Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Heliteabe kodeerimine ja töötlemine Zoja Viktorovna Beljajeva, Novouralski keskkooli informaatikaõpetaja

Heli on pidevalt muutuva amplituudi ja sagedusega laine Amplituud Aeg Kõrge vali heli Madal vaikne heli Inimene tajub helilaineid kuulmise abil erineva helitugevuse ja tooniga helina. Mida suurem on helilaine amplituud, seda valjem on heli. Mida kõrgem on vibratsiooni sagedus, seda kõrgem on heli kõrgus. Beljajeva Zoja Viktorovna, informaatikaõpetaja, munitsipaalharidusasutus "Novouralski keskkool"

Helitugevuse mõõtmiseks kasutatakse spetsiaalset mõõtühikut - detsibell (dB) Helitugevus, dB Inimkõrva tundlikkuse alumine piir 0 Lehtede sahin 10 Vestlus 60 Auto signaal 90 Reaktiivmootor 120 Valulävi 140 Beljajeva Zoja Viktorovna, informaatikaõpetaja , Munitsipaalharidusasutus "Novouralski Keskkool"

Selleks, et arvuti saaks heli töödelda, tuleb pidev helisignaal ajaproovimise abil teisendada digitaalseks diskreetseks vormiks. Pidev helilaine jagatakse eraldi väikesteks ajutisteks osadeks. Iga sektsiooni jaoks on seatud teatud helitugevus. Beljajeva Zoja Viktorovna, informaatikaõpetaja, munitsipaalharidusasutus "Novouralski keskkool"

Digitaliseeritud heli omadused Diskreetimissagedus (M) on helitugevuse mõõtmiste arv sekundis. Mõõdetud Hz (Hertz) ja jääb vahemikku 8000–48000 Hz (8 KHz – 48 KHz). Kodeerimissügavus (i) on teabe hulk, mis on vajalik digitaalse heli diskreetse helitugevuse kodeerimiseks. Mõõdetud bittides. Kaasaegsed helikaardid pakuvad 16-bitise heli kodeerimise sügavust. Beljajeva Zoja Viktorovna, informaatikaõpetaja, munitsipaalharidusasutus "Novouralski keskkool"

Digitaliseeritud heli kvaliteet Kvaliteet oleneb diskreetimissagedusest ja sügavusest. Madal kvaliteet: telefoniside (i = 8 bitti, M = 8 KHz) Kõrge kvaliteet: heli-CD (i = 16 bitti, M = 48 KHz) Mida kõrgem on kvaliteet, seda suurem on helifaili helitugevus Zoja Viktorovna Beljajeva, arvuti loodusteaduste õpetaja, Moskva õppeasutus "Novouralski keskkool"

Mis on heli? Mikrofoni abil muudetakse heli nn analoogelektriliseks signaaliks. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf Analoogsignaal on teatud väärtuse suvaline muutus antud vahemikus. Heli on keskkonna (õhk, vesi) vibratsioonid, mida tajub inimkõrv.

Digiteerimine Digitaalne signaal Digiteerimine on analoogsignaali teisendamine digitaalseks koodiks.

Sampling 0 T 2T2T 0 T 2T2T Heli ajasämplimine on protsess, kus pideva helisignaali kodeerimisel jagatakse helilaine eraldi väikesteks ajalõikudeks ning igale sellisele lõigule määratakse kindel amplituudi väärtus. Mida suurem on signaali amplituud, seda valjem on heli. Analoogsignaal Digitaalne signaal

Diskreetimissagedus Digitaalse heli kvaliteet sõltub helitugevuse taseme mõõtmiste arvust ajaühikus, st diskreetimissagedusest. Mida rohkem mõõtmisi tehakse 1 sekundi jooksul (mida kõrgem on diskreetimissagedus), seda täpsemalt järgib digitaalse helisignaali “redel” analoogsignaali kõverat. Heli diskreetimissagedus on helitugevuse mõõtmiste arv sekundis. Mõõdetud Hz-des.

Diskreetimissagedused Heli kodeerimisel on arvutites kõige sagedamini kasutatavad diskreetimissagedused 8 kHz (halb kvaliteet, kuid kõnetuvastuseks piisav), 11 kHz, 22 kHz, 44,1 kHz (heli-CD-d), 48 kHz (DVD-filmid), 96 kHz. ja 192 kHz (kvaliteetne heli DVD-helivormingus).

Heli kodeerimise sügavus Diskreetimisprotsessi ajal eraldatakse ühe näidise mällu salvestamiseks piiratud ruumi. Kujutame ette, et ühe valimi jaoks on eraldatud 3 bitti. Sel juhul on iga valimi kood täisarv vahemikus 0 kuni 7. Kogu signaali võimalike väärtuste vahemik 0-st kuni maksimaalse lubatud piirini on jagatud 8 ribaks, millest igaühele on määratud number (kood). Kõigil samasse vahemikku kuuluvatel proovidel on sama kood. See. Heli kodeerimisel teostatakse diskreetimine teabe kadumisega

Heli kodeerimise sügavus Kui kodeeringu sügavus on teada, saab valemi abil arvutada digitaalse heli helitugevuse taseme (sämplimise taseme). N = 2 I Odavatel helikaartidel on bitisügavus, enamus kaasaegseid on 24-bitised, mis võimaldab kasutada 2 24 = erinevat taset. Heli kodeeringu sügavus (bitisügavus) on bittide arv, mis on eraldatud ühele helimõõtmele. Mõõdetud signaali väärtuse teisendamist arvuks nimetatakse taseme diskreetimiseks. Seda toimingut teostab helikaardi analoog-digitaalmuundur (ADC).

Graafilised failivormingud WAV (lainekujuline helivorming), sageli tihendamata (suurus!) MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, kadudega pakkimine) WMA (Windows Media Audio, voogedastusheli, tihendus) OGG (Ogg Vorbis, avatud formaat, kadudega pakkimine ) Digitaliseerimise abil saate kodeerida mis tahes heli, mida mikrofon vastu võtab (inimhääl, surfimüra jne). Sellel meetodil on aga ka miinuseid: heli digiteerimisel kaob alati info (sämplimise tõttu); Helifailid kipuvad olema suured, nii et enamik kaasaegseid vorminguid kasutab tihendamist.

Instrumentaalne kodeering MIDI (Musical Instrument Digital Interface) - muusikariistade digitaalne liides (*.MID failid) taasesitab täpselt instrumentide heli ilma kvaliteeti kaotamata. MIDI-vormingus salvestatakse noot (kõrgus, kestus) muusikainstrument (saab kasutada 128 meloodiat ja 47 löökpilli) heliparameetrid (helitugevus, tämber) mitme kanaliga heli (polüfoonia) Inimhäält ei saa kodeerida MIDI-klaviatuur

Ülesanne 1 Tehakse ühe kanaliga (mono) helisalvestus diskreetimissagedusega 16 kHz ja kodeerimissügavusega 24 bitti. Salvestus kestab 1 minut, selle tulemused kirjutatakse faili, andmete tihendamist ei teostata. Milline järgmistest arvudest on kõige lähemal saadud faili suurusele, väljendatuna megabaitides? 1) 0,2 2) 2 3) 34) 4 Lahendus: 16 kHz = Hz; V = M*i*t V = * 24 *60 = bitt 2,7 MB Lähim väärtus on 3 MB Vastus: 3)

Ülesanne 2 Helifaili helitugevus on 5,25 MB, helikaardi bitisügavus on 16. Kui kaua on selle faili heli kestus (ligikaudne), salvestatud diskreetimissagedusega 22,05 kHz? V = M * i * t t = 5,25 * 8 * 1024 * 1024 / (22,05 * 1000 * 16) = 125 sek V = 5,25 MB M = 22,05 kHz i = 16 bitti t = V / (M*i)

Ülesanne 3 Ühe kanaliga (stereo) helisalvestus tehakse diskreetimissagedusega 64Hz. Salvestamise ajal kasutati 32 proovivõtutasandit. Salvestus kestab 4 minutit 16 sekundit, selle tulemused kirjutatakse faili ning iga signaal kodeeritakse minimaalse võimaliku ja sama bittide arvuga. Kas arvutada saadud faili suurus kilobaitides? Lahendus: 32 = 2 5 – kodeerimissügavus i=5 bitti 4 min 16 s = = 256 s V = = bait = 5 2 KB = 10 KB Vastus: 10 KB.

Slaid 1

HELITEABE KODEERIMINE JA TÖÖTLEMINE

Slaid 2

Heliteave

Inimene tajub helilaineid erineva helitugevuse ja tooniga heli kujul. Mida suurem on helilaine intensiivsus, seda valjem on laine sagedus, seda kõrgem on heli kõrgus.

Madal heli Kõrge helitugevus

Slaid 3

Inimkõrv tajub heli sagedustel, mis jäävad vahemikku 20 (madal heli) kuni 20 000 (kõrge heli) vibratsiooni sekundis. Helitugevuse mõõtmiseks kasutatakse spetsiaalset ühikut, mida nimetatakse detsibelliks.

Slaid 4

Digitaliseerimine (tõlge digitaalsele kujule)

1011010110101010011

analoogsignaal

digitaalne signaal

Slaid 5

Heli ajaproovide võtmine

Selleks, et arvuti saaks heli töödelda, tuleb pidev helisignaal aja sämplimise abil teisendada digitaalseks diskreetseks vormiks (pidev laine jagatakse eraldi väikesteks osadeks, iga sellise lõigu jaoks seatakse helitugevuse väärtus sisse). graafik näeb välja selline:

A, maht t, aeg

Slaid 6

Ajaproovide võtmine

Slaid 7

Heli diskreetimissagedus on ühe sekundi jooksul tehtud helitugevuse mõõtmiste arv. Heli diskreetimissagedus võib olla vahemikus 8000 kuni 48 000 helitugevuse muutust sekundis.

Slaid 8

Heli kodeerimise sügavus on teabe hulk, mis on vajalik digitaalse heli diskreetse helitugevuse kodeerimiseks. Kui kodeeringu sügavus on teada, saab digitaalse heli helitugevuse tasemete arvu arvutada valemiga N - helitugevuse tasemete arv I - kodeerimissügavus

Slaid 9

Digitaliseeritud helikvaliteet

Sõltub: diskreetimissagedusest; proovivõtu sügavused. Mida kõrgem on heli sagedus ja sämplimissügavus, seda kõrgem on digiteeritud heli kvaliteet. Mida kõrgem on digitaalse heli kvaliteet, seda suurem on helifaili teabe maht.

Slaid 10

Helitoimetajad

Heliredaktorid võimaldavad teil mitte ainult heli salvestada ja taasesitada, vaid ka seda redigeerida. Need võimaldavad teil muuta helifaili helikvaliteeti ja suurust. Digiteeritud heli saab salvestada pakkimata kujul universaalses wav-vormingus või mp3-vormingus. WAV (lainekujuline helivorming), sageli tihendamata (suurus!) MP3 (MPEG-1 Audio Layer 3, kadudega tihendamine) WMA (Windows Media Audio, voogesitusheli, tihendatud)

Slaid 11

Näide ülesande lahendamisest: Hindame keskmise helikvaliteediga (16 bitti, 24000 mõõtmist sekundis) stereohelifaili helitugevust, mille heli kestus on 1 sekund. V = 16* 24000*2 (alates stereo 2 rada) = 768000 bitti = 96000 baiti = 94 KB

Heliteabe kodeerimine ja töötlemine

Heli on pidevalt muutuva amplituudi ja sagedusega laine

Mida suurem on amplituud, seda valjem on heli Mida suurem on sagedus, seda suurem on toon.

Heli
Helitugevus sisse
detsibellid
Alumine piir
tundlikkus
inimese kõrv
0
lehtede sahin
10
Rääkige
60
Auto helisignaal
90
Reaktiivmootor
120
Valulävi
140

Selleks, et arvuti saaks heli töödelda, tuleb pidev helisignaal teisendada digitaalseks diskreetseks vormiks

Et arvuti saaks
töödelda heli
pidev piiks
tuleks teisendada
digitaalne diskreetne vorm
kasutades ajutist
proovide võtmine

Heli ajaproovide võtmine

A(t)
Heli ajaproovide võtmine
t

Saadud digitaalheli kvaliteet sõltub helitugevuse taseme mõõtmiste arvust ajaühikus, st diskreetimissagedusest.

Vastuvõetud digitaalse helikvaliteet
sõltub taseme mõõtmiste arvust
helitugevus ajaühiku kohta, s.o.
proovivõtusagedused.
Mida rohkem mõõte
toodetakse 1 sekundiga (seda rohkem
proovivõtusagedus), seda täpsem
digitaalse helisignaali "redel".
kordab dialoogi signaalikõverat.

Digitaalse heli omadused: 1. sagedus 2. sügavus

Heli diskreetimissagedus on helitugevuse mõõtmiste arv sekundis

Heli diskreetimissagedus võib olla vahemikus 8000 kuni 48 000 helitugevuse mõõtmist sekundis. (Hz)

Heli kodeerimise sügavus (i) on teabe hulk, mis on vajalik digitaalse heli diskreetse helitugevuse kodeerimiseks

Heli kodeerimise sügavus
(i) on kogus
teave, mis
kodeerimiseks vajalik
diskreetsed tasemed
digitaalne helitugevus.

Kui kodeerimissügavus on teada, saab digitaalse helitugevuse tasemete arvu arvutada valemiga N = 2i, kus i on kodeerimissügavus

Kui kodeerimissügavus on teada,
seejärel helitugevuse tasemete arv
digitaalset heli saab arvutada
i
vastavalt valemile N = 2,
kus i on kodeerimissügavus ja
N - digitaalse helitugevuse tasemete arv
Laske heli kodeerimise sügavusel
on siis 16 bitti
helitugevuse tasemete arv
võrdub:
N = 2i = 216 = 65 536.

Digitaliseeritud helikvaliteet

Mida kõrgem on sagedus ja
heli proovivõtu sügavus,
seda kvaliteetsem
tuleb heli
digiteeritud heli

Heliredaktorid võimaldavad heli mitte ainult salvestada ja taasesitada, vaid ka seda redigeerida

Heliredaktorid võimaldavad diskreetimissagedust ja sügavust muutes muuta digitaalse heli kvaliteeti ja helifaili suurust.

Heliredaktorid lubavad
muuta digitaalset kvaliteeti
heli- ja helifaili suurus
sagedust muutes
proovide võtmine ja sügavus
kodeerimine. Digiteeritud heli
saab salvestada ilma tihendamiseta
helifailid sisse
universaalne WAV-vorming
või MP3 tihendatud formaadis.

Madalaim digiteeritud heli kvaliteet, mis vastab telefoniside kvaliteedile, saadakse diskreetimissagedusel 8000 korda sekundis

Madalaima kvaliteediga digiteeritud heli,
vastab telefonisuhtluse kvaliteedile,
saadud proovivõtusagedusega 8000
korda sekundis, diskreetimissügavus 8 bitti ja
ühe heliraja salvestamine (monorežiim).
Kõrgeima kvaliteediga digiteeritud heli,
asjakohane
kvaliteet
heli-CD,
saavutati 48 000 proovivõtusagedusega
kord sekundis, diskreetimissügavus 16 bitti
ja kahe heliriba salvestamine (režiim
"stereo").

Režiimid

Faili suurus V (bitti) = sagedus  (Hz) * sügavus i (bitti) * aeg t (sek) * režiim R (mono = 1, stereo = 2) V =  * i * t * R

Faili suurus V (bitti) =
sagedus (Hz) *
sügavus i (bitti) *
aeg t (sek) *
R-režiim (mono = 1, stereo = 2)
V= *i*t*R

Probleem 1

Probleem 2

Hinda kvaliteetset infomahtu
stereohelifail, mille esitamise kestus on 1 minut,
kui kodeerimise "sügavus" on 16 bitti, ja sagedus
diskreetimine 48 kHz.
Informatiivne
maht
kestus 1 sekund võrdub:
heli
faili
16 bitti 48 000 2 = 1 536 000 bitti = 187,5 KB
Informatiivne
maht
kestus 1 minut võrdub:
heli
187,5 KB/s 60 s 11 MB
faili

Graafilise teabe kodeerimine. Ei. Küsimused. 1. See on ruumiline diskretiseerimine. 2. Ekraani eraldusvõime graafikarežiimis määratakse koguse järgi. 3. Videomälu leht on 16 000 baiti. Ekraan töötab 320x400 piksli režiimis. Mitu värvi paletis on? 4. Määrake värvisügavus graafilises režiimis, kus palett koosneb 256 värvist. 5. 256-värviline joonis sisaldab 120 baiti teavet. Mitmest punktist see koosneb? 6. Määrake värvide arv paletis värvisügavusel 16 bitti. 7. Mustvalge rasterpildi suurus on 10 x 10 pikslit. Kui palju mälu see pilt võtab? 8. Värvilise (256 värvipaletiga) rasterpildi suurus on 10 x 10 pikslit. Kui palju mälu võtab see pilt? 9. Rastergraafilise kujutise teisendamise käigus vähenes värvide arv 65536-lt 16-le. Mitu korda selle hõivatud mälumaht väheneb?