|
|
|
|
|
§ 5.1. Технология мультимедиа
Звук и видео как составляющие мультимедиаЗвук — это колебания воздуха или любой другой среды, в которой он распространяется. Звук характеризуется амплитудой (силой) и частотой (количеством колебаний в секунду)1. 1 Более подробно эти вопросы вы рассмотрите на уроках физики. Звуковые сигналы являются непрерывными. С помощью микрофона звуковой сигнал превращается в непрерывный электрический сигнал. Чтобы обрабатывать звук на компьютере, его надо дискретизировать — превратить в дискретный сигнал, последовательность нулей и единиц (рис. 5.1). Функцию преобразования звука из непрерывной формы в дискретную при записи и из дискретной в непрерывную при воспроизведении выполняет звуковая карта (аудиоадаптер).
Качество преобразования непрерывного звукового сигнала в дискретный сигнал зависит: 1) от того, сколько раз в секунду будет измерен исходный сигнал (частота дискретизации); 2) от количества бит, выделяемых для записи каждого результата измерений (разрядность дискретизации). Чем больше разрядность и частота дискретизации, тем точнее представляется звук в цифровой форме и тем больше размер файла, хранящего такую информацию. Так, если измерять амплитуду звука 44 000 раз в секунду и на запись каждого результата измерений отводить 16 битов (именно такие частота и разрешение нужны для высококачественной оцифровки звука), то для хранения 1 секунды звукозаписи потребуется приблизительно 86 Кб памяти.
Важной составляющей мультимедиа являются всевозможные движущиеся изображения. Возможность их представления в памяти и воспроизведения на экране компьютера связана с особенностями нашего восприятия зрительной информации. Для того чтобы создать у человека иллюзию движения, ему можно показывать быстро сменяющиеся картинки, на которых изображены последовательные фазы движения. На этом основано действие кино- или видеокамеры, производящей снимки 16, 24 или 36 раз в секунду. Кадры записываются на кино- или видеоплёнку (рис. 5.2). Если затем запустить плёнку с той же скоростью через проектор (видеомагнитофон), возникнет иллюзия движения.
Решение. Для кодирования 256 цветов потребуется 8 битов = 1 байт. Следовательно, один кадр занимает 1 • 800 • 600 = 480 000 байтов. Чтобы смена кадров не была заметна, нужно проецировать на экран 16 кадров в секунду. Получается 480 000 • 16 = 7 680 000 байтов, что равно примерно 7,4 Мб для одной секунды показа. Чтобы показать одноминутный фильм, потребуется 7,4 • 60 = 444 Мб. Ответ: 444 Мб. На практике применяются специальные алгоритмы сжатия видеоинформации, позволяющие в десятки раз уменьшить её исходный объём.
|
Чтобы сформировать более полные представления о рассматриваемых вопросах, рекомендуем вам посмотреть анимации «Представление звука в компьютере» и «Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование», размещённые в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов (http://school-collection.edu.ru/).
Задача. Рассчитать объём памяти, необходимой для представления одноминутного фильма на экране монитора с пространственным разрешением 800 х 600 пикселей и палитрой из 256 цветов.
|
|