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 on paletis? 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 see pilt võtab? 9. Rastergraafilise kujutise teisendamise käigus vähenes värvide arv 65536-lt 16-le. Mitu korda selle hõivatud mälumaht väheneb?

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.

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

Heli kodeerimise sügavus Diskreetimisprotsessi ajal eraldatakse piiratud ruumi ühe proovi salvestamiseks mällu. 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 on tavaliselt suured, nii et enamik tänapäevaseid vorminguid kasutab tihendamist.

Instrumentaalkodeering MIDI (Musical Instrument Digital Interface) – muusikariistade digitaalne liides (*.MID failid) taasesitab pillide heli täpselt 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) helisalvestis 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 tulemuseks oleva 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 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.

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

Slaidi pealdised:

Omadused: heli – pikisuunaline laine; levib elastses keskkonnas (õhk, vesi, erinevad metallid jne); on piiratud kiirusega. Helivõnked (lained) on mehaanilised vibratsioonid, mille sagedus on vahemikus 20 kuni 20 000 Hz. Heli vibratsioon 20 Hz 20 000 Hz

Heli tugevus sõltub vibratsiooni amplituudist. Mida suurem on vibratsiooni amplituud, seda valjem on heli. helikõrguse määrab õhu vibratsiooni sagedus. helikiirus – lainete levimise kiirus keskkonnas. helitämber – heli värvus, olenevalt heliallikast (viiul, klaver, kitarr jne). Helitugevuse ühik on detsibell (dB) (valge kümnendik). Nime sai telefoni leiutaja Alexander Graham Belli järgi. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf

four.swf third.swf Heli helitugevuse ja kõrguse sõltuvus helilaine intensiivsusest ja sagedusest

Heliallikas Tase (dB) Rahulik hingamine Ei ole tajutav Sosistamine 10 Roostetavad lehed 17 Ajalehtede lehitsemine 20 Tavaline müra majas 40 Surfamine kaldal 40 Keskmise helitugevusega vestlus 50 Valju vestlus 70 Töökorras tolmuimeja 80 Metroorong 80 Rokkmuusika kontsert 100 äike 110 Reaktiivmootor 110 Püstoli lask 120 Valulävi 120

Heliteave 2. Ajutine heli diskrediteerimine 3. Diskrediteeriv sagedus 4. Heli kodeerimise sügavus 5. Digiteeritud heli kvaliteet 6. Heliredigeerijad

Analoog Diskreetne füüsikaline suurus võtab lõpmatu arvu väärtusi ja need muutuvad pidevalt. füüsikaline suurus omandab piiratud väärtuste hulga ja need muutuvad järsult. Vinüülplaat (heliriba muudab kuju pidevalt) Audio-CD (heliriba sisaldab erineva peegelduvusega piirkondi)

t A(t) Ajaproovimine on pideva helilaine jagamine eraldi väikesteks ajalõikudeks ning igale lõigule määratakse kindel amplituudi väärtus.

KVANTISEERIMINE on protsess, mille käigus asendatakse tegelikud signaaliväärtused teatud täpsusega ligikaudsete väärtustega. BITRATE (bitikiirus) - kvantiseerimise tase, teabe hulk ajaühikus (bitti sekundis). See tähendab, kui palju teavet iga salvestussekundi kohta saame kulutada. Mõõdetud bittides.

Heliteave salvestatakse kindlatel ajahetkedel võetud amplituudiväärtustena (st mõõtmised tehakse "impulssidena").

Heli digitaliseerimiseks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid: analoog-digitaalmuundurit (ADC) ja digitaal-analoogmuundurit (DAC).

Olgu heli kodeerimise sügavus 16 bitti, siis helitugevuse tasemete arv on võrdne: N = 2 I = 2 16 = 65 536 Kodeerimisprotsessi käigus omistatakse igale helitugevuse tasemele oma 16-bitine kahendkood, madalaim helitase vastab koodile 00000000000000000 ja kõrgeim - 1111111111111111. HELI SAMPLE DEPTH (I) on teabe hulk, mis on vajalik digitaalse heli diskreetse helitugevuse kodeerimiseks. N – helitugevustasemete arv I – kodeerimissügavus

AUDIO SAMPLE RATE on ühe sekundi jooksul tehtud helitugevuse mõõtmiste arv. 1 Hz = 1/s 1 kHz = 1000/s Diskreetimissagedus (sämpleraat) - diskreetimissagedus (või diskreetimissagedus) - pideva signaali diskreetimissagedus ajas selle diskreedimisel (eelkõige analoog-digitaalmuunduri abil - ADC). heli_sagedus.swf

Mida kõrgem on digitaalse heli kvaliteet, seda suurem on helifaili teabe maht. Parameeter Kodeerimissügavus Diskreetimissagedus Telefoniside 8 bitti kuni 8 kHz Keskmine kvaliteet 8 bitti või 16 bitti 8-48 kHz CD heli 16 bitti kuni 48 kHz

V = I * M * t * k V - helifaili helitugevus, I - heli kodeerimise sügavus, M - heli diskreetimissagedus, t - faili kestus, k - helikanalite arv (monorežiim k = 1, stereo k = 2)

Näide. Hinnake kvaliteetse stereohelifaili, mille heli kestvus on 1 minut, infomahtu, kui kodeeringu “sügavus” on 16 bitti ja diskreetimissagedus 48 kHz. 1-sekundilise helifaili teabemaht on: 16 bitti * 48 000 * 2 = 1 536 000 bitti = 187,5 KB See tähendab, et bitikiirus või taasesituse kiirus peaks olema 187,5 kilobaiti sekundis. 1 minuti pikkuse helifaili infomaht on: 187,5 KB/s * 60 s = 11 MB

Müra eemaldamine Stereosalvestuse jagamine kaheks erinevaks failiks: Heli miksimine Efektide lisamine Heli redigeerimine on igasugune teisendus.

Heliredaktorid võimaldavad teil muuta digitaalse heli kvaliteeti ja helifaili suurust, muutes diskreetimissagedust ja kodeerimissügavust. Digiteeritud heli saab salvestada pakkimata helifailidesse universaalses WAV-vormingus või MP3 tihendatud vormingus. Heli kokkusurutud vormingus salvestamisel jäetakse kõrvale madala intensiivsusega helisagedused, mis on inimese taju jaoks "liigsed" ja langevad ajaliselt kokku kõrge intensiivsusega helisagedustega. Selle vormingu kasutamine võimaldab helifaile kümneid kordi tihendada, kuid toob kaasa pöördumatu teabekao (faile ei saa taastada algsel kujul).

WAVE (.wav) on kõige laialdasemalt kasutatav formaat. Kasutatakse Windows OS-is helifailide salvestamiseks. MPEG-3 (.mp3) on tänapäeval kõige populaarsem helifailivorming. MIDI (.mid) – ei sisalda heli ennast, vaid ainult käske heli esitamiseks. Heli sünteesitakse FM- või WT-sünteesi abil. Real Audio (.ra, .ram) – mõeldud heli esitamiseks Internetis reaalajas. MOD (.mod) on muusikavorming, mis salvestab digiteeritud helinäidiseid, mida saab seejärel kasutada üksikute nootide mallidena.

Redigeerimisala Ajaskaala Peamenüü Tööriistaribad http://www.audacity.ru/p1aa1.html

Õppige märkmeid, lahendage ülesandeid vihikus. Ülesanded "Heli teabe kodeerimine" Tase "5" Määrake helifaili pikkus, mis mahub 3,5" disketile. Pange tähele, et sellisele disketile on andmete salvestamiseks eraldatud 2847 sektorit 512 baidist. a) madala helikvaliteediga: mono, 8 bit, 8 kHz; b) kõrge helikvaliteet: stereo, 16 bit, 48 kHz. Tase “4” Kasutaja käsutuses on 2,6 MB mälumahtu. Vajalik on salvestada digitaalne helifail heli kestusega 1 minut. Milline peaks olema diskreetimissagedus ja bitisügavus? Tase “3” Määrake mälumaht digitaalse helifaili salvestamiseks, mille esitusaeg on kaks minutit diskreetimissagedusel 44,1 kHz ja eraldusvõimega 16 bitti.

1 slaid

2 slaidi

Alates 90ndate algusest on arvutid saanud töötada heliteabega. Iga helikaardi, mikrofoni, kõrvaklappide või kõlariga arvuti suudab heliteavet salvestada, salvestada ja esitada. * Graafilise teabega töötame graafiliste redaktorite abil ja heliteabega helifailide redaktorite abil. Graafilise teabega töötame graafiliste redaktorite abil ja heliteabega helifailide redaktorite abil.

3 slaidi

Heliinfo Heli on laine, mis levib õhus, vees või muus keskkonnas pidevalt muutuva intensiivsuse ja sagedusega. *

4 slaidi

Heliteabe kodeerimise protsessis toimub aja sämplimine, kui helilaine jagatakse eraldi väikesteks ajalõikudeks. Iga sellise piirkonna jaoks määratakse teatud helitugevuse väärtus. Diskreetimisprotsessi lõpus salvestatakse heliteave binaarkoodide kujul arvuti mällu. *

5 slaidi

6 slaidi

Mikrofoni abil muudetakse heli elektrivoolu vibratsioonideks, millel on teatud amplituud. Proovivõtuseade (ADC) mõõdab elektripinget teatud vahemikus ja teisendab pinge numbrilise väärtuse mitmebitiseks kahendarvuks. Pöördprotsess: DAC teisendab kahendarvud elektripingeks. DAC-i väljundis vastuvõetud sammusignaal teisendatakse võimendi ja kõlari abil heliks. * Heliinfo töötlemise seadmed

7 slaidi

8 slaidi

Heli taasesituse kvaliteeti mõjutavad kaks parameetrit: diskreetimissagedus ja heli kodeerimise sügavus. Heli kodeerimise sügavus on lahtri suurus, mis on eraldatud amplituudi (helitugevuse) väärtuse salvestamiseks kahendkoodis. Kaasaegsed helikaardid suudavad pakkuda 65 536 erineva signaalitaseme või oleku kodeerimist (65 536 = 2i, i = 16 bitti). Seega pakuvad kaasaegsed helikaardid 16-bitist helikodeeringut (kodeerimise sügavust). Iga näidisega määratakse helisignaali amplituudi väärtusele 16-bitine kood. * Heliteabe valikud

Slaid 9

Diskreetimissagedus on seadme poolt 1 sekundi jooksul tehtud helitugevuse mõõtmiste arv. Sagedust mõõdetakse hertsides (Hz). Üks mõõtmine sekundis vastab sagedusele 1 Hz. 1000 mõõtmist sekundis – 1 kiloherts (kHz). Proovide arv sekundis võib olla vahemikus 8000 kuni 48 000, s.o. Analooghelisignaali diskreetimissagedus võib olla vahemikus 8 kuni 48 kHz. *

10 slaidi

Inimkõrv tajub heli sagedustel, mis jäävad vahemikku 20 vibratsiooni sekundis (madal heli) kuni 20 000 vibratsiooni sekundis (kõrge heli). Mida kõrgem on heli sagedus ja sämplimissügavus, seda kõrgem on digiteeritud heli kvaliteet. Madalaim digiteeritud heli kvaliteet, mis vastab telefoniside kvaliteedile, saadakse diskreetimissagedusega 8000 korda sekundis, diskreetimissügavusega 8 bitti ja ühe heliraja salvestamisega (monorežiim). *

11 slaidi

Kõrgeim digiteeritud heli kvaliteet, mis vastab audio-CD kvaliteedile, saavutatakse diskreetimissagedusega 48 000 korda sekundis, kodeerimissügavusega 16 bitti ja kahe heliriba salvestamisega (stereorežiim). *

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 "detsibell".

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 heli mitte ainult 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