Hanginformáció kódolása. Hangképesség a számítógépes memóriában

Műszaki média multimédia

A számítógépen lévő multimédiás alkalmazásokhoz speciális hardvert és szoftver

Hang I / O rendszer

Mikrofon Hangot ad a számítógéphez. A mikrofonból származó folyamatos elektromos oszcillációkat numerikus szekvenciára alakítjuk át. Ez a művelet végrehajtja a számítógéphez csatlakoztatott eszközt audió adapter vagy hangkártya . A hangjelzés rögzítése számítógépes memóriaTovábbá egy audioadapterrel is előfordul, amely a digitalizált hangot analóg elektromos hangfrekvenciájú jelre konvertálja akusztikus hangszórók vagy sztereoscientumok . Az alábbiakban következik, hogy a hangkártya ötvözi a DAC és az ADC funkcióit. Ábra. 1.3 ábrázolja a leírt eljárást.

Ábra. 1.3. Hangkonverzió, amikor belép és kimeneti

Videó kereteszközök

A számítógépen lévő filmek rögzítése és filmjei, mint a hangos munka, a DAC átalakításához kapcsolódnak. E célból különlegesek videó bemeneti / kimeneti kártyák . Digitalizált és beírt számítógépes memóriakerőképek szerkeszthetők.

A multimédiás alkalmazások nagy közönséghasználatának bemutatása multimédiás projektor . Egy ilyen kivetítő átadja nagyképernyő Kép a monitor képernyőjén.

Multimédiás információs tárolóeszközök

Hang, videó, grafika, a multimédiás alkalmazás kombinációja nagy mennyiségű memóriát igényel. Ezért kellően tágas és előnyösen olcsó fuvarozókra van szükségük. Ezek a követelmények elégedettek optikai CD-k (CD-kompakt lemez). Nagy kapacitással (kb. 700 MB) van megbízható védelem Az adatvesztésből. Jelenleg használt cD-ROM lemezek és CD-RW. A legnagyobb információs konténer rendelkezik digitális videoonok - DVD. Legfeljebb 20 GB információ tárolható a modern DVD-n. Ez elég ahhoz, hogy teljes hosszúságú filmet fogadjon el kiváló minőségű hangzással.

Kérdések és feladatok

1. Milyen elemek hangkártya Felelősek a digitális és szintetizált hangzásért?

2. Miért használják a CD-ket a multimédiás alkalmazások tárolására?

3. Miért használják a speciális bemeneti / kimeneti kártyákat a videó használatához?

4. Milyen célokra szolgál a multimédiás kivetítő?

\u003e\u003e Informatika: Technikai eszközök multimédia

§ 25. Műszaki média multimédia

A bekezdés fő témái:

Hang I / O rendszer;
A video keretek kezelésére szolgáló eszközök;
Multimédia információs tárolóeszközök.

Multimédiás információs tárolóeszközök

Hang, videó, grafika, a multimédiás alkalmazás kombinációja nagy mennyiségű memóriát igényel. Ezért kellően tágas és előnyösen olcsó fuvarozókra van szükségük. Ezek a követelmények megfelelnek az optikai CD-knek (CD-kompakt lemeznek). Nagy kapacitással (kb. 700 MB) mellett megbízható védelmet nyújt az adatvesztés ellen. Jelenleg a CD-ROM-ot és a CD-RW lemezeket széles körben használják (lásd 8. §). A digitális video lemezek a legnagyobb információtartály - DVD. A modern DVD-n 20 GB-ig tarthat információ. Ez elég ahhoz, hogy teljes hosszúságú filmet fogadjon el kiváló minőségű hangzással.

Röviden a fő dologról

Egy mikrofon, hangkártya és hangszórók (oszlopok vagy fejhallgatók) használhatók a hangzással.

Analóg videó A számítógép feldolgozása előtt digitalizálni kell.

A multimédiás alkalmazások tárolására nagy mennyiségű információt tartalmazó CD-t használnak.

A DVD-k úgy vannak kialakítva, hogy teljes hosszúságú videofilmeket tároljanak kiváló minőségű hangzással.

Kérdések és feladatok

1. Mi a hangkártya elemek felelősek a digitális és szintetizált hangzáshoz?
2. Miért használják a CD-ket a multimédiás alkalmazások tárolására?
3. Miért használják a speciális bemeneti / kimeneti kártyákat a videó használatához?
4. Milyen célokra szolgál a multimédiás kivetítő?

I. Semaakin, L. Publovova, S. Rusakov, L. Shestakova, Informatika, 8. fokozat
Elküldött az olvasóknak az internetes oldalakról

Az informatika alapjai, az Absztraktok kiválasztása az informatikai leckékhez, letölthető absztraktok, számítástechnikai leckék 8 osztály online, házi feladat

A lecke tervezése Lecke Referencia keret bemutató lecke gyorsítási módszerek Interaktív technológiák Gyakorlat Feladatok és gyakorlatok önvizsgálati műhely, tréningek, esetek, küldetések otthoni feladatok megvitatása retorikai kérdések a diákoktól Illusztrációk Audió, videoklipek és multimédia Fotók, képek, asztalok, humor, viccek, viccek, képregények, közmondások, mondások, keresztrejtvények, idézetek Kiegészítők Kivonatok Cikkek Chips a kíváncsi csaló lapok tankönyvek Alapvető és további Globes Egyéb kifejezések A tankönyvek és órák javítása A tankönyv hibáinak rögzítése Frissítés töredéke a tankönyvben. Innovációs elemek az elavult tudás újbóli cseréjében Csak a tanárok számára Tökéletes leckék Naptár terv a vita program módszeres ajánlására Integrált leckék

Ha korrekciói vagy javaslata van erre a leckére,

A videojel forrása a leggyakrabban analóg eszköz - televízió tuner, videofelvevő, videokamera. Digitális videó küldése (például digitális videokamerák) A Firewire speciális digitális portját használják. A digitális videokamerák azonban még nem voltak elterjedtek. Ezért az analóg videoeszközök jeleinek számítógépes feldolgozásához szükség van a digitalizálásuk elvégzésére, azaz az analógról való átalakításra a digitális formából. Ehhez szükség van olyan bemeneti / kimeneti kártyákra, amelyek elfogadják a bejövő analóg videojeleket, és valós időben digitalizálják, majd ezeket az adatokat meg kell menteni a merevlemezen. A digitalizált kép mentése után szerkeszthető. Ezek a funkciók videofelvevő eszközt hajtanak végre.

Video Signal Capture Device - A videokártya (VideoBlast) egy videokártya, amelyet a videokártya, a video bemeneti eszköz, a TV GRABBER (GRAB - CAPTURE), a kép-sapkapár (Képfelvétel - Képfelvétel), és biztosítja:

Alacsony frekvenciájú videojel vétele (videokamera, szalagos felvevő vagy televízió tuner) az egyik szoftverértékelhető videó bemenethez;

A fogadott videót valós időben egy skálázható Windows-környezet ablakban (VGA monitor használhatja a TV helyett);

A digitalizált videó áramkörének befagyasztása;

Elfogott keret megmentése merevlemezen vagy egy másik rendelkezésre álló információtároló eszközön az elfogadott grafikai szabványok egyikében (TIP, TGA, PCX, GIF stb.).

Az ilyen típusú eszköz általánosított sémája az 1. ábrán látható. 4.22.

A Video Decoder egy jelet biztosít az egyik bemenetről, a digitalizálásról, a digitális dekódolásról a televíziós standard szerint, és az YUV adatok által kapott video vezérlőt továbbítja.

A videó vezérlő végzi a digitalizált adatfolyamok áramlását a videó fizetési elemek között, elvégzi a szükséges digitális adatátalakításokat (például az YUV az RGB-ben, a zoom), szervezi a tárolót a tartálypufferben, küldje el az adatokat a számítógépbusz felett a merevlemez, valamint továbbítja őket egy digitális-analóg átalakítóra.

A digitális-analóg átalakító együttesen a videofelvevővel együtt részt vesz egy "Live" TV ablak kialakításában a monitor képernyőjén, végrehajtja a digitális rögzített kép visszirányú analóg átalakítását, átviheti a jelet a videoadapterből vagy az RGB-ről jel a memória pufferről a monitorra.

A videokártya kiválasztásakor figyelembe kell venni a fő mutatókat:

személyi állásfoglalás a maradék videófolyamban;

a videó információinak hardver tömörítése (tömörítése) a valós idejű módban;

a video- és hanginformációk egyidejűleg való felvétele. N.

A leggyakoribb a következő szókordozó térképek:

tömeges kezdeti tömegkártyák;

félig profi;

szakmai belépési szintű kártyák;

szakmai.

Tömeges kezdeti kártyákhozzon létre egy videofolyamot egy merevlemezen lévő képsebességgel egy olyan keret felbontással, amely nem haladja meg a 352 x 288 pontot, bár a nagyobb keret kétszeresére lehetséges. A hardveres tömörítés a video kép hiányzik, így amikor dolgozik ilyen kártyákat meg kell használni egy speciális program - a jeladó, amely lehetővé teszi a valós idejű tömöríteni a videó stream az MPEG-1 vagy MPEG-2 algoritmus. Az osztály eszközeiben nincs hangbevitel, amely külön hangfelvételt igényel az audio kártya bemenetén keresztül.

Félig professzionális térképekadjon meg egy 768 x 575 pontot, amely megfelel a szabványnak a PAL formátumban való szabványnak; Támogassa a legegyszerűbb típus a hardveres tömörítést video M-JPEG, amely lehetővé teszi, hogy csökkentsék a térfogatának a digitalizált film, 100-szor. Azonban ezek a kártyák nincsenek hangbevitel.

Professzionális belépési kártyákvan egy audio bemenet, amely lehetővé teszi, hogy egyszerre rögzítse a keményen videó és videó és Hangkötés; Hardver tömörítést biztosít az M-JPEG típus szerint, és nem csak bemenetre, hanem a szerkesztett videofilm kimenetére is használható a számítógépről a videomagnóig. Az utóbbi lehetővé teszi, hogy filmeket tároljon egy hagyományos videofelvételen, ha számítógépként szerelőkapasztalt használ.

Szakmai kártyákképes az MPEG-1 vagy MPEG-2 algoritmus szerinti hardver tömörítésére, a 200-as digitalizált film térfogatának csökkenésével.

A videó szerkesztése és telepítése után újra átírhatja az analóg videokazettát, ugyanazon kártya videó bemenetét, vagy még kemény tömörítést adhat az MPEG-4 algoritmusnak megfelelően a CD-R-re történő további bejegyzéshez.

Eddig csak az egyes TV-keretek rögzítésének és megőrzésének feladata. De hogy filmet vagy videót készítsen, a video kifejezés digitalizálása szükséges. A videó szekvencia beírásának közvetlen megoldása nem lehetséges. Az a tény, hogy a 768x576 keret a YUV 4: 2: 2-ben a 864 kb (RGB 8: 8: 8 - 1296 KB térfogata (RGB 8: 8: 8-1296 KB), illetve 1 másodperces (25 képkocka), a digitalizált adatok mennyisége Legyen 21 MB (32 MB), és rögzítse a videoeszköz egy percét, szüksége lesz egy merevlemezre, amelynek kapacitása legalább 1 GB. Természetesen a probléma nemcsak a bejövő információk mennyiségében, hanem a transzfer sebessége (felvétel közben) és olvasáskor (játszani). Sajnos, valójában a felvételi / olvasási sebesség elérése a modern merevlemezeken 2-4 MB / s, bár a különleges rendszerek A sebesség megközelíti a 7 Mb / s-t.

Így a videó kifejezés digitalizálásakor két probléma van:

Adatcsere

Az adatáramlás csökkentése

Az első problémát az új nagysebességű adattárolás fejlesztésével oldják meg. A második nehéz megoldani a következő technikák rovására:

A keretméret csökkentése 160x120-ig és a színszámok maximum 256-ig

A képsebesség csökkentése 6--12 képkockák / s

Videó tömörítés használata

Az első kettő a legnyilvánvalóbb, de a vizuális minőségű videó éles romlásához vezet. Az utóbbi módszer a leghatékonyabb.

A videó, amely video tömörítéssel rendelkezik, a komplexumban szoftver Kapcsolja be a számítógépet a nemlineáris telepítő rendszerre. Az ilyen eszközöket videojel bemeneti / kimenet (a továbbiakban: bemeneti / kimeneti kártya) nevezik.

Tömörítés

Ez a paraméter az egyik legfontosabb, meghatározza a videojel videó digitalizálásának minőségét, így részletesebben megmondjuk róla. A videoadatok teljes árama túl nagy ahhoz, hogy közvetlenül rögzüljön (ha egy írásra használják hDD), és csökkenteni kell a tömörítés (tömörítés). Természetesen a videóanyag minősége csökken, így a kevésbé tömörítés, a jobb minőségDe a több lemezterület minden keretet vesz, így elfogadható kompromisszumot kell találnia. Ennek a lehetőségnek a jobb kezeléséhez meg kell tudnod a következőket: Egy teljes felbontású PAL szabvány videokamera 768x576 \u003d 442368 pontot tartalmaz. A legtöbben modern növények Használja a minta kódolást 4: 2: 2 yuv. Ebben az esetben a jel (Y) fényereje 8 bitnek felel meg, és négy bitet fognak elszámolni mindegyik színes toe komponens (U és V), ez 15 bites (2 bytes) a pontig. Tehát egy keret 442368x2 \u003d 884736b \u003d 0,84375MB. Mivel a PAL szabvány a 25-es frekvenciát használja, akkor a teljes fluxus a nem komprompresszált videoadatok 0,84375x25 \u003d 21,1 mb / s, és az NTSC szabvány - 17,6 MB / s. Figyelmet kell fordítani erre a különbségre, mivel a gyártók általában az NTSC szabvány minimális tömörítését jelzik, és mivel az áramlás kisebb, a tömörítés mértéke alacsonyabb.

Ha a tömörítéssel kapcsolatos adatok nem állnak rendelkezésre, közvetetten megítélhetők - az 1 GB-on elhelyezett videó maximális áramlásától vagy térfogatát, amelyhez a KkomPR-képlet használata \u003d 21,1 / p (ahol a KKCPR a Tömörítési együttható P - az áramlás a tábla, MB / S) vagy a 4. táblázat:

A tömörítés mértéke	1 GB videók	Maximális elérhető minőség *	Video stream, MB / S
1: 1 (nincs tömörítés)			forrás
	1 perc 38-as évek	1min 56sek	D1, Digital Betacam
	3 perc 14SEC	3min 53sek
	4min 02sek	4min 51sek
	6 perc 28sek	7min 44sek
	8min 05ssek	9 perc 42sek
	9min 54sek	11 perc 34-es évek
	12 perc 28sek	14 perc 34-es évek
	16min 10sek	19Min 25SEC

# 4. táblázat. A tömörítés tömörítése.

Az adatok minden bizonnyal közelítenek, de a legtöbb digitalizáló lap paraméterei több mint 5-10% -kal nem különböznek egymástól. Most már vannak olyan táblák, amelyekkel a videót digitális formában írhat tömörítés nélkül. Mindegyikük beépített kettős vezérlőket használ, és legalább négyet igényel merevlemez AV (Audiovideo) SCSI formátum (széles SCSI). A jelen lemezek aktuális árán az ilyen díjak hatóköre meglehetősen keskeny. Egy perces tárolásának magas költsége miatt a kompressziós videofelvétel (kb. 350 dollár), az ilyen díjak elsősorban a számítógépes grafika magas színvonalú visszaállításához és a rövid videojátékok (reklámok, klipek, képernyővédők stb. )

Téma lecke: « ».

Célkitűzések lecke: 1.A "digitális hang", "ADC", "DAC", "mikrofon", "Audioadapter" fogalmai megismerése.

3. Adja meg a tanulóknak általános elképzelését a szalagos felvevő, az I.T.D. fonográf alapelveiről.

4. jelentse alá a hangfájlok létrehozásának képességét a hangrögzítő program segítségével

5. Logikai gondolkodás és memória kialakítása;

6. Oktatják érdeklődést a téma, gondos hozzáállás

SZÁMÍTÓGÉP.

Felszerelés: Multimédia berendezés, tábla, bemutató, feladatok praktikus munka, Sztereó kezelők mikrofonnal, bemutató.

Tanterv:

Rendszereződő

1. Ellenőrizze a D / S-t (első felmérés)

   Az új anyag magyarázata

   Összefoglaló

Az osztályok során:

Szervezési idő.

Üdvözlő diákok. Ellenőrizze a részvételt.

Ellenőrizze a d / s-t

Mi a multimédia?

Nevezze meg a multimédia hatókörét.

Mi a különbség a multimédiás képzési program között egy képzési videóból?

Milyen előnyökkel jár a multimédiás alkalmazások az oktatásban a hagyományos képzés előtt?

Új anyag magyarázata.

A mai lecke témája: " Analóg és digitális hang. Műszaki média multimédia ».

A végén A XIX. Század, a híres amerikai Inventor Thomas Edison által készített fonográfot.

A munkafonográf elve

Beszéd, zene vagy ének hanganyagot rezgéseket, amelyek közvetítenek a fonográf felvétel tűt. A tű, amely a forgó viaszhenger felszínén működik, elhagyja a hornyot egy változó mélységgel - hangpályával. Amikor játszik egy hang, egy fordított folyamat zajlik: a mozgás az olvasás tűt a hangsávot kíséri a rezgések ugyanazon a frekvencián. Ezeket az oszcillációt hallható hangzással átalakítják.

Az Edison fonograph az első olyan történelmi eszköz a hang rögzítéséhez.

Középen XX. Századi elektrofon megjelent - a pateefon elektromos analógja.

Analóg nézet Hang

A felvevő hangsávja a hangfelvétel folyamatos formájának példája.

Az ilyen formát analógnak nevezik. Az elektrofonban a hangpályán mozgó oszcillációk folyamatos elektromos jelekké válnak.

BAN BEN A XX. Századot a szalagos felvevő - egy mágneses szalagon rögzítő eszközt találtunk. Ezenkívül az audio tárolásának analógját is használja. Csak most a Soundtrack nem mechanikus "horony lyukakkal", és a vonal folyamatosan változó mágnesezéssel. Az olvasott mágnesfej használata, egy váltakozó elektromos jelző, amelyet egy akusztikus rendszer hangoztat.

Hangzik - Légi ingadozások - A szalagfék mikrofonjában ingadozásokká válik elektromos áram. Az aktuális oszcillációt hoz létre mágneses mezőamelyek a szalagon a vékony réteg porporral borított szalagon vannak. Ezt a felvételi módszert hívják analóg: Az egyik típusú oszcilláció egy másikba fordul. A hangot is reprodukálják, de csak ellenkezőleg: a mágnesezett szalag, mozgó, egy elektromos áram megjelenését okozza, amely az amplifikáció után a hangszórókba esik, és hangzik.

Digitális hangzás- Analóg nézet hangjelzés Egy bitszekvencia formájában, amely megfelel az elektromos oszcillációk szintjének bizonyos időközönként. A hang digitális formába történő konvertálásához impulzuskód modulációt használnak, vagy kevésbé gyakori Sigma delta modulációt használnak. A hang oszcillációk leírása mellett digitális videóA speciális parancsok létrehozása az elektronikus úton történő automatikus lejátszáshoz hangszerek, a legfényesebb példa Ez a technológia MIDI.

A hangfelvétel útján történik a mikrofont, hogy létrehoz egy folyamatos elektromos jel, és a lejátszás a hangszórókon keresztül, hogy a hang is hatása alatt folyamatos elektromos jel. Hogyan működik ezeknek az eszközöknek a munkája a diszkrét adatokkal a számítógép memóriájában? A hangképesség analóg formája van a diszkrét és fordított transzformációhoz. Az első folyamatot hívják analóg-digitális átalakítás(ADC), a második - digitális analóg átalakítás(DAC).

Mikrofon Hangot ad a számítógéphez. A mikrofonból származó folyamatos elektromos oszcillációkat numerikus szekvenciára alakítjuk át. Ez a művelet végrehajtja a számítógéphez csatlakoztatott eszközt audió adapter vagy hangkártya.

A számítógép memóriájába rögzített hang lejátszása szintén egy olyan hang-adaptert is jelentkezik, amely egy digitalizált hangot alakít át egy aliago elektromos jelre a hangfrekvencia akusztikus hangszórókra vagy sztereó kezelőbe.

Hangjelző rendszer a forrásból a mikrofonon keresztül, ADC, Processor, DAC, hangszóró és újra a hangba

A számítógépen lévő filmek rögzítése és filmjei, mint a hangos munka, a DAC átalakításához kapcsolódnak. Ehhez a célokra létezik különleges video bemeneti / kimeneti kártyák.Digitalizált és beírt számítógépes memóriakerőképek szerkeszthetők.

optikai CD-k.

Hang, videó, grafika, a multimédiás alkalmazás kombinációja nagy mennyiségű memóriát igényel. Ezért kellően tágas és előnyösen olcsó fuvarozókra van szükségük. Ezek a követelmények elégedettek optikai CD-k.A digitális videoonok a legnagyobb információtartályt tartalmazzák.

Új anyag rögzítése (első felmérés)

Melyek az első eszközök a hangzáshoz, amit tudsz?

Adja meg a digitális hang fogalmát?

Mi az ADC és DAC

Adj rá példákat műszaki eszközökamelyben a hangot analóg formában tárolják és reprodukálják.

Miben műszaki rendszerek A hangot analóg formában továbbítják?

Miért lehet a számítógépes megjelenítés a számítógépen diszkrét és digitálisnak nevezhető?

Miért használják a CD-ket a multimédiás alkalmazások tárolására?

Miért használják a speciális bemeneti / kimeneti kártyákat a videó használatához?

Milyen célokra szolgál a multimédiás kivetítő?

Gyakorlati munka a számítógépen

Hangfelvételi eljárás a "Hangfelvétel" program segítségével

1. Győződjön meg róla, hogy az audio bemeneti eszközök, például a számítógéphez csatlakoztatott mikrofon.

2. Nyissa meg a "Hangfelvétel" komponenst. Ehhez kattintson a Start gombra. A Keresés mezőben írja be a hangfelvételt, majd az eredménylistában válassza ki a hangfelvevő elemet.

3. A program elindítása után Sound Recorder (hangrögzítő), a munka ablak tartalmazza a felvétel mértékét és több gomb hasonlító hagyományos magnó (1.) Jelennek meg a képernyőn. A hang rögzítéséhez számos előkészítő intézkedést kell végrehajtania. Először is meg kell határozni a hang forrását. Ehhez nyissa meg a programablakot. Hangerőszabályozó (Hangerőszabályozás), a tálcán. A megjelenő ablakban be kell állítania a kívánt, például mikrofonon kívüli összes eszköz leállítási zászlóit. Ezután vissza kell térnie a hangfelvevő programhoz való munkához, és konfigurálja a hangfelvétel rögzítési minőségét.