Кодирование звуковой информации

Содержание

Слайд 2

Временная дискретизация звука Звук – звуковая волна с непрерывно меняющейся амплитудой

Временная дискретизация звука

Звук – звуковая волна с непрерывно меняющейся амплитудой

и частотой.
Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.
Непрерывный звуковой сигнал превращается в последовательность электрических импульсов (двоичных 0 и 1).
При преобразовании звука в цифровую дискретную форму производится временная дискретизация, при которой непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки (выборки),
для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.
Слайд 3

Временная дискретизация звука A(t) t

Временная дискретизация звука

A(t)

t

Слайд 4

Временная дискреция Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код

Временная дискреция

Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код

1, 2, 3 и т.д.
Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. Количество различных уровней сигнала можно рассчитать по формуле:
N= 2I= 216=65536, I – глубина звука
Современные звуковые карты могут обеспечивать кодирование 65536 уровней сигнала.
Каждому значению амплитуды присваивается 16-битный код.
Слайд 5

Двоичное кодирование звуковой информации Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых

Двоичное кодирование звуковой информации

Преобразование непрерывной звуковой волны в последовательность звуковых

импульсов различной амплитуды производится с помощью аналого-цифрового преобразователя размещенного на звуковой плате.
Современные 16-битные звуковые карты обеспечивают возможность кодирования
65536 различных уровней громкости или
16-битную глубину кодирования звука.
Слайд 6

вывод Качество кодирования звука зависит и от частоты дискретизации — количества

вывод

Качество кодирования звука зависит и от частоты дискретизации — количества измерений

уровня сигнала в единицу времени. Эта величина может принимать значения от
8 до 48 кГц.
При частоте 8 кГц качество дискретизированного звукового сигнала соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте
48 кГц – качеству звучания аудио-СD
Слайд 7

Формулы кодирования звуковой информации: V=D*t*i – для моно V-информационный объем файла

Формулы кодирования звуковой информации: V=D*t*i – для моно V-информационный объем файла в битах D-частота

дискретизации в Герцах t-время звучания (записи) в секундах i- глубина кодирования (глубина звука) в битах V=(D*t*i)*2 – для стерео V=(D*t*i)*4 – для квадро D=V:(t*i) t=V:(D*i) для моно i=V:(D*t)
Слайд 8

Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц и глубиной

Производится одноканальная (моно) звукозапись с частотой дискретизации 16 кГц 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?
Слайд 9

так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000

так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000

значений сигнала так как глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, для хранения 1 секунды записи требуется 16000 × 3 байта = 48 000 байт (для стерео записи – в 2 раза больше) на 1 минуту = 60 секунд записи потребуется 60 × 48000 байта = 2 880 000 байт, то есть около 3 Мбайт таким образом, правильный ответ – 3.
Слайд 10

Для упрощения ручных расчетов можно использовать приближённые равенства: 1 мин =

Для упрощения ручных расчетов можно использовать приближённые равенства: 1 мин = 60

с ≈ 64 с = 26 с 1000 ≈ 1024 = 210 нужно помнить, что 1 Мбайт = 220 байт = 223 бит, 1 Кбайт = 210 байт = 213 бит
Слайд 11

Решение через степени двоек 1 мин = 60 сек ≈ 64

Решение через степени двоек 1 мин = 60 сек ≈ 64 сек

= 26 сек 1000 ≈ 1024 = 210 так как частота дискретизации 16 кГц, за одну секунду запоминается 16000 значений сигнала, что примерно равно 16 × 1000 ≈ 16 × 1024 = 24 × 210 = 214 Гц так как глубина кодирования – 24 бита = 3 байта, для хранения 1 секунды записи требуется 16000 × 3 байта ≈ 214 × 3 байт (для стерео записи – в 2 раза больше) на 1 минуту = 60 сек ≈ 64 сек = 26 сек записи потребуется примерно 64 × 214 × 3 байта = 26 × 214 × 3 байта = 3 × 220 байта переводит эту величину в Мбайты: (3 × 220 байта) / 220 = 3 Мбайт таким образом, правильный ответ – 3.
Слайд 12

Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина"

Оцените информационный объем высокачественного стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина"

кодирования 16 бит,
а частота дискретизации 48 кГц.
Информационный объем звукового файла длительностью в 1 секунду равен:
16 бит × 48 000 × 2 = 1 536 000 бит = 187,5 Кбайт
Информационный объем звукового файла длительностью 1 минута равен:
187,5 Кбайт/с × 60 с ≈ 11 Мбайт
Стандартное приложение «Звукозапись» играет роль цифрового магнитофона и позволяет записывать звук,
т.е. дискретизировать звуковые сигналы, и
сохранять их в звуковых файлах в формате WAV.
Слайд 13

Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным

Производилась двухканальная (стерео) звукозапись с частотой дискретизации 64 кГц и 24-битным

разрешением. В результате был получен файл размером 120 Мбайт, сжатие данных не производилось. Определите приблизительно, сколько времени (в минутах) производилась запись. В качестве ответа укажите ближайшее к времени записи целое число, кратное 5.