Кодирование звуковой и видеоинформации
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Как мы уже выяснили, по форме представления информация бывает текстовая, рассмотрим теперь звуковую и видеоинформацию, а также способы ее кодирования и декодирования.
Звуковая информация
Понятие «звук» связано с понятием «волна». Колебания звуковой волны преобразуют в аналоговый (непрерывный) сигнал, а аналоговый сигнал, в свою очередь, можно преобразовать в цифровой.
Процесс преобразования аналогового сигнала в цифровой код называется
Для того чтобы произвести оцифровку сигнала, необходимо разбить непрерывную звуковую волну на отдельные участки, т. е. рассматривать наборы состояний, а значит нужно выполнить дискретизацию звука.
Количество измерений уровней звукового сигнала за 1 секунду называют частотой дискретизации.
Следует отметить тот факт, что различают одноканальную запись звукового сигнала (моно) и двухканальную (стерео). В последнем случае объем памяти, необходимый для хранения одного канала, удваивается.
Еще одной характеристикой качества звука является
В настоящее время звуковые карты, как правило, обеспечивают 16-битную глубину кодирования звуковой информации. Количество уровней звукового сигнала можно рассчитать следующим образом: уровней сигнала. Для того чтобы определить, какой объем памяти требуется для хранения звуковой информации длительностью t секунд, с частотой дискретизации f Гц, глубиной кодирования b бит по s каналам, необходимо воспользоваться следующей формулой: .
Определим информационный объем данных, которые были получены при оцифровке звукового сообщения (длительность 2 минуты, частота 45кГц, использовалась 16-битная звуковая карта). Запись выполнена в режиме «стерео».
Согласно исходным данным, за 1 секунду канал записывает 45 000 значений, каждое из которых занимает 16 бит или 2 байта, значит, информационный объем данных, полученных при оцифровке в режиме «стерео», равен 45 000⋅2 байта⋅2=180 000 байт.
Тогда за 2 минуты (120 секунд) объем данных равен 180 000⋅120 = 21 600 000 байт ≈ 21 094 Кбайт.
Видеоинформация
Для того чтобы сохранить видеоинформацию в памяти компьютера, необходимо закодировать звук, а также изменяющееся во времени изображение, важно обеспечить их синхронность.
Как мы выяснили ранее, звуковую информацию оцифровывают, видеоинформацию же рассматривают как последовательность кадров, меняющихся с определённой частотой.
Кадр рассматривается как множество пикселей, каждый кадр кодируется, совокупность всех кадров описывает видео.
частота кадров (скорость воспроизведения кадров в секунду);
экранное разрешение (количество пикселей на экране);
глубина цвета (количество бит на пиксель).
Для того чтобы определить, какой объем памяти требуется для хранения видеоинформации, необходимо воспользоваться следующей формулой: , где I — искомый объем видеоданных, H и W — высота и ширина изображения в пикселях, — частота кадров в секунду, t — продолжительность передачи видео в секундах, i — глубина цвета. Если же на видео накладывается звук, то к объему видео необходимо прибавить объем памяти, необходимый для хранения звуковой информации.
Пусть необходимо определить объем видео с разрешением кадра 320х576 пикселей с глубиной цвета 24 бит, частотой кадра 25 и длительностью 3 минуты, причем известно, что частота дискретизации стереозвука, наложенного на видео равна 11250 Гц, а количество уровней громкости составляет .
Информационный объем видео равен:
.
Информационный объем звука равен:
.
Таким образом, общий объем сообщения равен: 2373 Мб + 6 Мб = 2379 Мб.
Кодирование видеоинформации подразумевает синхронизацию изображения и звука, чтобы определить объем видео, нужно найти сумму информационных объемов памяти, необходимой для хранения звука и изображения.
