Учебно-методический комплекс ученика по информатике (10 класс). Кодирование звуковой информации.

   Двоичное кодирование звуковой информации

Ты узнаешь:

Ø  в чём состоит принцип двоичного кодирования звука;

Ø  от каких параметров зависит качество двоичного кодирования звука.

Ты научишься:

Ø  оценивать информационный объём аудиофайла;

Ø  определять качество звука, если известны объём аудиофайла и длительность звучания.

!

__________ Коротко о главном ________________________

основные понятия:

Ø дискретизация – это преобразование непрерывных изображений и звука в набор дискретных значений  в форме кодов;

Ø качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

        В аналоговой форме звук представляет собой волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой. При преобразовании звука в цифровую дискретную форму производится временная дискретизация, при которой в определенные моменты времени амплитуда звуковой волны измеряется и квантуется, т.е. ей присваивается определенное значение из некоторого фиксированного набора. Данный метод называется еще импульсно-кодовой модуляцией PCM (Pulse Code Modulation).

        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. 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.

        Пример 1. Оцените информационный объем высокачественного    стереоаудиофайла длительностью звучания 1 минута, если "глубина" дискретизации 16 бит, а частота 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

s   ______ Вопросы и задания ________________________

1.    Оцените информационный объем моноаудиофайла длительностью звучания 1 мин. если "глубина" и частота дискретизации звукового сигнала равны соответственно:

        а) 16 бит и 8 кГц;

        б) 16 бит и 24 кГц.

Запишите звуковые файлы с такими параметрами и сравните полученные объемы с вычисленными.

2.    Определите качество звука (качество радиотрансляции, среднее качество, качество аудио-CD) если известно, что объем моноаудиофайла длительностью звучания в 10 сек. равен:

        а) 940 Кбайт;

        б) 157 Кбайт.

3.    Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16-битном кодировании и частоте дискретизации 32 кГц его объем равен:

        а) 700 Кбайт;

        б) 6300 Кбайт.

4.    Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5”. Учтите, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт.

а) при низком качестве звука: моно, 8 бит, 8 кГц;

б) при высоком качестве звука: стерео, 16 бит, 48 кГц.

5.    Аналоговый звуковой сигнал был дискретизирован сначала с использованием 256 уровней интенсивности сигнала (качество звучания радиотрансляции), а затем с использованием 65536 уровней интенсивности сигнала (качество звучания аудио-CD). Во сколько раз различаются информационные объемы оцифрованного звука?