- •Теоретический материал к уроку 9 класс
- •Что такое мультимедиа Что такое мультимедиа
- •Области использования мультимедиа
- •Представление результатов компьютерного моделирования
- •Реклама
- •Технические средства мультимедиа
- •Система ввода/вывода звука
- •Устройства для работы с видеокадрами
- •Устройства хранения мультимедийной информации
- •Компьютерные презентации Что такое презентация
- •Какие бывают презентации
- •Этапы создания презентации
- •Кодирование информации с помощью знаковых систем Знаки: форма и значение
- •Знаковые системы
- •Кодирование информации
- •Кодирование текстовой информации
- •Кодирование числовой информации Представление числовой информации с помощью систем счисления
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Перевод чисел в позиционных системах счисления
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Арифметические операции в позиционных системах счисления
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Двоичное кодирование чисел в компьютере
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Кодирование и обработка звуковой информации
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Алгоритмы и исполнители Управление и кибернетика
- •Возникновение кибернетики
- •Что такое управление
- •Алгоритм управления
- •Вопросы и задания
- •Управление с обратной связью Линейный алгоритм
- •Обратная связь
- •Модель управления с обратной связью
- •Циклы и ветвления в алгоритмах
- •Системы с программным управлением
- •Вопросы и задания
- •Алгоритм и его формальное исполнение Свойства алгоритма и его исполнители
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Выполнение алгоритмов человеком и компьютером
- •Что такое язык программирования
- •Что такое система программирования
- •Вопросы и задания
- •Знакомство с языком Паскаль Возникновение и назначение Паскаля
- •Структура программы на Паскале
- •Операторы ввода, вывода, присваивания
- •Правила записи арифметических выражений
- •Пунктуация Паскаля
- •Вопросы и задания
- •Алгоритмы с ветвящейся структурой Представление ветвлений на ая. Трассировка ветвящихся алгоритмов
- •Сложные ветвящиеся алгоритмы
- •Вопросы и задания
- •Программирование ветвлений на Паскале Оператор ветвления на Паскале
- •Программирование полного и неполного ветвления
- •Программирование вложенных ветвлений
- •Логические операции
- •Сложные логические выражения
- •Вопросы и задания
- •Программирование диалога с компьютером Что такое диалог с компьютером
- •Пример программирования диалога
- •Вопросы и задания
- •Программирование циклов
- •Этапы решения расчетной задачи на компьютере
- •Задача о перестановке букв. Программирование цикла на Паскале
- •Что такое отладка и тестирование программы
- •Вопросы и задания
- •Алгоритм Евклида Наибольший общий делитель
- •Идея алгоритма Евклида
- •Описание алгоритма Евклида блок-схемой
- •Программа на ая и на Паскале
- •Вопросы и задания
- •Что такое массив
- •Описание и ввод значений в массив на Алгоритмическом языке
- •Цикл с параметром в ая
- •Расчет среднего значения элементов массива
- •Вопросы и задания
- •Массивы в Паскале
- •Описание и обработка массива на Паскале
- •Цикл с параметром на Паскале
- •Форматы вывода
- •Программа с двумя массивами
- •Вопросы и задания
- •Одна задача обработки массива
- •Что такое случайные числа
- •Датчик случайных чисел на Паскале
- •Алгоритм поиска числа в массиве
- •Программа поиска числа в массиве
- •Вопросы и задания
- •Формализация и моделирование Моделирование как метод познания
- •Контрольные вопросы
- •Материальные и информационные модели
- •Материальные модели.
- •Информационные модели.
- •Образные модели
- •Графические информационные модели
- •Чертежи и схемы
- •График - модель процесса.
- •Знаковые информационные модели.
- •Табличные модели
- •Двоичные матрицы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информационное моделирование на компьютере Основное преимущество компьютера перед человеком
- •Для чего нужны математические модели
- •Компьютерная математическая модель
- •Что такое вычислительный эксперимент
- •Управление на основе моделей
- •Имитационное моделирование
- •Вопросы и задания
- •Формализация и визуализация моделей
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Основные этапы разработки и исследования моделей на компьютере
- •Контрольные вопросы
- •Хранение, поиск и сортировка информации Базы данных и системы управления базами данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Сортировка в базах данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Поиск в базах данных
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Коммуникационные технологии Передача информации
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Локальные компьютерные сети
- •Контрольные вопросы
- •Адресация в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Маршрутизация и транспортировка данных по компьютерным сетям
- •Контрольные вопросы
- •Информационные ресурсы Интернета Всемирная паутина
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Электронная почта
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Файловые архивы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Общение в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Мобильный Интернет
- •Контрольные вопросы
- •Звук и видео в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Поиск информации в Интернете
- •Способы поиска в Интернете Три способа поиска в Интернете
- •Поисковые серверы
- •Язык запросов поисковой системы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Электронная коммерция в Интернете
- •Контрольные вопросы
- •Разработка Web-сайтов с использованием языка разметки гипертекста html
- •Контрольные вопросы
- •Структура Web-страницы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Форматирование текста на Web-странице
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Вставка изображений в Web-страницы
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Гиперссылки на Web-страницах
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Списки на Web-страницах
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информатизация общества Информационное общество
- •Контрольные вопросы
- •Задания для самостоятельного выполнения
- •Информационная культура
- •Контрольные вопросы
- •Правовая охрана программ и данных. Защита информации Правовая охрана информации
- •Контрольные вопросы
- •Лицензионные, условно бесплатные и свободно распространяемые программы
- •Контрольные вопросы
- •Защита информации
- •Контрольные вопросы
Кодирование и обработка звуковой информации
Звуковая информация. Звук представляет собой распространяющуюся в воздухе, воде или другой среде волну с непрерывно меняющейся интенсивностью и частотой.
Человек воспринимает звуковые волны (колебания воздуха) с помощью слуха в форме звука различных громкости и тона. Чем больше интенсивность звуковой волны, тем громче звук, чем больше частота волны, тем выше тон звука (рис. 1.1).
|
Рис. 1.1. Зависимость громкости и высоты тона звука от интенсивности и частоты звуковой волны |
Человеческое ухо воспринимает звук с частотой от 20 колебаний в секунду (низкий звук) до 20 000 колебаний в секунду (высокий звук).
Человек может воспринимать звук в огромном диапазоне интенсивностей, в котором максимальная интенсивность больше минимальной в 1014 раз (в сто тысяч миллиардов раз). Для измерения громкости звука применяется специальная единица "децибел" (дбл) (табл. 5.1). Уменьшение или увеличение громкости звука на 10 дбл соответствует уменьшению или увеличению интенсивности звука в 10 раз.
Таблица 5.1. Громкость звука |
||||||||||||||
|
Временная дискретизация звука. Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть преобразован в цифровую дискретную форму с помощью временной дискретизации. Непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, для каждого такого участка устанавливается определенная величина интенсивности звука.
Таким образом, непрерывная зависимость громкости звука от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность "ступенек" (рис. 1.2).
|
Рис. 1.2. Временная дискретизация звука |
Частота дискретизации. Для записи аналогового звука и г го преобразования в цифровую форму используется микрофон, подключенный к звуковой плате. Качество полученного цифрового звука зависит от количества измерений уровня громкости звука в единицу времени, т. е. частоты дискретизации. Чем большее количество измерений производится за I секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее "лесенка" цифрового звукового сигнала повторяет кривую диалогового сигнала.
Частота дискретизации звука - это количество измерений громкости звука за одну секунду.
Частота дискретизации звука может лежать в диапазоне от 8000 до 48 000 измерений громкости звука за одну секунду.
Глубина кодирования звука. Каждой "ступеньке" присваивается определенное значение уровня громкости звука. Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний N, для кодирования которых необходимо определенное количество информации I, которое называется глубиной кодирования звука.
Глубина кодирования звука - это количество информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.
Если известна глубина кодирования, то количество уровней громкости цифрового звука можно рассчитать по формуле N = 2I. Пусть глубина кодирования звука составляет 16 битов, тогда количество уровней громкости звука равно:
N = 2I = 216 = 65 536.
В процессе кодирования каждому уровню громкости звука присваивается свой 16-битовый двоичный код, наименьшему уровню звука будет соответствовать код 0000000000000000, а наибольшему - 1111111111111111.
Качество оцифрованного звука. Чем больше частота и глубина дискретизации звука, тем более качественным будет звучание оцифрованного звука. Самое низкое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству телефонной связи, получается при частоте дискретизации 8000 раз в секунду, глубине дискретизации 8 битов и записи одной звуковой дорожки (режим "моно"). Самое высокое качество оцифрованного звука, соответствующее качеству аудио-CD, достигается при частоте дискретизации 48 000 раз в секунду, глубине дискретизации 16 битов и записи двух звуковых дорожек (режим "стерео").
Необходимо помнить, что чем выше качество цифрового звука, тем больше информационный объем звукового файла. Можно оценить информационный объем цифрового стереозвукового файла длительностью звучания 1 секунда при среднем качестве звука (16 битов, 24 000 измерений в секунду). Для этого глубину кодирования необходимо умножить на количество измерений в 1 секунду й умножить на 2 (стереозвук):
16 бит 24 000 2 = 768 000 бит = 96 000 байт = 93,75 Кбайт.
Звуковые редакторы. Звуковые редакторы позволяют не только записывать и воспроизводить звук, но и редактировать его. Оцифрованный звук представляется в звуковых редакторах в наглядной форме, поэтому операции копирования, перемещения и удаления частей звуковой дорожки можно легко осуществлять с помощью мыши. Кроме того, можно накладывать звуковые дорожки друг на друга (микшировать звуки) и применять различные акустические эффекты (эхо, воспроизведение в обратном направлении и др.).
Звуковые редакторы позволяют изменять качество цифрового звука и объем звукового файла путем изменения частоты дискретизации и глубины кодирования. Оцифрованный звук можно сохранять без сжатия в звуковых файлах в универсальном формате WAV или в формате со сжатием МР3.
При сохранении звука в форматах со сжатием отбрасываются "избыточные" для человеческого восприятия звуковые частоты с малой интенсивностью, совпадающие по времени со звуковыми частотами с большой интенсивностью. Применение такого формата позволяет сжимать звуковые файлы в десятки раз, однако приводит к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в первоначальном виде).