1 od 13

Prezentacija na temu: Audio kodiranje

slajd broj 1

Opis slajda:

slajd broj 2

Opis slajda:

Analogne i diskretne metode zvučne reprezentacije Zvuk je fizički fenomen koji predstavlja širenje mehaničkih vibracija u obliku elastičnih talasa u čvrstom, tekućem ili gasovitom mediju. Uz analognu reprezentaciju, fizička veličina poprima beskonačan broj vrijednosti, a njene vrijednosti se kontinuirano mijenjaju. U analognom obliku, zvuk je val koji karakterizira: Visina zvuka određena je frekvencijom vibracije tijela koje vibrira. Jačina zvuka određena je energijom oscilatornih kretanja, odnosno amplitudom oscilacija. Trajanje zvuka je trajanje vibracija. Boja zvuka je boja zvuka.

slajd broj 3

Opis slajda:

Diskretno predstavljanje zvučnog talasa U procesu kodiranja kontinuiranog zvučnog signala vrši se njegovo vremensko uzorkovanje. Neprekidni zvučni val podijeljen je u zasebne male vremenske dionice, a za svaki takav dio se postavlja određena vrijednost amplitude. Sa diskretnim predstavljanjem, fizička veličina poprima konačan skup vrijednosti, a njena vrijednost se naglo mijenja.

slajd broj 4

Opis slajda:

Kvalitet kodiranja audio informacija zavisi od: frekvencije uzorkovanja, tj. broj mjerenja nivoa signala u jedinici vremena. Što se više mjerenja izvrši u 1 sekundi (što je veća stopa uzorkovanja), to je tačnija procedura binarnog kodiranja. Frekvencija uzorkovanja se mjeri u Hz - jedinica mjerenja frekvencije periodičnih procesa je 1 Hz = 1/s

slajd broj 5

Opis slajda:

Dubina kodiranja zvuka Dubina kodiranja je količina informacija potrebna za kodiranje diskretnih nivoa glasnoće digitalnog zvuka. N = 2i gdje je N broj nivoa zvuka digitalnog zvuka gdje je i dubina audio kodiranja. Moderne zvučne kartice pružaju 16-bitnu dubinu audio kodiranja. Količina raznim nivoima signal (stanja za ovo kodiranje) se može izračunati po formuli: N = 2i = 216 = 65536. U procesu kodiranja, svakom nivou jačine zvuka se dodeljuje sopstveni 16-bitni binarni kod, kod 00000000000000000 će odgovarati najnižem nivo zvuka, i 11111111111111111 do najvišeg nivoa zvuka.

slajd broj 6

Opis slajda:

Kvalitet digitalizovanog zvuka Što je veća stopa uzorkovanja i dubina kodiranja zvuka, to će biti bolji kvalitet digitalizovanog zvuka i bolje možete približiti digitalizovani zvuk originalnom zvuku. Najveći kvalitet digitalizovanog zvuka, koji odgovara kvalitetu audio CD-a, postiže se brzinom uzorkovanja od 48.000 puta u sekundi, dubinom uzorkovanja od 16 bita i snimanjem dva audio zapisa (stereo mod). Mora se imati na umu da što je kvalitetniji digitalni zvuk, to je veća količina informacija zvučne datoteke.

slajd broj 7

Opis slajda:

Uređivači zvuka Urednici zvuka vam omogućavaju ne samo da snimate i reprodukujete zvuk, već i da ga uređujete. Najistaknutije se sa sigurnošću mogu nazvati, kao što su Sony Sound Forge, Adobe Audition, GoldWave i drugi. Digitalizovani zvuk se u zvučnim uređivačima prikazuje u jasnom vizuelnom obliku, tako da se operacije kopiranja, pomeranja i brisanja delova audio zapisa mogu lako izvesti pomoću kompjuterskog miša. Osim toga, možete preklapati, preklapati audio zapise jednu na drugu (miksati zvukove) i primijeniti različite akustične efekte (eho, reverzna reprodukcija, itd.). Zvučni uređivači vam omogućavaju da promijenite kvalitetu digitalnog zvuka i jačinu konačne zvučne datoteke promjenom brzine uzorkovanja i dubine kodiranja. Digitalizovani audio se može sačuvati nekompresovan kao audio datoteke u univerzalnom WAV formatu (Microsoftov format) ili u OGG, MP3 (sa gubicima) komprimovanim formatima.

Za korištenje pregleda prezentacija, kreirajte Google račun (nalog) i prijavite se: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Osobine: zvuk - longitudinalni talas; širi se u elastičnim medijima (vazduh, voda, razni metali, itd.); ima konačnu brzinu. Zvučne vibracije (talasi) su mehaničke vibracije čija se frekvencija kreće od 20 do 20.000 Hz. Zvučne vibracije 20 Hz 20,000 Hz

jačina zvuka zavisi od amplitude vibracija. Što je veća amplituda vibracije, to je zvuk glasniji. Visina zvuka određena je frekvencijom vibracija u zraku. brzina zvuka je brzina širenja talasa u mediju. zvučni tembar - boja zvuka u zavisnosti od izvora zvuka (violina, klavir, gitara, itd.). Jedinica za jačinu zvuka je decibel (dB) (desetina bele). Ime je dobio po Alexanderu Grahamu Bellu, izumitelju telefona. sound_high_low.swf sound_quiet_aloud.swf

fourth.swf third.swf Zavisnost jačine i visine zvuka od intenziteta i frekvencije zvučnog talasa

Nivo izvora zvuka (dB) Smireno disanje Ne percipira se Šaptanje 10 Šuštanje lišća 17 Prelistavanje novina 20 Normalna kućna buka 40 Surfanje na plaži 40 Umeren razgovor 50 Glasan razgovor 70 Usisivač 80 Vlak podzemne željeznice 80 Rock koncert 1010 Thunder Mlazni motor 110 Hitac iz pištolja 120 Prag boli 120

Audio informacije 2. Audio temporalno bodovanje 3. Frekvencija uzorkovanja 4. Dubina audio kodiranja 5. Kvalitet digitaliziranog zvuka 6. Urednici zvuka

Analogna Diskretna fizička veličina poprima beskonačan broj vrijednosti i one se kontinuirano mijenjaju. fizička veličina poprima konačan skup vrijednosti i one se postupno mijenjaju. Vinilna ploča (zvučni zapis stalno mijenja svoj oblik) Audio CD (zvučni zapis sadrži područja različite refleksivnosti)

t A(t) Vremensko uzorkovanje je podjela kontinuiranog zvučnog talasa na odvojene male vremenske odsječke, a za svaki dio se postavlja određena vrijednost amplitude.

KVANTIZACIJA - proces zamjene stvarnih vrijednosti signala približnim sa određenom tačnošću. BITREYT (bitrate) - nivo kvantizacije, količina informacija po jedinici vremena (bitovi u sekundi). Odnosno, koliko informacija o svakoj sekundi snimanja možemo potrošiti. Mjereno u bitovima (bit).

Audio informacije se pohranjuju kao vrijednosti amplitude uzete u određeno vrijeme (tj. mjerenja se vrše u "impulsima").

Za digitalizaciju zvuka koriste se posebni uređaji: analogno-digitalni pretvarač (ADC) i digitalno-analogni pretvarač (DAC).

Neka dubina kodiranja zvuka bude 16 bita, tada je broj nivoa jačine zvuka: N = 2 I = 2 16 = 65 536 - 11111111111111111. DUBINA AUDIO UZORKOVANJA (I) je količina informacija potrebna za kodiranje diskretnih digitalnih nivoa jačine zvuka . N - broj nivoa jačine zvuka I - dubina kodiranja

FREKVENCIJA AUDIO UZORKOVANJA je broj mjerenja jačine zvuka u jednoj sekundi. 1 Hz = 1 / s 1 kHz = 1000 / s Samplerate (samplerate) - frekvencija uzorkovanja (ili frekvencija uzorkovanja) - frekvencija uzorkovanja signala kontinuiranog u vremenu tokom njegovog uzorkovanja (posebno, analogno-digitalnim pretvaračem - ADC). sound_frequency.swf

Što je kvalitet digitalnog zvuka veći, to je veća količina informacija zvučne datoteke. Parametar Dubina kodiranja Frekvencija uzorkovanja Telefonija 8 bita do 8 kHz Srednji kvalitet 8 bita ili 16 bita 8-48 kHz CD audio 16 bita do 48 kHz

V = I * M * t * k V - jačina audio datoteke, I - dubina audio kodiranja, M - frekvencija uzorkovanja zvuka, t - trajanje audio datoteke, k - broj audio kanala (mono mod k = 1, stereo k = 2 )

Primjer. Procijenite količinu informacija visokokvalitetnog stereo audio datoteke u trajanju od 1 minute, ako je "dubina" kodiranja 16 bita, a frekvencija uzorkovanja 48 kHz. Volumen informacija zvučne datoteke u trajanju od 1 sekunde je: 16 bita * 48 000 * 2 = 1 536 000 bita = 187,5 KB To znači da bi brzina prijenosa ili brzina reprodukcije trebala biti 187,5 kilobajta u sekundi. Jačina informacija zvučne datoteke u trajanju od 1 minute je: 187,5 Kb / s * 60 s = 11 Mb

Uklanjanje šuma Podela stereo snimka na dva različita fajla: Miksanje zvuka Primena efekata Uređivanje zvuka je bilo koja vrsta transformacije.

Zvučni uređivači vam omogućavaju da promijenite kvalitetu digitalnog zvuka i veličinu audio datoteke promjenom brzine uzorkovanja i dubine kodiranja. Digitalizovani audio se može sačuvati nekompresovan kao univerzalni WAV ili kompresovani MP3 audio fajlovi. Prilikom pohranjivanja zvuka u komprimiranim formatima, odbacuju se zvučne frekvencije niskog intenziteta koje su "pretjerane" za ljudsku percepciju, što se vremenski poklapa sa zvučnim frekvencijama visokog intenziteta. Upotreba ovog formata omogućava komprimiranje audio datoteka na desetine puta, ali dovodi do nepovratnog gubitka informacija (datoteke se ne mogu vratiti u izvornom obliku).

WAVE (.wav) je najčešće korišteni format. Koristi se u Windows-u za pohranjivanje zvučnih datoteka. MPEG-3 (.mp3) je najpopularniji format audio datoteka danas. MIDI (.mid) - ne sadrže sam zvuk, već samo komande za reprodukciju zvuka. Zvuk se sintetizira korištenjem FM ili WT sinteze. Real Audio (.ra, .ram) - dizajniran za reprodukciju zvuka na Internetu u realnom vremenu. MOD (.mod) je muzički format koji pohranjuje digitalizovane uzorke zvuka koji se zatim mogu koristiti kao šabloni za pojedinačne note.

Područje za uređivanje Vremenska linija Glavni meni Toolbars http://www.audacity.ru/p1aa1.html

Naučite sažetak, riješite zadatke u svesci. Zadaci kodiranja zvuka Nivo 5 Odredite dužinu audio datoteke koja će stati na 3,5” disketu. Imajte na umu da je 2847 sektora od 512 bajtova dodijeljeno za pohranu podataka na takvoj disketi. a) sa niskim kvalitetom zvuka: mono, 8 bita, 8 kHz; b) sa visokim kvalitetom zvuka: stereo, 16 bita, 48 kHz. Nivo "4" Korisnik ima memoriju od 2,6 MB. Trebate snimiti digitalnu audio datoteku u trajanju od 1 minute. Kolika bi trebala biti brzina uzorkovanja i dubina bita? Nivo 3 Odredite količinu memorijskog prostora za digitalnu audio datoteku koja ima vrijeme reprodukcije od dvije minute pri brzini uzorkovanja od 44,1 kHz i rezoluciji od 16 bita.

1 slajd

2 slajd

Od početka 90-ih, računari su mogli da rade sa zvučnim informacijama. Svaki računar sa zvučnom karticom, mikrofonom, slušalicama ili zvučnicima može snimati, pohranjivati ​​i reproducirati zvučne informacije. * Radimo sa grafičkim informacijama preko grafičkih uređivača, zatim sa zvučnim informacijama pomoću uređivača audio datoteka. Radimo sa grafičkim informacijama preko grafičkih uređivača, zatim sa zvučnim informacijama pomoću uređivača audio datoteka.

3 slajd

Informacije o zvuku Zvuk je talas koji se širi u vazduhu, vodi ili drugom mediju sa kontinuiranim promenama intenziteta i frekvencije. *

4 slajd

U procesu kodiranja audio informacija, vremensko uzorkovanje se događa kada se zvučni val razbije na zasebne male vremenske dijelove. Za svako takvo područje postavlja se određena vrijednost intenziteta zvuka. Na kraju procesa uzorkovanja, audio informacije se pohranjuju u memoriju računara u obliku binarnih kodova. *

5 slajd

6 slajd

Uz pomoć mikrofona, zvuk se pretvara u oscilacije električne struje, koje imaju određenu amplitudu. Uređaj za uzorkovanje (ADC) mjeri električni napon u određenom opsegu i pretvara numeričku vrijednost napona u višebitni binarni broj. Obrnuti proces: DAC pretvara binarne brojeve u električni napon. Step signal primljen na izlazu DAC-a pretvara se u zvuk pomoću pojačala i zvučnika. * Uređaji za obradu audio informacija

7 slajd

8 slajd

Dva su parametra koja utiču na kvalitet audio reprodukcije: brzina uzorkovanja i dubina audio kodiranja. Dubina audio kodiranja je veličina ćelije koja je dodijeljena za snimanje vrijednosti amplitude (glasnoće) u binarnom kodu. Moderne zvučne kartice mogu kodirati 65536 različitih nivoa signala ili stanja (65536=2i, i=16 bita). Dakle, moderne zvučne kartice pružaju 16-bitno audio kodiranje (dubina kodiranja). Uz svaki uzorak, vrijednosti amplitude audio signala dodjeljuje se 16-bitni kod. * Opcije informacija o zvuku

9 slajd

Brzina uzorkovanja je broj mjerenja jačine zvuka koje napravi instrument u 1 sekundi. Frekvencija se mjeri u hercima (Hz). Jedno mjerenje u sekundi odgovara frekvenciji od 1 Hz. 1000 mjerenja u jednoj sekundi - 1 kiloherc (kHz). Broj uzoraka u sekundi može biti u rasponu od 8000 do 48000, tj. brzina uzorkovanja analognog audio signala može imati vrijednosti od 8 do 48 kHz. *

10 slajd

Ljudsko uho percipira zvuk na frekvencijama u rasponu od 20 vibracija u sekundi (nizak zvuk) do 20.000 vibracija u sekundi (visok zvuk). Što je veća frekvencija i dubina uzorkovanja zvuka, to će biti bolji kvalitet digitalizovanog zvuka. Najniži kvalitet digitalizovanog zvuka koji odgovara kvalitetu telefonska komunikacija dobija se pri brzini uzorkovanja od 8000 puta u sekundi, dubini uzorkovanja od 8 bita i snimanju jednog zvučnog zapisa ("mono" mod). *

11 slajd

Najveći kvalitet digitalizovanog zvuka, koji odgovara kvalitetu audio CD-a, postiže se brzinom uzorkovanja od 48.000 puta u sekundi, dubinom kodiranja od 16 bita i snimanjem dva audio zapisa (stereo mod). *

Kodiranje i obrada zvučnih informacija

Zvuk je val sa stalno promjenjivom amplitudom i frekvencijom.

Što je veća amplituda, to je zvuk glasniji Što je frekvencija veća, to je jači ton

Zvuk
Volume in
decibela
donja granica
osjetljivost
ljudsko uho
0
šuštanje lišća
10
Pričaj
60
auto sirena
90
Mlazni motor
120
prag bola
140

Da bi računar obrađivao zvuk, kontinuirani audio signal mora biti konvertovan u digitalni diskretni oblik pomoću

Da bi računar mogao
procesni zvuk,
kontinuirani bip
treba pretvoriti u
digitalni diskretni oblik
uz pomoć privremenog
diskretizacija

Temporal Audio Sampling

A(t)
Temporalno audio uzorkovanje
t

Kvalitet primljenog digitalnog zvuka zavisi od broja merenja nivoa jačine zvuka u jedinici vremena, tj. frekvencije uzorkovanja

Primljen digitalni kvalitet zvuka
zavisi od broja merenja nivoa
jačina zvuka u jedinici vremena, tj.
stopa uzorkovanja.
Što više mjerenja
proizvedeno za 1 sekundu (što više
brzina uzorkovanja), što je tačnije
digitalna audio lestvica
prati krivu dijaloškog signala.

Digitalne audio karakteristike: 1. frekvencija 2. dubina

Brzina uzorkovanja zvuka je broj puta mjerenja jačine zvuka u jednoj sekundi.

Brzina uzorkovanja zvuka može se kretati od 8.000 do 48.000 mjerenja jačine zvuka u sekundi. (Hz)

Dubina audio kodiranja (i) je količina informacija potrebna za kodiranje diskretnih nivoa zvuka digitalnog zvuka

Dubina kodiranja zvuka
(i) je količina
informacije koje
potrebno za kodiranje
diskretni nivoi
digitalna jačina zvuka.

Ako je dubina kodiranja poznata, tada se broj nivoa zvuka digitalnog zvuka može izračunati po formuli N = 2i, gdje je i dubina kodiranja

Ako je dubina kodiranja poznata,
zatim broj nivoa jačine zvuka
digitalni zvuk se može izračunati
i
prema formuli N = 2,
gdje je i dubina kodiranja i
N - broj digitalnih nivoa jačine zvuka
Pustite dubinu audio kodiranja
onda je 16 bita
broj nivoa jačine zvuka
jednako:
N = 2i = 216 = 65536.

Kvalitet digitaliziranog zvuka

Što je veća frekvencija i
dubina audio uzorkovanja,
što kvalitetnije
će zvučati
digitalizovani zvuk

Zvučni uređivači vam omogućavaju ne samo snimanje i reprodukciju zvuka, već i njegovo uređivanje

Uređivači zvuka vam omogućavaju da promijenite kvalitetu digitalnog zvuka i veličinu zvučne datoteke promjenom brzine uzorkovanja i dubine na

Urednici zvuka dozvoljavaju
promijeniti kvalitet digitalnog
zvuk i jačina zvučne datoteke
promjenom frekvencije
diskretnost i dubina
kodiranje. Digitalizovani audio
može se sačuvati bez kompresije
zvučne datoteke u
univerzalni WAV format
ili u kompresovanom MP3 formatu.

Najniži kvalitet digitalizovanog zvuka, koji odgovara kvalitetu telefonske komunikacije, dobija se pri stopi uzorkovanja od 8000 puta u sekundi

Najniži kvalitet digitalizovanog zvuka,
odgovara kvalitetu telefonske komunikacije,
dobijeno pri stopi uzorkovanja od 8000
puta u sekundi, dubina uzorkovanja 8 bita i
snimanje jednog zvučnog zapisa (mono mod).
Najkvalitetniji digitalizovani zvuk,
odgovarajući
kvaliteta
audio CD,
postignuto pri stopi uzorkovanja od 48.000
jednom u sekundi, dubina uzorkovanja 16 bita
i snimanje dva audio zapisa (režim
"stereo").

Načini rada

Veličina datoteke V (bit) = frekvencija  (Hz) * dubina i (bit) * vrijeme t (sek) * R način (mono = 1, stereo = 2) V =  * i * t * R

Veličina datoteke V (bitovi) =
frekvencija Hz) *
dubina i (bitovi) *
vrijeme t (sek) *
R način rada (mono = 1, stereo = 2)
V= *i*t*R

Zadatak 1

Zadatak 2

Procijenite količinu informacija visokog kvaliteta
1 minutni stereo audio fajl
ako je "dubina" kodiranja 16 bita, a frekvencija
48 kHz uzorkovanje.
Informativno
volumen
trajanje od 1 sekunde je:
zvuk
fajl
16 bita 48.000 2 = 1.536.000 bita = 187,5 KB
Informativno
volumen
trajanje od 1 minute je jednako:
zvuk
187,5 KB/s 60 s 11 MB
fajl