Кодирование звуковой информации

Изучение темы «Кодирование и обработка звуковой информации» поможет: Осмыслить процесс преобразования звуковой информации Усвоить основные понятия для подсчета объема звуковой информации Научиться решать задачи по теме

Содержание 1. Звуковая информация Звуковая информация 2. Кодирование звука Кодирование звука 3. Временная дискретизация звука Временная дискретизация звука 4. Глубина кодирования звука Глубина кодирования звука 5. Качество оцифрованного звука Качество оцифрованного звука 6. Звуковые форматы Звуковые форматы 7. Итог урока Итог урока

Звуковая информация Звук – это распространяющаяся в воздухе, воде или другой среде волна (колебания воздуха или другой среды), с непрерывно меняющейся частотой и амплитудой. Чем больше амплитуда – тем громче звук. Чем больше частота колебаний – тем выше тон звука.

Единица измерения громкости звука – децибел (дБ)

Кодирование звука Кодирование звука – это преобразование звуковой информации из одного формы в другую.

Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера Переменный электрический ток Звуковая волна Микрофон Аудиоадаптер Двоичный код Память компьютера Аудиоадаптер (звуковая плата) - специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука.

Процесс воспроизведения звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера Память компьютера Двоичный код Переменный электрический ток Аудиоадаптер Динамик Звуковая волна

Временная дискретизация звука Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки Для каждого участка устанавливается определенный уровень громкости. Частота дискретизации звука – это количество измерений громкости звука за одну секунду.

Глубина кодирования Каждой "ступеньке" присваивается определенное значение уровня громкости звука. Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации i, которое называется глубиной кодирования звука. Глубину кодирования звука – это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. При этом количество уровней громкости равно N = 2 i = 216 =

Радиотрансляция Соответствие звуков различных характеристик некоторым источникам звука

Информационный объем звукового файла I - информационный объем звукового файла H - частота дискретизации (количество измерений в секунду времени) i - глубина кодирования информации (количество уровней громкости в измерениях) k - количество каналов по которым производится запись (моно - 1 канал, стерео - 2 канала, квадро - 4 канала) При решении подобных задач, как и многих других нужно помнить, что чаще всего все расчеты удобнее производить в степенях двойки. I=H*i*t*k

Задача 1 Рассчитаем необходимый информационный объем аудиофайла, длительностью 1 секунда при качестве кодирования 16 битов и частотой дискретизации 48 к Гц: I=H*i*t*k I= 16 бит * * 1 сек = бит

Ю. Антонов «Белый теплоход», время звучания 3 мин 18 сек, качество аудио-CD диска, стерео Задача 2 Решение: 44,1 к Гц = Гц 3 мин 18 с = 198 с I = H*i*t*k = 2·44100 Гц·16 бит·198 с = = бит = байт 34108,6 Кб 33,3 Мб Ответ: I = 33,3 Мб

Качество оцифрованного звука Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука Низкое качество: телефонная связь при частоте дискретизации 8000 раз в секунду глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (моно) Самое высокое качество: аудио-CD при частоте дискретизации раз в секунду глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (стерео)

Звуковые форматы WAV – универсальный формат MP3 –формат со сжатием Звуковые редакторы осуществляют запись, воспроизведение, редактирование звука, микширование (наложение звуковых дорожек друг на друга), применение звуковых эффектов (эхо, воспроизведение в обратном направлении и т.д.) Звуковой файл - файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме.

Итог урока Звук это упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания. В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизация – непрерывная волна разбивается на отдельные маленькие временные участки «ступеньки». Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: Частотой дискретизации Разрядностью(глубина звука).

Спасибо за внимание!