Кодирование информации Кодирование звука Оцифровка перевод в

Кодирование информации Кодирование звука

Оцифровка (перевод в цифровую форму) цифровой сигнал аналоговый сигнал 10110101010011 аналоговый сигнал ! Основной принцип кодирования звука - ДИСКРЕТИЗАЦИЯ 2 2

Дискретизация по времени хранятся только значения сигнала в моменты 0, T, 2 T, … T – интервал дискретизации 0 T 2 T ! Частота дискретизации – это количество измерений входного сигнала за 1 секунду 0 T 2 T Частота дискретизации: f = 8 к. Гц, 11 к. Гц, 22 к. Гц, 44 к. Гц (CD) Человек слышит 16 Гц … 20 к. Гц 3 3

Дискретизация по уровню ! Разрядность регистра — число бит в регистре звуковой карты 8 бит = 256 уровней 16 бит = 65536 уровней 24 бита = 224 уровней 4 3 2 1 0 0 T 2 T «Глубина» кодирования (разрядность звуковой карты) ! При оцифровке потерю информации дает дискретизация как по времени, так и по уровню! 4 4

Оцифровка – итог можно закодировать любой звук (в т. ч. голос, свист, шорох, …) ? • есть потеря информации • большой объем файлов Какие свойства цифрового звука определяют его качество? частота дискретизации 44 к. Гц, глубина кодирования 16 бит: 88 Кб/с = 5, 3 Мб/мин Форматы файлов: WAV (Waveform audio format), часто без сжатия (размер!) MP 3 (MPEG-1 Audio Layer 3, сжатие с потерями) WMA (Windows Media Audio, потоковый звук, сжатие) 5 5

Пример Определить размер (в байтах) цифрового аудиофайла, время звучания которого составляет 10 секунд при частоте дискретизации 22, 05 к. Гц и разрешении 8 бит. Файл сжатию не подвержен. Решение: част. дискр-ции (Гц)*время записи (сек)*разрешение (бит)/8 (22050 • 10 • 8)/8=220500 байт 6 6

Пример Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 11 к. Гц и глубиной кодирования 16 бит. Запись длится 6 минут, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах? 1) 11 2) 12 3) 13 4) 15 Решение: 1) так как частота дискретизации 11 к. Гц, за одну секунду запоминается 11000 значений сигнала; 2) так как глубина кодирования – 16 бита = 2 байта, для хранения 1 секунды записи требуется 11000 2 байта = 22 000 байт, 3) для стерео записи – в 2 раза больше, т. е 22 000 2 = 44 000 4) на 6 минут = 6 60 = 360 секунд записи потребуется 5) 360 44000 байт = 15 840 000 байта, переводим в мегабайты 15 Мбайт Ответ – 4. 7 7

Задание 1. Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 к. Гц и глубиной кодирования 24 бита. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах? 1) 0, 2 2) 2 3) 3 4) 4 2. Производится двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 48 к. Гц и глубиной кодирования 24 бита. Запись длится 1 минуту, ее результаты записываются в файл, сжатие данных не производится. Какое из приведенных ниже чисел наиболее близко к размеру полученного файла, выраженному в мегабайтах? 1) 0, 3 2) 4 3) 16 4) 132 3. 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? 4. Объем свободной памяти на диске — 0, 1 Гб, разрядность звуковой платы — 16. Какова длительность звучания цифрового аудиофайла, записанного с частотой дискретизации 44 100 Гц? 8 8

Конец фильма 9 9