Практическая работа: «Кодирование и обработка

Практическая работа: «Кодирование и обработка звуковой информации»

Неотъемлемой составляющей мультимедиа- технологии является обработка звуковой информации, которая получила бурное развитие с начала 90 -х годов XX века. Современные мультимедийные программные средства создания презентаций обязательно оснащены инструментами для работы со звуком. Это даёт возможность пользователю создавать более привлекательный программный продукт, расширяет возможности его применения. Для того, чтобы грамотно использовать такую возможность, необходимо представлять себе принципы обработки звука в современном компьютере.

Аналоговая и дискретная форма информации При аналоговом представлении информации физическая величина изменяется плавно и непрерывно, принимая при этом бесконечное множество значений. 3

Аналоговая и дискретная форма информации При дискретном представлении информации физическая величина изменяется скачкообразно, принимая при этом конечное множество значений. Дискретизация – это преобразование аналоговой формы информации в набор дискретных значений. 4

Немного физики Звук – это колебания воздуха или любой другой среды, в которой он распространяется. Звуковой сигнал характеризуется непрерывно меняющейся амплитудой (громкостью звука) и тоном (частотой колебаний). 5

Схема кодирования и декодирования звука Компьютер ОЗУ 11001111000011111 001111100001 01011010 Звуковая карта АЦП ЦАП АЦП – аналого-цифровой преобразователь ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь 6

Для управления обработкой звука мультимедиа-технология оснащается и соответствующим ПО. Стандартным звуковым программным набором системной среды Windows являются приложения: • Программа «Звукозапись» - это цифровой магнитофон, который позволяет записывать звук в виде файла с расширением wav (англ. wave – волна). Программа может редактировать, микшировать (накладывать) и воспроизводить звук. Можно выбирать режим двоичного кодирования – моно/стерео, частоту дискретизации, уровень. • Программа «Универсальный проигрыватель» обеспечивает воспроизведение звука, видео, анимационных файлов. • Программа «Лазерный проигрыватель» служит для воспроизведения аудио CD. • Программа «Регулятор громкости» служит для настройки параметров воспроизведения звука. • Кроме того, существует множество прикладных программ различного предназначения для обработки звука. Это, прежде всего, всевозможные музыкальные редакторы, которые предоставляют широкие возможности по созданию и редактированию звуковых файлов. • Звуковые файлы, как и файлы изображений, имеют свои форматы. Среди них наиболее распространены следующие:

Форматы звуковых файлов Ø WAV (Waveform audio format) – без сжатия, можно выбрать частоту дискретизации и глубину кодирования для уменьшения размера файла. Ø MP 3 (MPEG-1 Audio Layer 3) – сжатие с потерей информации. Ø WMA (Windows Media Audio) – потоковый звук, сжатие с потерей информации. Ø raw - формат так называемой "чистой оцифровки"; Ø voc и cmf - форматы представления звука от фирмы Creative (voc – формат оцифрованного звука, cmf -формат нотных партитур и параметров инструментов для синтезаторов OPL 3); Ø mod - распространенный формат, содержит оцифровки инструментов и партитуру для них; Ø stm (s 3 m) - формат Scream Tracker, сопоставимый с форматом mod; Ø aiff - формат звуковых файлов в компьютерах Apple Macintosh. 8

Для преобразования звукового файла из одного формата в другой используются специальные программы-конверторы (MP 3 Compressor, XING MPEG Encoder, и другие). Такое преобразование – частая операция при работе с цифровым звуком. При этом возможно ухудшение его качества из-за уменьшения разрядности уровня кодирования, передискретизации или сжатия звука.

Практическая работа 1. Откройте приложение Звукозапись (Пуск – Программы – Стандартные – Развлечения – Звукозапись) Воспроизведение Стоп Запись 10

Практическая работа 2. Откройте звуковой файл (Файл – Открыть… – Высоцкий. wav) 11

Практическая работа 3. Посмотрите свойства этого файла (Файл – Свойства – Формат аудио: PCM 48 к. Гц; 16 бит; Стерео). 12

Практическая работа 4. Сохраните файл в своей папке с новым именем и характеристиками, заданными в таблице на рабочем листе (Файл – Сохранить как… – Изменить… – Атрибуты). Нажмите Ок, введите имя файла, нажмите Сохранить. Посмотрите свойства файла и запишите их в таблицу (Файл – Свойства – Формат аудио) 5. Снова откройте исходный файл и повторите пункт 4 нужное количество раз. 13

Объем звуковой информации находится по следующей формуле: V=M*I*t, где M – частота дискретизации (в Гц), I – глубина кодирования (в битах), t – время звучания (в секундах) Алгоритм № 1 вычисления объема звукового файла: Находим частоту дискретизации, переводим в Гц (2 к. Гц=2*1000=2000 Гц) Находим глубину кодирования звука, переводим в биты (16 байт=16*8=128 бита) Находим время звучания файла, переводим в секунды (15 минут = 15*60= 900 секунд) Делаем вычисления по формуле для вычисления объема звукового файла

Практическая работа Имя файла Частота Глубина Дли- Режим Объем Рассчитанный дискр. , кодир. , тель- (моно- файла, объем файла, к. Гц бит ность, стерео) байт с Высоцкий 48 16 10 стерео 1920380 Высоцкий 48 -8 -с 48 8 10 стерео Высоцкий 24 -8 -м 24 8 10 моно Высоцкий 8 -8 -м 8 8 10 моно 15

Домашнее задание 1) Рассчитать объёмы файлов, полученные в практической работе. Сравнить с реальным объёмом. 2) Звуковые проигрыватели. 3) Звуковые редакторы. 16

Звуковые проигрыватели Проигрыватель Windows Media 17

Звуковые редакторы Звуковой редактор Audacity 18