- •А. Н. Сергеев, а. В. Сергеева Аудиовизуальные технологии обучения курс лекций
- •Лекция 1. Научно-педагогические основы использования аудиовизуальных технологий обучения
- •Введение
- •Рекомендуемая литература
- •1.1. Аудиовизуальная информация
- •1.1.1. Классификация информации и ее функции
- •1.1.2. Преобразователи и носители аудиовизуальной информации
- •1.2. Классификация технических и аудиовизуальных средств обучения
- •1.2.1. Технические средства передачи информации
- •1.2.2. Технические средства контроля знаний
- •1.2.3. Тренажерные технические средства
- •1.2.4. Вспомогательные технические средства
- •1.2.5. Комбинированные технические средства
- •1.3. Аудиовизуальная культура
- •1.3.1. История становления и развития аудиовизуальной культуры
- •1.3.1.1. Фотография
- •1.3.1.2. Аппаратура статической проекции
- •1.3.1.3. Кинематограф
- •1.3.1.4. Звукозапись
- •1.3.1.5. Радио и телевидение
- •1.3.1.6. Видеозапись
- •1.3.1.7. Мультимедиа
- •1.3.2. Концепции аудиовизуальной культуры
- •1.4. Психофизиологические основы восприятия аудиовизуальной информации человеком
- •1.4.1. Слуховой анализатор человека
- •1.4.2. Зрительный анализатор человека
- •1.4.3. Особенности восприятия аудиовизуальной информации человеком
- •1.4.4. Психологические особенности восприятие цвета
- •Символика цвета
- •Психофизиологические воздействие цвета на человека
- •Сочетаемость цветов
- •Цветовая гармония
- •Разрозненные комментарии и советы
- •1.4.5. Психофизиологические особенности восприятия динамического изображения
- •Заключение
- •1.5. Задания к самостоятельной работе студентов
- •1.6. Контрольные вопросы по материалам лекции
- •Лекция 3 аудиовизуальные технологии
- •2.3. Задания к самостоятельной работе студентов.
- •2.4. Контрольные вопросы по материалам лекции.
- •2.1. Оптическая проекция
- •2.1.1. Статическая проекция
- •2.1.1.1. Диаскопическая проекция
- •2.1.2. Динамическая проекция
- •2.1.3. Общие требования к проекционным экранам и расположению проектора в помещении
- •2.2. Фотография и фотографирование
- •2.2.1. Основы фотографии
- •2.2.2. Устройство пленочного (аналогового) фотоаппарата
- •2.2.3. Устройство цифрового фотоаппарата
- •Заключение
- •2.3. Задания к самостоятельной работе студентов
- •2.4. Контрольные вопросы по материалам лекции
- •Лекция 3 аудиовизуальные технологии
- •Аудиовизуальные технологии обучения
- •3.8. Задания к самостоятельной работе студентов.
- •3.9. Контрольные вопросы по материалам лекции.
- •3.1. Звукозапись аналоговая и цифровая
- •3.1.1. Основы записи-воспроизведения звука
- •Основные характеристики звука
- •Характеристика оценки звука по уровню интенсивности относительно порога слухового восприятия
- •Спектр звука
- •Амплитудно-частотная характеристика
- •3.1.2. Аппаратура для преобразования и усиления звука
- •3.1.2.1. Микрофоны
- •3.1.2.3. Громкоговорители
- •3.1.3. Аналоговый способ записи-воспроизведения звука (на примере магнитной записи)
- •3.1.4. Цифровой способ записи-воспроизведения звука (на примере системы «Компакт-диск»)
- •Структура записываемого сигнала и система защиты от ошибок
- •Защита от копирования
- •3.2. Основы телевидения и видеотехника
- •3.2.1. Основы телевидения
- •3.2.1.2. Эфирное телевидение
- •3.2.1.3. Кабельное телевидение
- •3.2.1.4. Спутниковое телевидение
- •3.2.1.5. Сотовое телевидение
- •3.2.1.5. Интерактивное телевидение
- •3.2.2. Системы и стандарты телевидения
- •3.2.2.1. Аналоговые системы цветного телевидения
- •3.2.2.2. Цифровое телевидение
- •Основные форматы цифрового телевизионного изображения*
- •Стандарты цифрового телевидения
- •3.2.2.3. Телевидение высокой четкости
- •3.2.3. Видеотехника
- •3.2.3.1. Телевизоры
- •Основные характеристики телевизоров
- •Характеристики видеопроекторов
- •Технология «Телетекст»
- •Технология «100 Герц»
- •Технология «Кадр в кадре»
- •Кинескопы
- •Плазменные панели
- •Жидкокристаллические панели
- •Проекционные телевизоры и видеопроекторы
- •Выбор телевизора
- •Оптимальные расстояния просмотра для различных размеров экранов телевизора
- •3.2.3.2. Видеомагнитофоны и видеоплееры
- •Видеомагнитофон и видеоплеер
- •3.2.3.3. Видеокамеры
- •3.2.3.3.1. Аналоговые видеокамеры
- •Сравнительные характеристики аналоговых форматов видеозаписи
- •3.2.3.3.2. Цифровые видеокамеры
- •Видеокамеры с жестким диском и флеш-камеры
- •3.2.3.4. Оборудование для приема спутникового телевидения
- •Сервисные возможности проигрывателей dvd
- •Подключение dvd-проигрывателей и другой видеоаппаратуры к телевизору
- •Системы домашнего кинотеатра (Home Cinema)
- •3.2.3.6. Системы многоканального звука
- •3.3. Компьютеры и мультимедийные средства
- •Устройство современного компьютера
- •3.4. Типология аудиовизуальных учебных пособий и компьютерных материалов
- •3.5. Банк аудио-, видео и компьютерных материалов
- •3.6. Дидактические принципы построения аудио-, видео- и компьютерных учебных пособий
- •3.7. Интерактивные технологии обучения
- •Заключение
- •3.8. Задания к самостоятельной работе студентов
- •3.9. Контрольные вопросы по материалам лекции
Структура записываемого сигнала и система защиты от ошибок
При создании компакт-диска используется исходная фонограмма (мастер-лента), записанная в цифровом виде, с частотой выборки 44,1 кГц при 16 разрядах линейного квантования. Данные двух каналов стереосигнала записываются в общем потоке попеременно.
Подготовленная информация записывается на диск. Компакт-диск разделен на секторы размером по 3234 байта (рис. 153). Каждый сектор состоит из 98 фреймов (кадров) по 33 байта. Из них 24 байта содержат пользовательские данные и 1 байт – субкод с таблицей содержания; 8 байт зарезервированы для кодов коррекции ошибок. Применяются два метода коррекции ошибок – байты четности (паритета) и перемежение (интерливинг).
Рис. 153. Структура данных сектора CD
Байты четности позволяют производить реконструкцию разрушенных пользовательских данных на битовом уровне. Простой пример: два байта – 00001111 и 11110000 – контролируются одним байтом четности. Байт четности в нашем случае будет выглядеть так: 11111111. Если один байт пользовательских данных поврежден, его можно восстановить на основе сохранившегося байта и байта четности.
Поскольку царапины и другие повреждения могут разрушить целые фреймы, включающие в себя и байты четности, отдельные байты разделяются и по определенному алгоритму перемешиваются с байтами из других фреймов. В результате все байты одного фрейма распределяются на 108 фреймов, что соответствует длине дорожки – 17,3 мм. Царапина таким образом разрушает только отдельные байты из разных фреймов, которые после деинтерливинга (производится при чтении информации) можно восстановить с помощью байтов четности.
Рассмотрим механизм перемежения на простом примере. Допустим, имеется фрагмент исходных, последовательно пронумерованных байтов:
1–2–3–4–5–6–7–8–9–10–11–12–13–14–15–16.
При записи на диск порядок следования байтов изменяется, например, следующим образом:
4–8–12–16–3–7–11–15–2–6–10–14–1–5–9–13.
Предположим, что при воспроизведении, например из-за пылинки или царапины на диске, блок последовательно размещенных на диске данных был считан неправильно (данные, считанные с ошибками, выделены цветом):
4–8–12–16–3–7–11–15–2–6–10–14–1–5–9–13.
После считывания с диска в декодирующем устройстве проигрывателя происходит восстановление нормального порядка следования данных. В результате этой операции сплошной блок ошибочных данных распределяется на отдельные ошибочные биты, перемежающиеся с правильно считанными данными:
1–2–3–4–5–6–7–8–9–10–11–12–13–14–15–16.
Для предотвращения потерь информации при считывании используется корректирующий код Рида-Соломона с перемежением (CIRC). Кодирование заключается в группировке исходных данных по определенному алгоритму и добавлении к ним проверочных данных. В коде CIRC используют две ступени кодирования C1 и C2. На первом этапе к исходной информации добавляются проверочные данные, рассчитывается так называемый Q-паритет (байты четности), так что фреймы содержат теперь 24 байта пользовательских данных и 4 байта кодов коррекции ошибок, затем полученная информация кодируется еще раз. Новая последовательность бит вновь соединяется в 28-байтовые блоки. Теперь для новых блоков рассчитывается Р-паритет, и в результате получаются 32-байтовые фреймы. Такое решение позволяет значительно повысить надежность считывания информации. При воспроизведении весь процесс повторяется в обратном порядке.