
- •1.Предмет информатики и решаемые ею задачи, связь с другими дисциплинами.
- •2.Правовые основы информатизации.
- •3.Природа, сущность и свойства информации. Основные определения понятия информации.
- •Ответы на вопросы по информатике
- •Система кодирования
- •Принципы оцифровки звука
- •Дискретизация по времени
- •[Править]Линейное (однородное) квантование амплитуды
- •Другие способы оцифровки
- •Аналогово-цифровые преобразователи (ацп)
- •Кодирование оцифрованного звука перед его записью на носитель
- •Терминология
- •Позиционные системы счисления
- •Непозиционные системы счисления
- •Запись чисел
- •15.Системы счисления, используемые в эвм. Двоичная, восьмеричная, десятичная и шестнадцатеричная системы счисления.
- •16, Выполнение операций двоичной арифметики.
- •17, Формы и форматы, используемые для представления чисел в эвм.
- •18, Кодирование чисел. Прямой, обратный и дополнительный код числа.
- •Вопрос 24: Архитектура Фон Неймана
- •Вопрос 25: Классификация эвм.
- •Классификация по совместимости
- •Вопрос 26: Магистрально-модульная структура пк. Понятие открытой архитектуры. Назначение и функции системной шины.
- •Вопрос 27: Состав, назначение и взаимодействие основных устройств персонального компьютера.
- •Вопрос 28: Микропроцессор. Устройства, входящие в состав микропроцессора и их назначение. Современные процессоры и их основные характеристики.
- •Устройства внутренней памяти и их назначение
- •Вопрос 29: Назначение и характеристика кэш памяти.
- •31.Программа начальной загрузки компьютера. Назначение программы post.
- •Назначение и характеристики оперативной памяти
- •К устройствам ввода относятся:
- •К устройствам вывода относятся:
- •Вопрос43. Программное обеспечение эвм. Понятие, классификация и характеристика программного обеспечения.
- •1. Программа проcмотра изображений и факсов
- •5. Блокнот
- •6. Калькулятор
- •8. Графический редактор Paint
Аналогово-цифровые преобразователи (ацп)
Вышеописанный процесс оцифровки звука выполняется аналогово-цифровыми преобразователями (АЦП). Это преобразование включает в себя следующие операции:
Ограничение полосы частот производится при помощи фильтра нижних частот для подавления спектральных компонент, частота которых превышает половину частоты дискретизации.
Дискретизацию во времени, то есть замену непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений в дискретные моменты времени — отсчетов. Эта задача решается путём использования специальной схемы на входе АЦП — устройства выборки-хранения.
Квантование по уровню представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин — уровней квантования.
Кодирование или оцифровку, в результате которого значение каждого квантованного отсчета представляется в виде числа, соответствующего порядковому номеру уровня квантования.
Делается это следующим образом: непрерывный аналоговый сигнал «режется» на участки, с частотой дискретизации, получается цифровой дискретный сигнал, который проходит процесс квантования с определенной разрядностью, а затем кодируется, то есть заменяется последовательностью кодовых символов. Для записи звука в полосе частот 20-20 000 Гц, требуется частота дискретизации от 44,1 и выше (в настоящее время появились АЦП и ЦАП c частотой дискретизации 192 и даже 384 кГц). Для получения качественной записи достаточно разрядности 16 бит, однако для расширения динамического диапазона и повышения качества звукозаписи используется разрядность 24 (реже 32) бита.
Кодирование оцифрованного звука перед его записью на носитель
Для хранения цифрового звука существует много различных способов. Оцифрованный звук являет собой набор значений амплитуды сигнала, взятых через определенные промежутки времени.
Блок оцифрованной аудио информации можно записать в файл без изменений, то есть последовательностью чисел - значений амплитуды. В этом случае существуют два способа хранения информации.
Первый - PCM (Pulse Code Modulation - импульсно-кодовая модуляция) - способ цифрового кодирования сигнала при помощи записи абсолютных значений амплитуд. (В таком виде записаны данные на всех аудио CD.)
Второй - ADPCM (Adaptive Delta PCM - адаптивная относительная импульсно-кодовая модуляция) – запись значений сигнала не в абсолютных, а в относительных изменениях амплитуд (приращениях).
Можно сжать данные так, чтобы они занимали меньший объем памяти, нежели в исходном состоянии. Тут тоже есть два способа.
Кодирование данных без потерь (lossless coding) - способ кодирования аудио, который позволяет осуществлять стопроцентное восстановление данных из сжатого потока. К нему прибегают в тех случаях, когда сохранение оригинального качества данных особо значимо. Существующие сегодня алгоритмы кодирования без потерь (например, Monkeys Audio) позволяют сократить занимаемый данными объем на 20-50%, но при этом обеспечить стопроцентное восстановление оригинальных данных из полученных после сжатия.
Кодирование данных с потерями (lossy coding). Здесь цель - добиться схожести звучания восстановленного сигнала с оригиналом при как можно меньшем размере сжатого файла. Это достигается путем использования алгоритмов, «упрощающих» оригинальный сигнал (удаляющих из него «несущественные», неразличимые на слух детали). Это приводит к тому, что декодированный сигнал перестает быть идентичным оригиналу, а является лишь «похоже звучащим». Методов сжатия, а также программ, реализующих эти методы, существует много. Наиболее известными являются MPEG-1 Layer I,II,III (последним является всем известный MP3), MPEG-2 AAC (advanced audio coding), Ogg Vorbis, Windows Media Audio (WMA), TwinVQ (VQF), MPEGPlus, TAC, и прочие. В среднем, коэффициент сжатия, обеспечиваемый такими кодерами, находится в пределах 10-14 (раз). В основе всех lossy-кодеров лежит использование так называемой психоакустической модели. Она занимается этим самым «упрощением» оригинального сигнала. Степень сжатия оригинального сигнала зависит от степени его «упрощения» - сильное сжатие достигается путем «воинственного упрощения» (когда кодером игнорируются множественные нюансы). Такое сжатие приводит к сильной потере качества, поскольку удалению могут подлежать не только незаметные, но и значимые детали звучания[4].