Билет 1 Обработка и синтез звука
Звук - сильные звуковые колебания – волны с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.
2 вида звуковых сигналов:
Непрерывный (аналоговый)
Дискретный (цифровой) – последовательность звуковых импульсов, в которые был превращен непрерывный аналоговый сигнал при кодировании.
Битрейт (bit rate) – скорость передачи данных, задаваемая при кодировании (от 320 до 8 Кбит/с). Чем больше бит информации записано в секунду, тем с меньшими потерями будет воспроизведен исходный материал, и тем больше места в памяти компа будет занимать mp3 – файл.
Среди современных программ обработки звука различают программы 2 направлений:
Программы для обработки введенного звука в виде оцифрованных колебаний
Программы для синтеза звука
Оцифровка: Микрофон подключается к входу звуковой платы. С помощью звукового редактора записывается свое исполнение в максимально качественном цифровом виде. Кроме записи звуковой редактор обладает различными возможностями обработки и монтажа звука.
На панели задач в правом нижнем углу
щелкаем 2 раза на значок звука
.
Появится диалоговое окно «Громкость».
Параметры
Свойства.
В появившемся окне запись появится список возможных источников звука. Находим MIC и устанавливаем галочку и ОК.
Появится диалоговое окно «Уровень записи», в котором нужно выбрать источник звука. Устанавливаем галочку на MIC и закрываем окно.
Синтез звука: Синтез звука – формирование звука на основании, каких либо формальных описаний.
Условно можно разделить на 2 направления:
Синтез звука на основании нот и инструмента, который должен ее исполнить. Так как сложные мелодии исполняются несколькими инструментами, то современные программы такого рода обеспечивают работу с несколькими голосами.
Синтез звука на основании секвенсоров (синтезаторов). Такое средство синтезирует звук на основании указанного тона ноты, времени ее звучания и образца звучания того или иного инструмента.
Семпл (Sample)– образец звучания.
Для обеспечения качественного звучания разрабатываются специальные библиотеки образцов (семплов). Современные звуковые платы обладают собственной памятью, позволяющей загружать такие библиотеки от разработчиков и процессоры для синтеза звука.
Билет 2 Сжатие данных. Методы, предназначенные для сжатия потоковых данных
При обработке потоковых данных одной из основных проблем является их объем. Практически всегда качество воспроизведения зависит от частоты дискретизации. Чем выше частота дискретизации, тем больше объем.
Для решения этой проблемы при хранении и распространении цифровых данных применяются различные методы сжатия данных.
Сжатие – применение алгоритмов преобразования фрагментов данных, позволяющих при прямом преобразовании (сжатии, упаковке) уменьшать размер данных, а при обратном преобразовании восстанавливать исходные данные в годном для использования виде.
Есть 2 группы методов сжатия данных:
Методы сжатия без потерь – позволяют восстанавливать исходные данные без каких либо изменений.
Методы сжатия с потерями – восстанавливают данные с отличиями. Но эти отличия являются допустимыми с точки зрения дальнейшего использования.
Методы предназначенные для сжатия потоковых данных. Существенной особенностью таких данных является большой объем и постепенное изменение.
Сжатый - видео или – аудио поток характеризуется чаще всего общим показателем битрейтом.
Лучшие алгоритмы для сжатия аудио:
MPEG - Motion Picture Expert Group (являются преимущественно стандартами видео, но так как многое видео сопровождается звуком, то они так же включают сжатие аудио)
Audio MPEG – был настолько удачным, что использовался исключительно для сжатия звука.
MPEG 1 (1992) – первым разработан и применен. Включает способ сжатия видео в поток до 1,5 Мбит/с, аудио – 192 Кбит/с на канал и алгоритмы синхронизации. Стандарт описывал формат полученного битового потока. Применялся для создания Video и CD.
MPEG 1 Layer 3 (MP3) – используется сжатие с потерей информации. Особенность: если рядом расположены 2 частоты, то более громкая перекрывает более тихую. Поэтому ее можно сгладить без ощутимых потерь качества звука.
MPEG 2 (1996) – работа с более качественным видео потоком, скорость которого изменяется от 3-10 Мбит/с. Применялся для создания DVD.
MPEG 4 (работа начат в 1993) – формат мультимедиа узкой полосы пропускания. Родственен Quick Time. Может поддерживать смешение сигналов. Позволяет сочетать видео и аудио запись с их машинно-генерируемыми аналогами. Стандарт предназначен для передачи видео данных в низкоскоростных системах, и конференций по цифровым телефонным каналам. Не предназначен для кодирования программ вещательного телевидения. Интерактивен. Позволяет зрителям и слушателям взаимодействовать.
MPEG 7 (мультимедийный интерфейс для описания содержимого). Не ориентирован на конкретное приложение. Стандартизует элементы, рассчитанные на поддержку широкого круга приложений.
M-JPEG (движущийся JPEG) - первые системы использующие аппаратное видеосжатие. Алгоритм JPEG – основа сжатия кадров.
Три вида кадров: ключевой кадр, кадры сжатые со ссылками на предыдущие изображения, кадры ссылающиеся на два кадра. 1 сохраняется в потоке полностью, 2 и 3 – сжимается изменившаяся часть кадра.
Во время сжатия каждое изображение разбивается на макроблоки, разбивающие кадр на отдельные форматы по 16 px (размеры должны быть кратны 16).
Кодирование и декодирование выполняется с помощью специальных программ – кодеков.
Кодеки – отдельные программы, вызванные проигрывателями для декодирования потока, а средствами сохранения для его сжатия. Многие кодеки не поставляются с ОС, а устанавливаются дополнительно. Для удобства их собирают в пакеты (Kodak Packet). (XviD, LameMP3 Encoder, Quick Time, K-Lite, CCCP).