3.8. Кодирование звуковой информации

Среди методов кодирования звуковой информации двоичным кодом можно выделить два основных направления.

Метод FM (Frequency Modulation) основан на том, что любой сложный звук можно разложить на последовательность простейших гармонических сигналов разных частот – синусоид и описать числовыми параметрами, то есть кодом. Естественные звуковые сигналы (аналоговые) имеют непрерывный спектр. Их разложение в гармонические ряды и представление в виде дискретных цифровых сигналов выполняют специальные устройства – аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). Обратное преобразование (воспроизведение закодированного звука) выполняют цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). При таких преобразованиях неизбежны потери информации, связанные с методом кодирования. Поэтому качество звукозаписи соответствует качеству звучания простейших электромузыкальных инструментов.

Более высокое качество звука дает метод таблично-волнового (Wave-Table) синтеза. Здесь в заранее подготовленных таблицах хранятся образцы звуков (сэмплы) для множества различных музыкальных инструментов (и не только для них). Числовые коды выражают тип инструмента, номер его модели, высоту тона, продолжительность и интенсивность звука, динамику его изменения, некоторые параметры среды, в которой происходит звучание, а также прочие параметры, характеризующие особенности звука. Поскольку в качестве образцов используются «реальные» звуки, то качество звука, полученного в результате синтеза, получается очень высоким и приближается к качеству звучания реальных музыкальных инструментов.

4. Структуры данных

4.1. Основные структуры данных

Работа с большими наборами данных легко автоматизируется, когда данные упорядочены и образуют заданную структуру. Существует три основных типа структур данных:

• линейная,

• табличная.

• иерархическая

Примером простой линейной структуры является список (фамилий, товаров и т.д.). Здесь адрес элемента однозначно определяется его номером.

В табличных структурах элементы данных определяются адресом ячейки. Здесь адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которых находится ячейка. В некоторых случаях удобно рассматривать многомерные таблицы.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. Иерархическую структуру имеет система почтовых адресов. Здесь адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу. Например, путь доступа к команде, запускающей программу Калькулятор имеет вид:

Пуск > Программы > Стандартные > Калькулятор.

4.2. Файлы и файловая структура

Наименьшей единицей представления информации является бит. Совокупность восьми битов называется байтом. Всего существует 256 байтов. Они используются в информатике для измерения данных.

Более крупные единицы измерения:

• 1 Кбайт = 1024 байт = 210 байт (килобайт);

• 1 Мбайт = 1024 Кбайт = 220 байт (мегабайт),

• 1 Гбайт = 1024 Мбайт = 230 байт (гигабайт),

• 1 Тбайт = 1024 Гбайт = 240 байт (террабайт).

При создании набора данных возникают две проблемы:

• как сохранить набор данных в наиболее компактном виде,

• как обеспечить к нему удобный и быстрый доступ.

В качестве единицы хранения данных принят объект переменной длины, называемый файлом. Файл – это поименованный набор данных.

Требование уникальности имени файла – гарантия однозначности доступа к данным. Это требование обеспечивается автоматически – создать файл с уже имеющемуся именем, не может ни пользователь, ни компьютер.

Хранение файлов организуется в иерархической структуре, которая называется файловой структурой. В качестве вершины структуры служит имя носителя, на котором сохраняются файлы. Далее файлы группируются в каталоги (папки), внутри которых могут быть созданы вложенные каталоги (папки). Путь доступа к файлу начинается с имени устройства и включает все имена каталогов (папок), через которые проходит. В качестве разделителя используется символ «\» (обратная косая черта). Таким образом каталог (папка) – это поименованный набор файлов.

Полным именем файла считается собственное имя файла вместе с путем доступа к нему.