EntradaCodificación de información de sonido. Representación de sonido en la memoria de la computadora.
Medios técnicos multimedia
Trabajar con aplicaciones multimedia en la computadora requiere hardware especial y software
SISTEMA DE EE I / O
Micrófono Se utiliza para ingresar el sonido a la computadora. Las oscilaciones eléctricas continuas que provienen del micrófono se convierten en una secuencia numérica. Esta operación realiza un dispositivo conectado a una computadora llamada adaptador de audio , o tarjeta de sonido . Juego de sonido grabado en memoria del ordenadorTambién ocurre con un adaptador de audio que convierte el sonido digitalizado en una señal de la señal de frecuencia de sonido eléctrico analógica. altavoces acústicos o estereosciences . Desde que se deduce que la tarjeta de sonido combina las funciones del DAC y ADC. Higo. 1.3 ilustra el proceso descrito.
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| Higo. 1.3. Conversión de sonido al ingresar y salida |
Dispositivos marco de video
Registrar y reproducir películas en una computadora, como trabajar con sonido, se asocian con la conversión del DAC. Para estos fines hay especiales. tarjetas de entrada / salida de video . Digitalizado y ingresado en los marcos de video de la memoria de la computadora se puede editar.
Para demostrar aplicaciones multimedia en un uso de una gran audiencia. proyector multimedia . Tal proyector se transfiere a pantalla grande Imagen de la pantalla del monitor.
Dispositivos de almacenamiento de información multimedia
Sonido, video, gráficos, combinado en la aplicación multimedia requiere grandes cantidades de memoria. Por lo tanto, necesitan transportistas suficientemente ampliamente capaces y preferiblemente, de bajo costo para su almacenamiento. Estos requisitos están satisfechos. cDs ópticos (CD - disco compacto). Junto con una gran capacidad (unos 700 MB) tienen protección confiable De la pérdida de datos. Usado actualmente discos de CD-ROM y CD-RW. El mayor contenedor de información posee. videos digitales - DVD. Se pueden almacenar hasta 20 GB de información en el DVD moderno. Esto es suficiente para acomodar una película completa con un sonido de alta calidad.
Preguntas y tareas
1. Qué elementos tarjeta de sonido ¿Son responsables de jugar sonido digital y sintetizado?
2. ¿Por qué se utilizan CD para almacenar aplicaciones multimedia?
3. ¿Por qué se utilizan tarjetas de entrada / salida especiales para trabajar con video?
4. ¿Para qué propósitos es el proyector multimedia?
\u003e\u003e Informática: Medios técnicos multimedia
§ 25. Multimedia técnica de medios
Los principales temas del párrafo:
Sistema de E / S sonido;
dispositivos para trabajar con marcos de video;
Dispositivos de almacenamiento de información multimedia.
Dispositivos de almacenamiento de información multimedia
Sonido, video, gráficos, combinado en la aplicación multimedia requiere grandes cantidades de memoria. Por lo tanto, necesitan transportistas suficientemente ampliamente capaces y preferiblemente, de bajo costo para su almacenamiento. Estos requisitos cumplen con los CD ópticos (CD - CD - CDPACT). Junto con una gran capacidad (alrededor de 700 MB), tienen una protección confiable contra la pérdida de datos. Actualmente, los discos CD-ROM y CD-RW se usan ampliamente (ver § 8). Los discos de video digital son el mayor contenedor de información - DVD. En el DVD moderno se puede mantener hasta 20 GB. información. Esto es suficiente para acomodar una película completa con un sonido de alta calidad.
Brevemente sobre lo principal
Un micrófono, una tarjeta de sonido y altavoces (columnas o auriculares) se utilizan para trabajar con sonido.
Cosa análoga video Debe digitalizarse antes de procesar en una computadora.
Para el almacenamiento de aplicaciones multimedia, se utilizan CD que contienen grandes cantidades de información.
Los DVD están diseñados para almacenar películas de video de longitud completa con sonido de alta calidad.
Preguntas y tareas
1. ¿Cuáles son los elementos de la tarjeta de sonido son responsables de reproducir sonido digital y sintetizado?
2. ¿Por qué se utilizan CD para almacenar aplicaciones multimedia?
3. ¿Por qué se utilizan tarjetas de entrada / salida especiales para trabajar con video?
4. ¿Para qué propósitos es el proyector multimedia?
I. SEMAAKIN, L. PUBOVOVA, S. RUSAKOV, L. SHESTAKOVA, INFORMACITICA, GRADO 8
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La fuente de la señal de video es la mayoría de los dispositivos analógicos: sintonizador de televisión, grabadora de video, videocámara. Para enviar un video digital (por ejemplo, cámaras de video digitales) se usa un puerto digital especial de FireWire. Sin embargo, las cámaras de video digitales aún no se han generalizado. Por lo tanto, para el procesamiento informático de señales de dispositivos de video analógicos, es necesario realizar su digitalización, es decir, la conversión de forma analógica a digital. Para hacer esto, necesita tarjetas de entrada / salida que acepten la señal de video analógica entrante y la digitalización en tiempo real, entonces estos datos deben guardarse en el disco duro. Después de guardar la imagen digitalizada, se edita. Estas características realizan un dispositivo de captura de video.
Dispositivo de captura de señales de video: una tarjeta de video (videoblast) es una tarjeta de video, también llamada invasor de imágenes, dispositivo de entrada de video, grabador de TV (captura de captura), butterm de imagen-cap (captura de imágenes - captura de imágenes), y proporciona:
Recepción de una señal de video de baja frecuencia (desde la cámara de video, grabadora de cinta o sintonizador de televisión) a una de las entradas de video seleccionables por software;
Visualización del video recibido en tiempo real en una ventana de entorno de Windows escalable (el monitor VGA se puede usar en lugar de un televisor);
Congelación del circuito del video digitalizado;
Guardar un marco capturado en un disco duro u otro dispositivo de almacenamiento de información disponible en forma de un archivo en uno de los estándares gráficos adoptados (TIP, TGA, PCX, GIF, etc.).
El esquema generalizado del dispositivo de este tipo se da en la FIG. 4.22.
El decodificador de video proporciona una recepción de una señal de una de las entradas, su digitalización, decodificación digital de acuerdo con el estándar de televisión y transmitiendo el controlador de video recibido por los datos de YUV.
El controlador de video realiza el flujo de flujo de datos digitalizados entre los elementos de pago de video, realiza las transformaciones de datos digitales necesarias (por ejemplo, YUV en RGB, ZOOM), organiza su almacenamiento en el búfer de depósito, envíe datos sobre el bus de la computadora al guardar en el bus. El disco duro, así como transmitirlos a un convertidor digital a analógico.
El convertidor digital a analógico junto con el controlador de video está involucrado en la formación de una ventana de TV "en vivo" en la pantalla del monitor, realiza la conversión analógica inversa de la imagen capturada digital, transfiere la señal del adaptador de video o el RGB Señal desde el búfer de memoria al monitor.
Al elegir una tarjeta de video, es necesario tener en cuenta sus indicadores principales:
resolución de personal en la corriente de video permanecida;
la posibilidad y los tipos de compresión de hardware (compresión) de información de video en el modo de tiempo real;
la capacidad de ingresar simultáneamente información de video y sonido. NORTE.
Los más comunes son las siguientes tarjetas de vocabulador:
tarjetas de masas iniciales masivas;
semi-profesional;
tarjetas de nivel profesional;
profesional.
Tarjetas iniciales de masacree un flujo de video con una velocidad de fotogramas en un disco duro con una resolución de fotogramas que no exceda de 352 x 288 puntos, aunque es posible que sea el doble del marco. La compresión de hardware de la imagen de video está ausente, por lo que cuando se trabaja con tales tarjetas, es necesario usar un programa especial, un codificador que permite que el tiempo real comprima la secuencia de video de acuerdo con el algoritmo MPEG-1 o MPEG-2. No hay una entrada de sonido en los dispositivos de esta clase, que requiere una grabación de sonido separada a través de la entrada de la tarjeta de audio.
Mapas semi-profesionalesproporcionar una resolución de 768 x 575 puntos correspondientes a la norma para video en formato PAL; Soporta el tipo más fácil de video de compresión de hardware M-JPEG, que permite reducir el volumen ocupado por una película digitalizada, 100 veces. Sin embargo, estas tarjetas no tienen la entrada de sonido.
Tarjetas de entrada profesionaltener una entrada de audio, que le permite grabar simultáneamente en dificultades video y video y acompañamiento de sonido; Proporcionar compresión de hardware por tipo M-JPEG y se puede usar no solo para la entrada, sino también para la salida de la película de video editada de la PC a la VCR. Este último le permite almacenar películas en una cinta de video convencional cuando use una computadora como una mesa de montaje.
Tarjetas profesionalestiene la capacidad de compresión de hardware de acuerdo con el algoritmo MPEG-1 o MPEG-2 con una disminución en el volumen de la película digitalizada 200 veces.
Después de editar e instalar el video, puede volver a escribir en una cinta de video analógica nuevamente, usando la entrada de video de la misma tarjeta, o para exponer una compresión aún más dura de acuerdo con el algoritmo MPEG-4 para la entrada posterior en CD-R.
Hasta ahora, solo consideramos la tarea de capturar y preservar los marcos de TV individuales. Pero para hacer una película o video, se necesita digitalización de la frase de video. La solución directa de la tarea de ingresar a una secuencia de video no es posible. El hecho es que el marco 768x576 en la presentación YUV 4: 2: 2 toma el volumen de 864 KB (en RGB 8: 8: 8 - 1296 KB), respectivamente, durante 1 s (25 cuadros), el volumen de datos digitalizados Sea 21 MB (32 MB), y para grabar un minuto del dispositivo de video, necesitará un disco duro con una capacidad de al menos 1 GB. Por supuesto, el problema radica no solo en la cantidad de información entrante, sino también a la velocidad de su transferencia (cuando se registra) y la lectura (cuando se juega). Desafortunadamente, en realidad, logrando la velocidad de grabar / leer videos en los discos duros modernos es de 2--4 MB / s, aunque en sistemas especiales Acercamientos de velocidad 7 MB / s.
Por lo tanto, al digitalizar una frase de video hay dos problemas:
Tipo de cambio de datos
Reduciendo el flujo de datos
El primer problema se resuelve desarrollando un nuevo almacenamiento de datos de alta velocidad. El segundo es difícil de resolver a expensas de las siguientes técnicas:
Reducción del tamaño del marco de hasta 160x120 y números de color hasta 256
Reducción de la velocidad de marco de hasta 6--12 marcos / s
Uso de la compresión de video
Los dos primeros son los más obvios, pero conducen a un fuerte deterioro del video de calidad visual. El último método es el más efectivo.
El video, equipado con compresión de video, en el complejo con software Encienda PC al sistema de instalación no lineal. Dichos dispositivos se llamarán entrada / salida de la señal de video (en adelante, la tarjeta de entrada / salida).
Compresión
Este parámetro es uno de los más importantes, determinando la calidad de la digitalización de video de la señal de video, por lo que le contaremos con más detalle. El flujo completo de datos de video es demasiado grande para grabarse directamente (si se usa para escribir uno hdd), y para reducirlo se aplica la compresión (compresión). Naturalmente, la calidad del material de video se reduce, por lo que la menor compresión, la mejor calidadPero cuanto más espacio de disco toma cada cuadro, por lo que necesita encontrar un compromiso aceptable. Para tratar mejor con esta opción, debe saber lo siguiente: Una cámara de video estándar de una resolución completa contiene 768x576 \u003d 442368 puntos. En la mayoría plantas modernas Utilice la codificación de muestra 4: 2: 2 YUV. En este caso, el brillo de la señal (Y) corresponde a 8 bits y cuatro bits se contabilizan con cada uno de los componentes de los pies de color (U y V), resulta que se produce 15 bits (2 bytes) en el punto. Así que un marco toma 442368x2 \u003d 884736b \u003d 0.84375MB. Dado que el estándar PAL utiliza la frecuencia 25 Frame / S, entonces el flujo total de los datos de video no comprimidos será de 0.84375x25 \u003d 21.1 MB / S, y para el estándar NTSC - 17.6 MB / s. Se debe prestar atención a esta diferencia, ya que los fabricantes generalmente indican una compresión mínima para el estándar NTSC, y dado que el flujo es menor, el grado de compresión es menor.
Si los datos sobre compresión no están disponibles, puede ser juzgada por indirectamente, en el flujo máximo o en volumen del video colocado en 1 GB, para el cual es posible usar la fórmula KKOMPR \u003d 21.1 / P (donde KKCPR es el Coeficiente de compresión P - El flujo para este tablero, MB / S) o número 4:
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El grado de compresión |
Videos de 1GB |
Calidad máxima alcanzable * |
Stream de video, MB / S |
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1: 1 (sin compresión) |
fuente |
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1min 38s |
1min 56ek |
D1, Digital Betacam |
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3min 14sec |
3min 53sek |
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4min 02SEK |
4min 51SEK |
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6min 28SEK |
7min 44sek |
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8min 05SSEK |
9min 42SEK |
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9min 54SEK |
11min 34s |
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12min 28SEK |
14min 34s |
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16min 10SEK |
19min 25sec |
Tabla # 4. Compresión de compresión.
Los datos son ciertamente aproximados, pero los parámetros de la mayoría de los tableros de digitalización no deben diferir de ellos en más del 5-10%. Ahora hay varias tablas, con las que puedes escribir video en forma digital sin compresión. Todos usan controladores duales incorporados y requieren un mínimo de cuatro disco duro Formato SCSI de AV (Audiovideo) (SCSI ancho). En el precio actual de estos discos, el alcance de dichas tarifas es bastante estrecho. Debido al alto costo de almacenar un minuto, las imágenes de video sin compresión (aproximadamente $ 350), dichas tarifas pueden aplicarse principalmente para un reinicio de alta calidad de gráficos de computadora e instalación de frases de video cortas (comerciales, clips, protectores de pantalla, etc. )
LECCIÓN DEL TEMA: « ».
LECCIÓN DE OBJETIVOS: 1.Para familiarizar a los niños con los conceptos de "sonido digital", "ADC", "DAC", "Micrófono", "Audioadapter".
3. Dale a los estudiantes una idea general de los principios de la operación de la grabadora, fonógrafo i.t.d.
4. firme la capacidad de crear archivos de sonido utilizando el programa de grabadora de sonido
5. Desarrollar pensamiento lógico y memoria;
6. Educar el interés en el tema, la actitud cuidadosa hacia
ORDENADOR.
Equipo: Equipo multimedia, tablero, presentación, tareas para trabajo practico, Manipuladores estéreo con un micrófono, tutorial.
Plan de estudios:
Compruebe D / S (Encuesta delantera)
Explicación del nuevo material.
Resumido
Tiempo de organización
Durante las clases:
Tiempo de organización.
Saludando a los estudiantes. Compruebe la asistencia.
Compruebe d / s
¿Qué es multimedia?
Nombra el alcance de multimedia.
¿Cuál es la diferencia entre un programa de entrenamiento multimedia de un video de entrenamiento?
¿Qué ventajas tienen aplicaciones multimedia en la educación antes de la forma tradicional de capacitación?
Explicación del nuevo material.
El tema de nuestra lección de hoy: " Sonido analógico y digital. Medios técnicos multimedia ».
Al final El siglo XIX, un fonógrafo fue hecho por el famoso inventor estadounidense Thomas Edison.
PRINCIPIO DE FONOGRAFÍA DE TRABAJO
El habla, la música o el canto crean oscilaciones de sonido que se transmiten a una aguja de grabación de fonógrafo. La aguja, actuando sobre la superficie del rodillo de cera giratorio, le deja una ranura con una profundidad cambiante, una pista de sonido. Al jugar un sonido, se realiza un proceso inverso: el movimiento de la aguja de lectura en la pista de sonido está acompañada por sus oscilaciones con la misma frecuencia. Estas oscilaciones son convertidas por un fonógrafo en un sonido audible.
Edison Fonograph es el primero en el dispositivo de historia para grabar sonido.
En el medio El siglo XX apareció un electrofón, un analógico eléctrico del patate.
Vista analógica Sonar
La banda sonora de la grabadora es un ejemplo de una forma continua de grabación de sonido.
Tal forma se llama analógica. En el electrofono, las oscilaciones se mueven a lo largo de la pista de sonido, la aguja se convierte en una señal eléctrica continua.
EN El siglo XX fue inventado por la grabadora de cinta: un dispositivo para grabar sonido en una cinta magnética. También utiliza el análogo del almacenamiento de audio. Solo ahora la banda sonora no es una "ranura con agujeros" mecánica y la línea con la magnetización que cambia continuamente. Usando la cabeza magnética de lectura, se crea una señal eléctrica alterna, que es expresada por un sistema acústico.
Sonidos - Fluctuaciones del aire: en el micrófono de la grabadora de la grabación se convierten en fluctuaciones. corriente eléctrica. La corriente crea oscilaciones. campo magnéticoque están "impresos" en la cinta cubierta con una capa delgada de polvo de hierro. Este método de grabación se llama. cosa análoga: Un tipo de oscilación se convierte en otro, similar. El sonido también se reproduce, pero solo por el contrario: la cinta magnetizada, en movimiento, causa la apariencia de una corriente eléctrica, que, después de la amplificación, cae en los altavoces y hace que suenen.
Sonido digital- Vista analógica señal de sonido En forma de secuencia de bits que corresponde a los niveles de oscilaciones eléctricas en ciertos intervalos. Para convertir el audio en una forma digital, se usa una modulación de código de pulso o, con menos frecuencia, SIGMA Delta-Modulation. Además de describir las oscilaciones de sonido en video digitalLa creación de comandos especiales para la reproducción automática en electrónica. instrumentos musicales, el ejemplo más brillante Esta tecnología es MIDI.
La grabación de sonido se produce a través del micrófono que crea una señal eléctrica continua, y la reproducción es a través de los altavoces que suenan también bajo la acción de una señal eléctrica continua. ¿Cómo se combina el trabajo de estos dispositivos con datos discretos en la memoria de la computadora? Hay una forma analógica de representación de sonido para transformación discreta y inversa. Se llama el primer proceso. conversión analógica a digital(ADC), el segundo - conversión digital-analógica(DAC).
Micrófono Se utiliza para ingresar el sonido a la computadora. Las oscilaciones eléctricas continuas que provienen del micrófono se convierten en una secuencia numérica. Esta operación realiza un dispositivo conectado a una computadora llamada adaptador de audio o tarjeta de sonido.
Tocar el sonido grabado en la memoria de la computadora también ocurre mediante un adaptador de audio que convierte un sonido digitalizado en una señal eléctrica de alias de la frecuencia de sonido que ingresa a altavoces acústicos o manejadores estéreo.
Esquema de sonido de la fuente a través del micrófono, ADC, procesador, DAC, altavoz y nuevamente en el sonido.
Registrar y reproducir películas en una computadora, como trabajar con sonido, se asocian con la conversión del DAC. Para estos fines existen tarjetas especiales de entrada / salida de video.Digitalizado y ingresado en los marcos de video de la memoria de la computadora se puede editar.
cDs ópticos.
Sonido, video, gráficos, combinado en la aplicación multimedia requiere grandes cantidades de memoria. Por lo tanto, necesitan transportistas suficientemente ampliamente capaces y preferiblemente, de bajo costo para su almacenamiento. Estos requisitos están satisfechos. cDs ópticos.Los vínculos digitales tienen el mayor contenedor de información.
Arreglando un nuevo material (encuesta delantera)
¿Cuáles son los primeros dispositivos para reproducir sonido? ¿Sabes?
¿Dar el concepto de sonido digital?
Que es ADC y DAC
Dar ejemplos dispositivos técnicosen el que el sonido se almacena y se reproduce en forma analógica.
En que sistemas técnicos ¿El sonido se transmite en forma analógica?
¿Por qué la representación de sonido en la computadora puede llamarse discreto y digital?
¿Por qué se utilizan CDs para almacenar aplicaciones multimedia?
¿Por qué se utilizan tarjetas de entrada / salida especiales para trabajar con video?
¿Para qué propósitos es el proyector multimedia?
Trabajo práctico en la computadora.
Procedimiento de grabación de sonido utilizando el programa "Grabación de sonido"
1. Asegúrese de que los dispositivos de entrada de audio, como un micrófono conectado a una computadora.
2. Abra el componente "Grabación de sonido". Para hacer esto, haga clic en Inicio. En el campo de búsqueda, ingrese la grabación de sonido y luego en la lista de resultados, seleccione el componente de grabación de sonido.
3. Después de iniciar la grabadora de sonido del programa (grabadora de sonido), su ventana de trabajo contiene una escala de grabación y varios botones que se asemejan a una grabadora de cinta convencional (Fig. 1) aparecen en la pantalla. Para grabar sonido, debe realizar una serie de acciones preparatorias. En primer lugar, es necesario determinar la fuente del sonido. Para hacer esto, abra la ventana del programa. Control del volumen (Control de volumen), en la barra de tareas. En la ventana que aparece, debe establecer las banderas de apagado de todos los dispositivos que no sean los deseados, por ejemplo, un micrófono. A continuación, debe volver a trabajar con el programa de grabación de sonido y configurar la calidad de grabación para el fonograma.