Кодирование звука

Тема. Кодирование звука

Цель урока: изучение принципов кодирования звуковой информации.

Задачи урока:

Образовательные:

• объяснить различие между аналоговым и цифровым звуком;

• познакомить с принципами кодирования звуковой информации;

• сформировать представление о зависимости качества цифрового звука от частоты дискретизации и глубины кодирования звука;

• сформировать умения нахождения объема звуковой информации;

• сформировать навыки записи, редактирования и сохранения звука с нужным качеством.

Развивающая:

• развивать мышление, память, внимательность, навыки использования прикладного программного обеспечения.

Воспитательная:

• воспитывать дисциплинированность, самостоятельность, информационную культуру.

Ход урока

 1.Повторение

Кодирование графической информации

1.        По какой формуле рассчитывается битовая глубина цвета точки?

2.        По какой формуле рассчитывается минимальный объем видеопамяти?

Задача1

Сканируется цветное изображение размером 20*20 см. Разрешающая способность сканера 600dpi(точек на дюйм)  и глубина цвета 32 бита. Какой информационный объём будет иметь полученный графический файл?

Решение:

На отрезок длиной один дюйм сканер способен различить 600 точек. Переведем разрешающую  способность сканера из точек на дюйм в точки на сантиметр.:

600dpi/2,52 »236 точек /см.

Общее количество точек равно: 2360*2360*4=5569600*4=22278400.

информационный объём файла = 32*222784=712908800 бит»85Мбайт.

Ответ: 85Мбайт.

2.Изучение новой темы.

Кодирование звуковой информации

Что происходит в процессе кодирования непрерывного звукового сигнала? Временная дискретизация - непрерывная звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки.

Каждой ступеньки присваивается значение уровня громкости звука, его код (1,2,3...)

Частота дискретизации звука – это количество измерений громкости звука за одну секунду.

 Глубина кодирования звука i– это количество бит  информации, которое необходимо для кодирования дискретных уровней громкости цифрового звука.

 Количество различных уровней сигнала можно рассчитать по формуле 2 ⁱ=N

 Какое количество различных уровней сигнала могут обеспечить современные звуковые карты? (2¹⁶=655536)

Качество двоичного кодирования звука определяется глубиной кодирования и частотой дискретизации.

 Информационный объём  звуковой информации = глубина кодирования звука *частота дискретизации * время звучания *моно или стерео (1 или 2)

 Задача 1

Оцените информационный объём  стереоаудио файла длительностью звучания  1 сек (1 мин) при высоком качестве звука(16 бит; 48 КГц)

Решение:

Количество бит, приходящихся на одну выборку* на количество выборок в сек *2(стерео).

1)16 бит*48000*2==1536000 бит=192000 байт=187,5К байт

2) 187,5К байт*60=2812,5Кбайт

Задача 2

Определите качество звука, ели известно, что объём моноаудиофайла длительностью звучания в 10 сек. «глубина» кодирования 16 бит.

Равен

А) 940 Кбайт;

Б) 157 Кбайт

Решение:

А) 940 Кбайт =7700480бит;

7700480 =10*16* частота дискретизации

 частота дискретизации=7700480/(10*16)=4812Гц –качество CD

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

А)700 Кбайт;

Б)6300 Кбайт. (на дом)

Решение: а) 16*32000*t=700 Кбайт;   t=(700*1024*8)/(16*32000)=11,2 сек.

Б)t=(6300*1024*8)/(16*32000)=100 сек.=1,68 мин

Задача 1

Определите качество звука, если известно, что объем моноаудиофайла длительностью звучания 20 сек. равен 157 Кбайт, «глубина» кодирования 16 бит. (157*1024*8=1286144бит; 1286144/16/20=4019,2 гц=4Кгц)

Задача 2

Рассчитайте время звучания стереоаудиофайла, если при 16 – битном кодировании и частоте дискретизации 48кГц его объем равен 6300Кбайт. (6300*1024*8=51609600бит; 51609600/16/48000/2=33,6 сек)

Задача 3

Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5 (при низком качестве звука: моно, 8 бит, 8 кГц).  Учтите, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт. (512*2847*8= 11661312;   11661312/16/48000=15,184 сек15,184)

3. подведение итогов

4.Д\З решить задачи

Задача 1

Определите качество звука, если известно, что объем стереоаудиофайла длительностью звучания 10 сек. равен 314 Кбайт, «глубина» кодирования 16 бит.

Задача 2

Рассчитайте время звучания моноаудиофайла, если при 16 – битном кодировании и частоте дискретизации 48кГц его объем равен 6300Кбайт.

Задача 3

Определите длительность звукового файла, который уместится на гибкой дискете 3,5 (при высоком качестве звука: стерео, 16 бит, 48 кГц). Учтите, что для хранения данных на такой дискете выделяется 2847 секторов объемом 512 байт. )  

1)     314*1024*8= 2572288 бит;  2572288/16/10/2= 8038,4гц= 8,0384Кгц

2)       6300*1024*8=51609600бит; 51609600/16/48000=67,2 сек

3)       3