Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 11 лет назад пользователемwww.muk-spektr.ru
1 Кодирование звука Временная дискретизация
2 l λ Непрерывная звуковая волна Длина волны. Величина обратная частоте. Чем она больше, тем звук ниже Амплитуда колебаний. Чем она больше, тем звук громче
3 Основные характеристики звука Длина волны и частота: l = 1/υ Чем больше длина волны, тем меньше частота. Измеряется в количестве колебаний в секунду (1/сек) Амплитуда колебаний. Соответствует громкости звука. Громкость измеряется в децибелах (дБ)
4 Громкость звука ЗвукГромкость Нижний предел чувствительности человеческого уха 0 дБ Шорох листьев10 дБ Разговор60 дБ Гудок автомобиля90 дБ Реактивный двигатель120 дБ Болевой порог140 дБ
5 Временная дискретизация звука Процесс разбиения непрерывной звуковой волны на отдельные (дискретные) временные участки, для которых может быть установлены различные уровни громкости
6 Частота дискретизации Для записи аналогового сигнала и его преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключенный к звуковой карте Качество звука зависит от количества измерений уровня звука в секунду частотой дискретизации Количество измерений уровня звука в единицу времени называется частотой дискретизации Частота дискретизации лежит в диапазоне от до измерений в секунду
7 Глубина дискретизации Каждому дискретному временному отрезку – каждой «ступеньке» – присваивается определенный уровень громкости (N), для кодирования которых требуется определенный объем информации (I) Глубина кодирования звука – количество информации, необходимое для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука N = 2 I
8 Пример Известна глубина кодирования – 16 бит (I). Рассчитать количество возможных уровней громкости внутри одного измерения звука (N) По формуле N = 2 I находим: N = 2 16 = Каждому уровню громкости присваивается одно из значений, которое кодируется двоичными числами от (минимальный уровень) до (максимальный уровень)
9 Вопрос: назовите основные характеристики аналогового звука Частота (количество вершин на единицу длины оси абсцисс) От нее зависит высота тона звука. Измеряется в 1/сек Амплитуда (высота вершин на графике – координаты по оси ординат) От нее зависит громкость звука Измеряется в децибелах
10 Вопрос: назовите основные характеристики цифрового звука Частота дискретизации (количество «ступенек» на единицу длины оси абсцисс) Определяет высоту тона звука Измеряется в 1/сек Глубина дискретизации (на сколько частей может быть разбита одна «ступенька» на графике в высоту) Определяет громкость звука Измеряется в битах
11 Качество оцифрованного звука Совокупная характеристика качества цифрового звука – профессиональный термин звукорежиссеров и DJев – битрейт, представляет собой произведение количества каналов на частоту и на глубину дискретизации. Измеряется: бит 1/сек = бит/сек
12 Качество оцифрованного звука Самое низкое качество цифрового звука (качество телефонной связи) соответствует: измерений в секунду (1/сек) 8 бит глубины звука Один канал (моно) Битрейт: = = 62,5 кбит/сек
13 Качество оцифрованного звука Самое высокое качество цифрового звука (аудио-CD) соответствует: измерений в секунду (1/сек) 16 бит глубины звука Два канала (стерео) Битрейт: = ,5 Мбит/сек Современные аудиосистемы кроме стерео поддерживают т.н. квадрозвук – 4 канала
14 Информационный объем звукового файла Чем выше качество звука, тем больше требуется дискового пространства для его хранения и оперативной памяти для его обработки. Информационный объем определяется как произведение глубины и частоты дискретизации на длительность воспроизведения и на количество каналов (или произведение битрейта на длительность)
15 Пример Определить информационный объем 5- секундной стереозвуковой дорожки с глубиной кодирования 16 бит и частотой дискретизации /с Решение: 16 бит /сек 5 сек 2 (канала) = = бит = 468,75 кБ
16 Программное обеспечение для работы со звуком Различают: Средства записи звука Звуковые редакторы Плееры
17 Хранение цифрового звука В виде аудиотреков на аудио-CD В виде звуковых файлов
18 Хранение цифрового звука. Audio Track Аудиотрек представляет собой формат записи звука в виде непрерывного цифрового потока. Аналогично звуковым дорожкам на виниловых дисках. Звук хранится без сжатия. Аудиодорожка воспринимается компьютером, как файл с расширением *.cda (Compact Disk Audio). Он хорошо воспроизводится плеером, но его нельзя скопировать.
19 Хранение цифрового звука. Звуковые файлы Наиболее распространенные форматы звуковых файлов: wav (wave) wma (Windows Media Audio) mid (midi) mp3 и др. Из них только wav хранит несжатый звук, все остальные используют сжатие
20 Сжатие звуковой информации При сохранении звука в форматах со сжатием происходит отбрасывание не воспринимаемых человеческим ухом частот с малой амплитудой. Сжатие до десятков раз Потеря информации, что может привести к ухудшению качества звука
21 Работа со сжатым звуком При работе со сжатым звуком файл сначала распаковывается и только потом поступает на обработку плеером или редактором. Для распаковки/сжатия аудио применяются специальные программы аудиокодеки (Audio Coder/Decoder)
22 Задание 1 Звуковая плата производит кодирование аналогового звукового сигнала. Какое количество информации необходимо для кодирования каждого из возможных уровней громкости сигнала? Решение: 2 i = = I = 16
23 Задание 2 Определить информационный объем 10-секундной звуковой дорожки при: a. Моно, 8 бит, измерений b. Стерео, 16 бит, измерений Решение: a = = 78,1 (кБ) b = = 1,83 (МБ)
24 *Задание 3 Определить длительность звукового файла, который может уместиться на дискете 3,5. Учесть, что для хранения данных на дискете доступно секторов, объемом 512 байт каждый. a. Моно, 8 бит, измерений b. Стерео, 16 бит, измерений
25 *Задание 3. Решение СекторовОбъем сектора Вместимость дискеты, бит = КаналовГлубинаЧастотаБитрейтДлит-ть, сек a) ,2 b) ,6
26 Задание 4 Подсчитать, сколько места будет занимать одна минута цифрового стереозвука с частотой 44.1 кГц и разрядностью 16 бит Решение. Число каналов: 2 Длительность звучания: 60 сек Частота дискретизации: 44,1 * = Гц ( /сек) Разрядность: 16 бит Информационный объем: 2 * 60 * * 16 = = бит = = байт 10 Мб
27 Задание 5 Подсчитать, сколько места будет занимать две минуты цифрового стереозвука с частотой 11 кГц и разрядностью 16 бит Решение. Число каналов: 2 Длительность звучания: 2 * 60 = 120 сек Частота дискретизации: 11 * = = Гц ( /сек) Разрядность: 16 бит Информационный объем: 2 * 120 * * 16 = = бит = = байт 5 Мб
28 Задание 6 Подсчитать, сколько места будет занимать семь минут цифрового монозвука с частотой 22 кГц и разрядностью 8 бит Решение. Число каналов: 1 Длительность звучания: 7 * 60 = 420 сек Частота дискретизации: 22 * = = Гц ( /сек) Разрядность: 8 бит Информационный объем: 1 * 420 * * 8 = = бит = = байт 8,8 Мб
29 Задание 7 Подсчитать, сколько места будет занимать три минуты цифрового стереозвука с частотой 32 кГц и разрядностью 8 бит Решение. Число каналов: 2 Длительность звучания: 3 * 60 = 180 сек Частота дискретизации: 32 * = = Гц ( /сек) Разрядность: 8 бит Информационный объем: 2 * 180 * * 8 = = бит = = байт 11 Мб
30 Задание 8 Какой объем данных имеет моноаудиофайл, длительность звучания которого 1 секунда, при среднем качестве звука (16 бит, 24 кГц)? Решение. Число каналов: 1 Длительность звучания: 1 с Частота дискретизации: 24 * = = Гц ( /сек) Разрядность: 16 бит Информационный объем: 1 * 1 * * 16 = = бит = = байт 47 кб
31 Задание 9 Рассчитайте объем стереоаудиофайла длительностью 20 секунд при 20- битном кодировании и частоте дискредитации 44.1 кГц. Решение. Число каналов: 2 Длительность звучания: 20 с Частота дискретизации: 44,1 * = = Гц ( /сек) Разрядность: 20 бит Информационный объем: 2 * 20 * * 20 = = бит = = байт 4,2 Мб
32 Задание 10 Определите количество уровней звукового сигнала при использовании 8-битных звуковых карт Решение. Количество возможных уровней громкости сигнала N = 2 I N = 2 8 N = 256 Ответ: а. 256 уровней
33 Задание 11 Подсчитать объем файла с 10 минутной речью записанного с частотой дискретизации Гц и разрядностью кода 4 бита на 1 измерение. Решение. Число каналов: речь принято записывать в режиме моно (1 канал) Длительность звучания: 10 * 60 = 600 сек Частота дискретизации: Гц ( /сек) Разрядность: 4 бит Информационный объем: 1 * 600 * * 4 = = бит = = байт 3,15 Мб
34 Задание 12 Подсчитать время звучания звукового файла объемом 3,5 Мбайт, содержащего стереозапись с частотой дискретизации Гц и разрядностью кода 16 бит на 1 измерение Решение. Число каналов: 2 Длительность звучания: Х Частота дискретизации: Гц ( /сек) Разрядность: 16 бит Информационный объем: 2 * Х * * 16 = 3,5 (Мб) *Х = Х = 20,8 (сек)
35 Задание 13 В распоряжении пользователя имеется память объемом 2,6 Мб. Необходимо записать цифровой аудиофайл с длительностью звучания 1 минута. Какой должна быть частота дискретизации и разрядность? Решение. Число каналов: X. Пусть Х=1 Длительность звучания: 60 сек Частота дискретизации: Y Разрядность: Z (8 или 16) Информационный объем: 2,6Мб = бит 1 * 60 * Y * Z = YZ = ,35 При Y=8 Z=45438 Гц = 45,44 кГц 44,1 кГц (standard) При Y=8 Z=22719 Гц = 22,72 кГц 22,05 кГц (standard)
36 Задание14 Объем свободной памяти на диске 5,25 Мб, разрядность звуковой платы 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 22,05 кГц? Решение. Число каналов: неизвестно, принимаем 1 Длительность звучания: Х Частота дискретизации: 22,05 * = Гц Разрядность: 16 бит Информационный объем: 5,25 Мб = бит 1 * Х * * 16 = 5,25 (Мб) *Х = Х = 122,3 (сек)
37 Задание 15 Одна минута записи цифрового аудиофайла занимает на диске 1,3 Мб, разрядность звуковой платы 8. С какой частотой дискретизации записан звук? Решение. Число каналов: X. Пусть Х=1 Длительность звучания: 60 сек Частота дискретизации: Y Разрядность: 8 бит Информационный объем: 1 * 60 * Y * 8 = 1,3 (Мб) 480Y = (бит) Х (бит/сек) Х 22,05 кБит/сек (st.)
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.