Информатика. Курс лекций. Громов Ю.Ю - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

манипулирования ими. Однако векторная технология не позволяет достичь фотографического качества изображений объек-
тов, как при использовании растровых методов. Именно поэтому в современных цифровых фотокамерах используются рас-
тровые методы представления изображения.
Представление звука. При наиболее распространенном способе кодирования звуковой информации амплитуда сигнала
измеряется через равные промежутки времени и записываются полученные значения. Например, последовательность 0, 1.5,
2.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 3.0, 0 описывает волну звука, амплитуда которой сначала увеличивается, затем немного уменьшается,
затем снова повышается и, наконец, падает до 0 (рис. 1.18). Этот способ кодирования, в котором частота дискретизации со-
ставляет 8000 отсчетов в секунду, используется не первый год в дальней телефонной связи. Голос на одном конце канала
кодировался в виде числовых значений, отражавших амплитуду звукового сигнала, восемь тысяч раз в секунду. Эти значе-
ния затем передавались по каналам связи и использовались для воспроизведения звука.
Может показаться, что 8000 отсчетов в секунду – это большая частота дискретизации, но она все же недостаточна для
высокой точности воспроизведения музыки. Для получения качественного звучания на современных музыкальных компакт-
дисках используется частота дискретизации, равная 44 100 отсчетов в секунду. Для данных, полученных при каждом отсче-
те, отводится 16 битов памяти (или 32 бита для стереозаписей). Следовательно, для хранения одной секунды звучания требу-
ется более миллиона битов.
В музыкальных синтезаторах, компьютерных играх и звуковом фоне, сопровождающем Web-страницы, широко исполь-
зуется более экономная система кодирования, которая называется цифровым интерфейсом музыкальных инструментов
(Musical Instrument Digital Interface – MIDI).
При использовании стандарта MIDI не требуется столько места в памяти, как при дискретизации звукового сигнала, так
как эта система кодирует указания, как следует порождать музыку, а не сам звуковой сигнал.
Рис. 1.18. Звуковой сигнал, представленный последовательностью
0, 1.5, 2.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 3.0, 0
Точнее, MIDI кодирует информацию о том, какой инструмент должен играть, какую ноту и какова продолжительность зву-
чания этой ноты. Это означает, что для кларнета, играющего ноту ре в течение двух секунд, потребуются три байта, а не бо-
лее двух миллионов битов, как в случае дискретизации сигнала с частотой 44 100 отсчетов.
Можно сказать, что стандарт MIDI скорее похож на нотную запись, которую читает исполнитель, чем на само исполне-
ние. Издержки метода – музыкальная запись в стандарте MIDI может звучать по-разному в исполнении различных музы-
кальных синтезаторов.
Вопросы для самопроверки
1. Ниже приведено сообщение, представленное в виде символов ASCII с использованием восьми битов на один символ.
Какой текст этого сообщения?
01000011 01101111 01101101 01110000 01110101 01110100
01100101 01110010 00100000 01010011 01100011 01101001
01100101 01101110 01100011 01100101
2. Какая взаимосвязь между представлением строчных и соответствующих прописных букв в кодировке ASCII?
3. Зашифруйте приведенные ниже предложения с помощью символов кода ASCII.
a) Where are you?
б) "How" Cheryl asked.
в) 2 + 3 = 5.
4. Опишите устройство, которое используется в повседневной жизни и может пребывать в одном из двух состояний,
подобно флажку на флагштоке, который может быть поднят или опущен. Присвойте одному из состояний значение 1, а дру-
гому – значение 0, а затем покажите, как будет выглядеть код ASCII для буквы b, если представить ее таким способом.
5. Какое наибольшее числовое значение может быть представлено в трех байтах памяти, если каждая цифра будет за-
шифрована в виде символа кода ASCII? Каким будет ответ при использовании двоичного представления числа?
6. В чем состоят преимущества векторной графики по сравнению с растровой? Каковы преимущества растровой графи-
ки?
7. Предположим, что стереозапись одного часа музыки закодирована с частотой дискретизации 44100 отсчетов в секун-
ду. Как размер закодированного сигнала соотносится с емкостью компакт-диска?

Страницы