ നൽകുന്നു. ചട്ടം പോലെ, ഓരോ കമ്പ്യൂട്ടറും സിഗ്നലിന്റെ ആകൃതിയും അതിന്റെ ആവൃത്തിയും ഉപയോഗിച്ച് അതിന്റെ "സ്വന്തം" പൈലറ്റ് ടോൺ മാത്രം തിരിച്ചറിയുന്നു.

സിഗ്നൽ രൂപത്തെക്കുറിച്ച് തന്നെ എന്തെങ്കിലും പറയേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ZX സ്പെക്ട്രത്തിൽ അതിന്റെ ആകൃതി ചതുരാകൃതിയിലാണ്:

ഒരു പൈലറ്റ് ടോൺ കണ്ടെത്തുമ്പോൾ, സിഗ്നൽ തിരിച്ചറിഞ്ഞുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നതിന് ZX സ്പെക്ട്രം സ്ക്രീനിന്റെ അതിർത്തിയിൽ ചുവപ്പും നീലയും മാറിമാറി വരുന്ന ബാറുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു. പൈലറ്റ് ടോൺ അവസാനിക്കുന്നു സിൻക്രോ പൾസ്, ഡാറ്റ സ്വീകരിച്ചുതുടങ്ങാൻ കമ്പ്യൂട്ടറിനെ സിഗ്നൽ നൽകുന്നു. ഇത് ഒരു ചെറിയ ദൈർഘ്യമുള്ളതാണ് (പൈലറ്റ് ടോണും തുടർന്നുള്ള ഡാറ്റയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ) (ചിത്രം കാണുക)

സമന്വയ പൾസ് ലഭിച്ചതിനുശേഷം, സിഗ്നലിന്റെ ഓരോ ഉയർച്ചയും/താഴ്ചയും കമ്പ്യൂട്ടർ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു, അതിന്റെ ദൈർഘ്യം അളക്കുന്നു. ദൈർഘ്യം ഒരു നിശ്ചിത പരിധിയിൽ കുറവാണെങ്കിൽ, ബിറ്റ് 1 മെമ്മറിയിലേക്ക് എഴുതപ്പെടും, അല്ലാത്തപക്ഷം 0. ബിറ്റുകൾ ബൈറ്റുകളായി ശേഖരിക്കുകയും N ബൈറ്റുകൾ ലഭിക്കുന്നതുവരെ പ്രക്രിയ ആവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഡൗൺലോഡ് ചെയ്‌ത ഫയലിന്റെ തലക്കെട്ടിൽ നിന്നാണ് സാധാരണയായി N നമ്പർ എടുക്കുന്നത്. ലോഡിംഗ് ക്രമം ഇപ്രകാരമാണ്:

1. പൈലറ്റ് ടോൺ
2. തലക്കെട്ട് (നിശ്ചിത ദൈർഘ്യം), ഡൗൺലോഡ് ചെയ്‌ത ഡാറ്റയുടെ വലുപ്പം (N), ഫയലിന്റെ പേരും തരവും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു
3. പൈലറ്റ് ടോൺ
4. ഡാറ്റ തന്നെ

ഡാറ്റ ശരിയായി ലോഡ് ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, ZX സ്പെക്ട്രം വിളിക്കപ്പെടുന്നവ വായിക്കുന്നു പാരിറ്റി ബൈറ്റ് (പാരിറ്റി ബൈറ്റ്), എഴുതിയ ഡാറ്റയുടെ എല്ലാ ബൈറ്റുകളും XOR ചെയ്‌ത് ഒരു ഫയൽ സംരക്ഷിക്കുമ്പോൾ ഇത് കണക്കാക്കുന്നു. ഒരു ഫയൽ വായിക്കുമ്പോൾ, ലഭിച്ച ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് കമ്പ്യൂട്ടർ പാരിറ്റി ബൈറ്റ് കണക്കാക്കുകയും, സംരക്ഷിച്ചതിൽ നിന്ന് ഫലം വ്യത്യസ്തമാണെങ്കിൽ, "R ടേപ്പ് ലോഡിംഗ് പിശക്" എന്ന പിശക് സന്ദേശം പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, വായിക്കുമ്പോൾ, ഒരു പൾസ് തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്നില്ലെങ്കിൽ (നഷ്‌ടമായ അല്ലെങ്കിൽ അതിന്റെ ദൈർഘ്യം ചില പരിധികളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല) കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഈ സന്ദേശം നേരത്തെ നൽകാനാകും.

അതിനാൽ, ഒരു അജ്ഞാത സിഗ്നൽ എങ്ങനെയുണ്ടെന്ന് നോക്കാം:

ഇതാണ് പൈലറ്റ് ടോൺ. സിഗ്നലിന്റെ ആകൃതി ഗണ്യമായി വ്യത്യസ്തമാണ്, എന്നാൽ ഒരു നിശ്ചിത ആവൃത്തിയുടെ ഹ്രസ്വ പൾസുകൾ ആവർത്തിക്കുന്നത് സിഗ്നലിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്. 44100 Hz എന്ന സാമ്പിൾ ഫ്രീക്വൻസിയിൽ, "പീക്കുകൾ" തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഏകദേശം 48 സാമ്പിളുകളാണ് (ഇത് ~918 Hz ആവൃത്തിയുമായി യോജിക്കുന്നു). ഈ കണക്ക് നമുക്ക് ഓർക്കാം.

ഇനി ഡാറ്റാ ശകലം നോക്കാം:

വ്യക്തിഗത പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഞങ്ങൾ അളക്കുകയാണെങ്കിൽ, “നീളമുള്ള” പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഇപ്പോഴും ~ 48 സാമ്പിളുകളാണെന്നും ഹ്രസ്വമായവയ്ക്കിടയിൽ - ~ 24 ആണെന്നും മാറുന്നു. അൽപ്പം മുന്നോട്ട് നോക്കുമ്പോൾ, ഫയലിന്റെ തുടക്കം മുതൽ അവസാനം വരെ 918 ഹെർട്സ് ആവൃത്തിയിലുള്ള “റഫറൻസ്” പൾസുകൾ തുടർച്ചയായി പിന്തുടരുന്നുവെന്ന് ഒടുവിൽ മനസ്സിലായി. ഡാറ്റ കൈമാറുമ്പോൾ, റഫറൻസ് പൾസുകൾക്കിടയിൽ ഒരു അധിക പൾസ് നേരിടുകയാണെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾ അത് ബിറ്റ് 1 ആയി കണക്കാക്കും, അല്ലാത്തപക്ഷം 0 ആയി കണക്കാക്കാം.

സമന്വയ പൾസിന്റെ കാര്യമോ? ഡാറ്റയുടെ ആരംഭം നോക്കാം:

പൈലറ്റ് ടോൺ അവസാനിക്കുകയും ഡാറ്റ ഉടൻ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കുറച്ച് കഴിഞ്ഞ്, നിരവധി വ്യത്യസ്ത ഓഡിയോ റെക്കോർഡിംഗുകൾ വിശകലനം ചെയ്തതിന് ശേഷം, ഡാറ്റയുടെ ആദ്യ ബൈറ്റ് എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരുപോലെയാണെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് കണ്ടെത്താൻ കഴിഞ്ഞു (10100101b, A5h). ഡാറ്റ ലഭിച്ചതിനുശേഷം കമ്പ്യൂട്ടർ അത് വായിക്കാൻ തുടങ്ങിയേക്കാം.

സമന്വയ ബൈറ്റിലെ അവസാന 1-ന് ശേഷം ഉടൻ തന്നെ ആദ്യ റഫറൻസ് പൾസിന്റെ ഷിഫ്റ്റ് നിങ്ങൾക്ക് ശ്രദ്ധിക്കാവുന്നതാണ്. ഒരു ഡാറ്റ തിരിച്ചറിയൽ പ്രോഗ്രാം വികസിപ്പിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, ഫയലിന്റെ തുടക്കത്തിലെ ഡാറ്റ സ്ഥിരമായി വായിക്കാൻ കഴിയാതെ വന്നപ്പോൾ ഇത് വളരെ പിന്നീട് കണ്ടെത്തി.

ഇപ്പോൾ ഒരു ഓഡിയോ ഫയൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുകയും ഡാറ്റ ലോഡ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു അൽഗോരിതം വിവരിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം.

ഡാറ്റ ലോഡുചെയ്യുന്നു

ആദ്യം, അൽഗോരിതം ലളിതമായി നിലനിർത്താൻ ചില അനുമാനങ്ങൾ നോക്കാം:

1. WAV ഫോർമാറ്റിലുള്ള ഫയലുകൾ മാത്രമേ ഞങ്ങൾ പരിഗണിക്കൂ;
2. ഓഡിയോ ഫയൽ ഒരു പൈലറ്റ് ടോണിൽ ആരംഭിക്കണം, തുടക്കത്തിൽ നിശബ്ദത അടങ്ങിയിരിക്കരുത്
3. ഉറവിട ഫയലിന് 44100 Hz സാമ്പിൾ നിരക്ക് ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, 48 സാമ്പിളുകളുടെ റഫറൻസ് പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഇതിനകം നിർണ്ണയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഞങ്ങൾ അത് പ്രോഗ്രാമാറ്റിക് ആയി കണക്കാക്കേണ്ടതില്ല;
4. സാമ്പിൾ ഫോർമാറ്റ് ഏതെങ്കിലും ആകാം (8/16 ബിറ്റുകൾ/ഫ്ലോട്ടിംഗ് പോയിന്റ്) - വായിക്കുമ്പോൾ നമുക്ക് അത് ആവശ്യമുള്ളതിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയും;
5. സോഴ്സ് ഫയൽ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് ഉപയോഗിച്ച് നോർമലൈസ് ചെയ്തതായി ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു, അത് ഫലം സ്ഥിരപ്പെടുത്തും;

വായന അൽഗോരിതം ഇപ്രകാരമായിരിക്കും:

1. ഞങ്ങൾ ഫയൽ മെമ്മറിയിലേക്ക് വായിക്കുന്നു, അതേ സമയം സാമ്പിൾ ഫോർമാറ്റ് 8 ബിറ്റുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു;
2. ഓഡിയോ ഡാറ്റയിലെ ആദ്യ പൾസിന്റെ സ്ഥാനം നിർണ്ണയിക്കുക. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, നിങ്ങൾ പരമാവധി വ്യാപ്തിയുള്ള സാമ്പിളിന്റെ എണ്ണം കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ലാളിത്യത്തിനായി, ഞങ്ങൾ അത് ഒരിക്കൽ മാനുവലായി കണക്കാക്കും. നമുക്ക് അത് prev_pos എന്ന വേരിയബിളിലേക്ക് സേവ് ചെയ്യാം;
3. അവസാന പൾസിന്റെ സ്ഥാനത്തേക്ക് 48 ചേർക്കുക (pos := prev_pos + 48)
4. സ്ഥാനം 48 കൊണ്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് അടുത്ത റഫറൻസ് പൾസിന്റെ (ടേപ്പ് വൈകല്യങ്ങൾ, ടേപ്പ് ഡ്രൈവ് മെക്കാനിസത്തിന്റെ അസ്ഥിരമായ പ്രവർത്തനം മുതലായവ) സ്ഥാനത്തേക്ക് എത്തുമെന്ന് ഉറപ്പ് നൽകാത്തതിനാൽ, പൾസ് പോസിന്റെ സ്ഥാനം ഞങ്ങൾ ക്രമീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഒരു ചെറിയ ഡാറ്റ (pos-8;pos+8) എടുത്ത് അതിൽ പരമാവധി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യം കണ്ടെത്തുക. മാക്സിമം അനുസരിച്ചുള്ള സ്ഥാനം പോസിൽ സൂക്ഷിക്കും. ഇവിടെ 8 = 48/6 എന്നത് പരീക്ഷണാത്മകമായി ലഭിച്ച ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണ്, ഇത് ഞങ്ങൾ ശരിയായ പരമാവധി നിർണ്ണയിക്കുമെന്നും സമീപത്തുള്ള മറ്റ് പ്രേരണകളെ ബാധിക്കില്ലെന്നും ഉറപ്പ് നൽകുന്നു. വളരെ മോശമായ സന്ദർഭങ്ങളിൽ, പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം 48 നേക്കാൾ വളരെ കുറവോ അതിൽ കൂടുതലോ ആണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു പൾസിനായി നിർബന്ധിത തിരയൽ നടപ്പിലാക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ലേഖനത്തിന്റെ പരിധിയിൽ ഞാൻ ഇത് അൽഗോരിതത്തിൽ വിവരിക്കില്ല;
5. മുമ്പത്തെ ഘട്ടത്തിൽ, റഫറൻസ് പൾസ് എല്ലാം കണ്ടെത്തിയോ എന്ന് പരിശോധിക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്. അതായത്, നിങ്ങൾ പരമാവധി നോക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഈ സെഗ്‌മെന്റിൽ പ്രേരണ ഉണ്ടെന്ന് ഇത് ഉറപ്പുനൽകുന്നില്ല. വായനാ പ്രോഗ്രാമിന്റെ ഏറ്റവും പുതിയ നിർവ്വഹണത്തിൽ, ഒരു സെഗ്‌മെന്റിലെ പരമാവധി, കുറഞ്ഞ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മൂല്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം ഞാൻ പരിശോധിക്കുന്നു, അത് ഒരു നിശ്ചിത പരിധി കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, ഒരു പ്രേരണയുടെ സാന്നിധ്യം ഞാൻ കണക്കാക്കുന്നു. റഫറൻസ് പൾസ് കണ്ടെത്തിയില്ലെങ്കിൽ എന്തുചെയ്യുമെന്നതും ചോദ്യമാണ്. 2 ഓപ്‌ഷനുകളുണ്ട്: ഒന്നുകിൽ ഡാറ്റ അവസാനിച്ചു, നിശബ്ദത പിന്തുടരുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഇതൊരു വായനാ പിശകായി കണക്കാക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, അൽഗോരിതം ലളിതമാക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഇത് ഒഴിവാക്കും;
6. അടുത്ത ഘട്ടത്തിൽ, ഞങ്ങൾ ഒരു ഡാറ്റാ പൾസിന്റെ (ബിറ്റ് 0 അല്ലെങ്കിൽ 1) സാന്നിധ്യം നിർണ്ണയിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇതിനായി ഞങ്ങൾ സെഗ്‌മെന്റിന്റെ മധ്യഭാഗം എടുക്കുന്നു (prev_pos;pos) mid_pos ന് തുല്യമായ mid_pos := (prev_pos+pos)/2 ഒപ്പം സെഗ്‌മെന്റിലെ മിഡിൽ_പോസിന്റെ ചില അയൽപക്കങ്ങളിൽ (മിഡിൽ_പോസ്-8; മിഡിൽ_പോസ് +8) നമുക്ക് പരമാവധി, കുറഞ്ഞ വ്യാപ്തി കണക്കാക്കാം. അവ തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം 10-ൽ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, ഞങ്ങൾ ബിറ്റ് 1 ഫലത്തിലേക്ക് എഴുതുന്നു, അല്ലാത്തപക്ഷം 0. 10 എന്നത് പരീക്ഷണാത്മകമായി ലഭിച്ച സ്ഥിരാങ്കമാണ്;
7. നിലവിലെ സ്ഥാനം prev_pos-ൽ സംരക്ഷിക്കുക (prev_pos := pos)
8. ഘട്ടം 3 മുതൽ ഞങ്ങൾ മുഴുവൻ ഫയലും വായിക്കുന്നത് വരെ ആവർത്തിക്കുക;
9. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ബിറ്റ് അറേ ഒരു കൂട്ടം ബൈറ്റുകളായി സേവ് ചെയ്യണം. വായിക്കുമ്പോൾ ഞങ്ങൾ സമന്വയ ബൈറ്റ് കണക്കിലെടുക്കാത്തതിനാൽ, ബിറ്റുകളുടെ എണ്ണം 8-ന്റെ ഗുണിതമാകണമെന്നില്ല, ആവശ്യമായ ബിറ്റ് ഓഫ്‌സെറ്റും അജ്ഞാതമാണ്. അൽഗോരിതം ആദ്യമായി നടപ്പിലാക്കിയപ്പോൾ, സമന്വയ ബൈറ്റിന്റെ നിലനിൽപ്പിനെക്കുറിച്ച് എനിക്ക് അറിയില്ലായിരുന്നു, അതിനാൽ വ്യത്യസ്ത എണ്ണം ഓഫ്സെറ്റ് ബിറ്റുകളുള്ള 8 ഫയലുകൾ സംരക്ഷിച്ചു. അവയിലൊന്നിൽ ശരിയായ ഡാറ്റ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അന്തിമ അൽഗോരിതത്തിൽ, A5h വരെയുള്ള എല്ലാ ബിറ്റുകളും ഞാൻ നീക്കംചെയ്യുന്നു, ഇത് ശരിയായ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഫയൽ ഉടനടി ലഭിക്കാൻ എന്നെ അനുവദിക്കുന്നു.

താൽപ്പര്യമുള്ളവർക്കായി റൂബിയിലെ അൽഗോരിതം
പ്രോഗ്രാം എഴുതാനുള്ള ഭാഷയായി ഞാൻ റൂബി തിരഞ്ഞെടുത്തു, കാരണം... ഞാൻ മിക്ക സമയത്തും അതിൽ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യുന്നു. ഓപ്ഷൻ ഉയർന്ന പ്രകടനമല്ല, പക്ഷേ വായന വേഗത കഴിയുന്നത്ര വേഗത്തിലാക്കാനുള്ള ചുമതല വിലമതിക്കുന്നില്ല.

# Используем gem 'wavefile'
require 'wavefile'

reader = WaveFile::Reader.new('input.wav')
samples = []
format = WaveFile::Format.new(:mono, :pcm_8, 44100)

# Читаем WAV файл, конвертируем в формат Mono, 8 bit 
# Массив samples будет состоять из байт со значениями 0-255
reader.each_buffer(10000) do |buffer|
  samples += buffer.convert(format).samples
end

# Позиция первого импульса (вместо 0)
prev_pos = 0
# Расстояние между импульсами
distance = 48
# Значение расстояния для окрестности поиска локального максимума
delta = (distance / 6).floor
# Биты будем сохранять в виде строки из "0" и "1"
bits = ""

loop do
  # Рассчитываем позицию следующего импульса
  pos = prev_pos + distance
  
  # Выходим из цикла если данные закончились 
  break if pos + delta >= samples.size

  # Корректируем позицию pos обнаружением максимума на отрезке [pos - delta;pos + delta]
  (pos - delta..pos + delta).each { |p| pos = p if samples[p] > samples[pos] }

  # Находим середину отрезка [prev_pos;pos]
  middle_pos = ((prev_pos + pos) / 2).floor

  # Берем окрестность в середине 
  sample = samples[middle_pos - delta..middle_pos + delta]

  # Определяем бит как "1" если разница между максимальным и минимальным значением на отрезке превышает 10
  bit = sample.max - sample.min > 10
  bits += bit ? "1" : "0"
end

# Определяем синхро-байт и заменяем все предшествующие биты на 256 бит нулей (согласно спецификации формата) 
bits.gsub! /^[01]*?10100101/, ("0" * 256) + "10100101"

# Сохраняем выходной файл, упаковывая биты в байты
File.write "output.cas", [bits].pack("B*")

ഫലം

അൽഗോരിതത്തിന്റെയും സ്ഥിരാങ്കങ്ങളുടെയും നിരവധി വകഭേദങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചതിനാൽ, വളരെ രസകരമായ എന്തെങ്കിലും ലഭിക്കാൻ ഞാൻ ഭാഗ്യവാനായിരുന്നു:

അതിനാൽ, പ്രതീക സ്ട്രിംഗുകൾ അനുസരിച്ച്, ഗ്രാഫുകൾ പ്ലോട്ട് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രോഗ്രാം ഞങ്ങൾക്ക് ഉണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, പ്രോഗ്രാം വാചകത്തിൽ കീവേഡുകളൊന്നുമില്ല. എല്ലാ കീവേഡുകളും ബൈറ്റുകളായി എൻകോഡ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു (ഓരോ മൂല്യവും > 80h). 80 കളിലെ ഏത് കമ്പ്യൂട്ടറിന് ഈ ഫോർമാറ്റിൽ പ്രോഗ്രാമുകൾ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഇപ്പോൾ നമ്മൾ കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്.

വാസ്തവത്തിൽ, ഇത് ഒരു ബേസിക് പ്രോഗ്രാമുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്. ZX സ്പെക്ട്രം കമ്പ്യൂട്ടർ മെമ്മറിയിൽ ഏകദേശം ഒരേ ഫോർമാറ്റിൽ പ്രോഗ്രാമുകൾ സംഭരിക്കുകയും പ്രോഗ്രാമുകൾ ടേപ്പിലേക്ക് സംരക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അങ്ങനെയാണെങ്കിൽ, ഞാൻ കീവേഡുകൾക്കെതിരായി പരിശോധിച്ചു മേശ. എന്നിരുന്നാലും, ഫലം വ്യക്തമായും നെഗറ്റീവ് ആയിരുന്നു.

ജനപ്രിയ അറ്റാരി, കൊമോഡോർ 64, അക്കാലത്തെ മറ്റ് നിരവധി കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ അടിസ്ഥാന കീവേഡുകളും ഞാൻ പരിശോധിച്ചു, അതിനായി എനിക്ക് ഡോക്യുമെന്റേഷൻ കണ്ടെത്താൻ കഴിഞ്ഞു, പക്ഷേ വിജയിച്ചില്ല - റെട്രോ കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ തരങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള എന്റെ അറിവ് അത്ര വിശാലമല്ല.

അപ്പോൾ ഞാൻ പോകാൻ തീരുമാനിച്ചു പട്ടിക, പിന്നെ എന്റെ നോട്ടം നിർമ്മാതാവായ റേഡിയോ ഷാക്കിന്റെയും ടിആർഎസ്-80 കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെയും പേരിൽ വീണു. എന്റെ മേശപ്പുറത്ത് കിടന്നിരുന്ന കാസറ്റുകളുടെ ലേബലുകളിൽ എഴുതിയ പേരുകളാണിത്! എനിക്ക് ഈ പേരുകൾ മുമ്പ് അറിയില്ലായിരുന്നു, കൂടാതെ ടിആർഎസ്-80 കമ്പ്യൂട്ടറുമായി പരിചയമില്ലായിരുന്നു, അതിനാൽ റേഡിയോ ഷാക്ക് BASF, Sony അല്ലെങ്കിൽ TDK പോലുള്ള ഒരു ഓഡിയോ കാസറ്റ് നിർമ്മാതാവാണെന്നും ടിആർഎസ്-80 പ്ലേബാക്ക് സമയമാണെന്നും എനിക്ക് തോന്നി. എന്തുകൊണ്ട്?

കമ്പ്യൂട്ടർ ടാൻഡി/റേഡിയോ ഷാക്ക് ടിആർഎസ്-80

ലേഖനത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഞാൻ ഒരു ഉദാഹരണമായി നൽകിയ സംശയാസ്‌പദമായ ഓഡിയോ റെക്കോർഡിംഗ് ഇതുപോലെ ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിൽ നിർമ്മിച്ചതാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്:

ഈ കമ്പ്യൂട്ടറും അതിന്റെ ഇനങ്ങളും (മോഡൽ I / മോഡൽ III / മോഡൽ IV മുതലായവ) ഒരു കാലത്ത് വളരെ ജനപ്രിയമായിരുന്നു (തീർച്ചയായും, റഷ്യയിലല്ല). അവർ ഉപയോഗിച്ച പ്രൊസസറും Z80 ആയിരുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. ഈ കമ്പ്യൂട്ടറിനായി നിങ്ങൾക്ക് ഇന്റർനെറ്റിൽ കണ്ടെത്താനാകും ഒരുപാട് വിവരങ്ങൾ. 80 കളിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ വിവരങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യപ്പെട്ടു മാസികകൾ. ഇപ്പോൾ നിരവധി ഉണ്ട് എമുലേറ്ററുകൾ വ്യത്യസ്ത പ്ലാറ്റ്ഫോമുകൾക്കുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ.

ഞാൻ എമുലേറ്റർ ഡൗൺലോഡ് ചെയ്തു trs80gp ഈ കമ്പ്യൂട്ടർ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് എനിക്ക് ആദ്യമായി കാണാൻ കഴിഞ്ഞു. തീർച്ചയായും, കമ്പ്യൂട്ടർ കളർ ഔട്ട്‌പുട്ടിനെ പിന്തുണച്ചില്ല; സ്‌ക്രീൻ റെസല്യൂഷൻ 128x48 പിക്‌സൽ മാത്രമായിരുന്നു, എന്നാൽ സ്‌ക്രീൻ റെസല്യൂഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി വിപുലീകരണങ്ങളും പരിഷ്‌ക്കരണങ്ങളും ഉണ്ടായിരുന്നു. ഈ കമ്പ്യൂട്ടറിനായി ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കായി നിരവധി ഓപ്ഷനുകളും ബേസിക് ഭാഷ നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഓപ്ഷനുകളും ഉണ്ടായിരുന്നു (ഇത്, ZX സ്പെക്ട്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ചില മോഡലുകളിൽ റോമിലേക്ക് "ഫ്ലാഷ്" ചെയ്തിട്ടില്ല, കൂടാതെ ഏത് ഓപ്ഷനും ഒരു ഫ്ലോപ്പി ഡിസ്കിൽ നിന്ന് ലോഡ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. OS തന്നെ)

ഞാനും കണ്ടെത്തി യൂട്ടിലിറ്റി ഓഡിയോ റെക്കോർഡിംഗുകൾ CAS ഫോർമാറ്റിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ, എമുലേറ്ററുകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, എന്നാൽ ചില കാരണങ്ങളാൽ അവ ഉപയോഗിച്ച് എന്റെ കാസറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള റെക്കോർഡിംഗുകൾ വായിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല.

CAS ഫയൽ ഫോർമാറ്റ് കണ്ടുപിടിച്ചതിന് ശേഷം (ഒരു സമന്വയ ബൈറ്റിന്റെ സാന്നിധ്യമുള്ള ഹെഡർ ഒഴികെ, ഇതിനകം എന്റെ കൈയിലുള്ള ടേപ്പിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയുടെ ബിറ്റ്-ബൈ-ബിറ്റ് പകർപ്പായി ഇത് മാറി), ഞാൻ ഒരു എന്റെ പ്രോഗ്രാമിൽ കുറച്ച് മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തി, എമുലേറ്ററിൽ (TRS-80 മോഡൽ III) പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു CAS ഫയൽ ഔട്ട്പുട്ട് ചെയ്യാൻ കഴിഞ്ഞു:

ആദ്യ പൾസും റഫറൻസ് പൾസുകൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരവും ഒരു GEM പാക്കേജായി സ്വയമേവ നിർണ്ണയിച്ചുകൊണ്ട് കൺവേർഷൻ യൂട്ടിലിറ്റിയുടെ ഏറ്റവും പുതിയ പതിപ്പ് ഞാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്‌തു, സോഴ്‌സ് കോഡ് ഇവിടെ ലഭ്യമാണ് സാമൂഹികം.

തീരുമാനം

ഞങ്ങൾ സഞ്ചരിച്ച പാത ഭൂതകാലത്തിലേക്കുള്ള ഒരു കൗതുകകരമായ യാത്രയായി മാറി, അവസാനം ഞാൻ ഉത്തരം കണ്ടെത്തിയതിൽ എനിക്ക് സന്തോഷമുണ്ട്. മറ്റ് കാര്യങ്ങളിൽ, ഞാൻ:

• ZX സ്പെക്ട്രത്തിൽ ഡാറ്റ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള ഫോർമാറ്റ് ഞാൻ കണ്ടെത്തി, ഓഡിയോ കാസറ്റുകളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ സംരക്ഷിക്കുന്നതിനും വായിക്കുന്നതിനുമുള്ള ബിൽറ്റ്-ഇൻ റോം ദിനചര്യകൾ പഠിച്ചു.
• എനിക്ക് ടിആർഎസ്-80 കമ്പ്യൂട്ടറും അതിന്റെ ഇനങ്ങളും പരിചയപ്പെട്ടു, ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റം പഠിച്ചു, സാമ്പിൾ പ്രോഗ്രാമുകൾ നോക്കി, മെഷീൻ കോഡുകളിൽ ഡീബഗ്ഗിംഗ് ചെയ്യാൻ പോലും അവസരം ലഭിച്ചു (എല്ലാത്തിനുമുപരി, എല്ലാ Z80 മെമ്മോണിക്‌സും എനിക്ക് പരിചിതമാണ്)
• ഓഡിയോ റെക്കോർഡിംഗുകൾ CAS ഫോർമാറ്റിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു പൂർണ്ണമായ യൂട്ടിലിറ്റി എഴുതി, അത് "ഔദ്യോഗിക" യൂട്ടിലിറ്റി തിരിച്ചറിയാത്ത ഡാറ്റ വായിക്കാൻ കഴിയും.

അവലംബം: www.habr.com