ИНФОРМАТИКА · 8 КЛАСС
Звук и видео · Интерактивный конспект

§ 1. Запись аудио- и видеоинформации

Проследим путь звука и движущегося изображения от записи до файла. Разберём цифровое представление, устройства, форматы, кодеки и размер записи.

Попробовать на модели ↓
Разбираемся в теме

Основные пункты параграфа

1

От колебания к числам

Цифровая запись хранит измерения сигнала.

НАБЛЮДАЙТЕ И ПРОБУЙТЕ

От звуковой волны к отсчётам

Меняйте параметры и сравнивайте результат с объяснением. Кнопка сброса возвращает исходный опыт.

Микрофон преобразует звуковые колебания в электрический сигнал. Аналоговый сигнал изменяется непрерывно. При оцифровке его измеряют через равные промежутки времени: получают отсчёты. Затем значения отсчётов представляют числами с ограниченной точностью. Так появляются данные, которые можно хранить, копировать и обрабатывать на компьютере.

Частота дискретизации

Количество отсчётов за секунду. Например, 44 100 Гц означает 44 100 измерений в секунду в каждом канале.

Разрядность

Число бит для одного отсчёта. Чем больше доступных значений, тем точнее можно представить его амплитуду.

Главная мысль: Оцифровка звука включает измерения во времени и представление их значений числами.
2

Запись и воспроизведение

Устройство захватывает сигнал, программа управляет записью.

НАБЛЮДАЙТЕ И ПРОБУЙТЕ

Моно и стерео

Меняйте параметры и сравнивайте результат с объяснением. Кнопка сброса возвращает исходный опыт.

Аудиоинформация — звуковая информация, сохранённая для воспроизведения. Для записи речи нужны микрофон и программа записи. Для видеозаписи нужна камера; микрофон добавляет звуковое сопровождение. Цифровое видео содержит последовательность кадров. Частота кадров показывает, сколько кадров приходится на секунду воспроизведения.

  1. Подготовьте

    Выберите источник, место хранения и подходящие параметры.

  2. Сделайте пробу

    Запишите несколько секунд и проверьте, различимы ли речь и изображение.

  3. Запишите материал

    Следите, чтобы звук не перегружался, а важный объект оставался в кадре.

  4. Просмотрите

    Проверьте начало, конец и сохранённый файл.

Главная мысль: Микрофон записывает звук, камера — изображение, плеер воспроизводит готовые данные.
3

Формат, контейнер и кодек

Имя файла не рассказывает обо всех способах записи внутри.

НАБЛЮДАЙТЕ И ПРОБУЙТЕ

Формат и способ хранения

Меняйте параметры и сравнивайте результат с объяснением. Кнопка сброса возвращает исходный опыт.

ПримерНазначение
WAV с PCMХранение звуковых отсчётов без сжатия
MP3Сжатие аудио с потерями
FLACСжатие аудио без потерь
MIDIСобытия исполнения: ноты, длительности, инструменты
MP4, AVIКонтейнеры для медиадорожек

Кодек — средство кодирования и декодирования аудио или видео. Контейнер может объединять видеодорожку, звук и другие данные. Например, MP4 может содержать видео H.264 и звук AAC. Совместимость зависит и от контейнера, и от кодеков. При сжатии с потерями часть информации отбрасывается: декодирование не возвращает её точно.

Главная мысль: Контейнер организует дорожки, кодек кодирует и декодирует их данные.
4

Битрейт и объём

Сравнивайте параметры вместе с длительностью.

НАБЛЮДАЙТЕ И ПРОБУЙТЕ

Калькулятор объёма

Меняйте параметры и сравнивайте результат с объяснением. Кнопка сброса возвращает исходный опыт.

Битрейт — количество бит, приходящихся на секунду записи. Для потока 128 кбит/с за 60 секунд получаем 7 680 кбит, то есть 960 кбайт при десятичных единицах и без учёта служебных данных. Для переменного битрейта используют среднее значение. Чтобы перейти от битов к байтам, делят на 8.

У несжатого PCM объём полезных данных равен частоте дискретизации × разрядности × числу каналов × длительности. Моно содержит один канал, стерео — два. При одинаковых прочих параметрах стереоданные занимают вдвое больше места.

Главная мысль: При постоянном битрейте объём данных приблизительно равен битрейту, умноженному на время.
Интерактивная практика

Исследуйте и примените

Проверьте модель на нескольких наборах данных, затем выполните самостоятельное задание.

НАБЛЮДАЙТЕ И ПРОБУЙТЕ

Лаборатория: исследуйте свой вариант

Меняйте параметры и сравнивайте результат с объяснением. Кнопка сброса возвращает исходный опыт.

Соберём главное

Шесть выводов

01

Оцифровка звука включает измерения во времени и представление их значений числами.

02

Микрофон записывает звук, камера — изображение, плеер воспроизводит готовые данные.

03

Контейнер организует дорожки, кодек кодирует и декодирует их данные.

04

При постоянном битрейте объём данных приблизительно равен битрейту, умноженному на время.

05

Сжатие бывает с потерями и без потерь; только второе позволяет точно восстановить исходные данные.

06

Формат выбирают по задаче и совместимости, а качественную исходную запись сохраняют отдельно.

Самопроверка

Тест: 10 вопросов

Один верный ответ. За ответ — 0,5 балла. Откройте и проверьте себя.

1. Что хранит цифровая запись звука?

2. Что означает 44 100 Гц при записи?

3. Сколько каналов у стерео?

4. Что нужно для захвата речи?

5. Что делает плеер?

6. Что обычно содержит MIDI?

7. Что такое кодек?

8. Видео может быть без аудиодорожки?

9. 128 кбит/с за 10 с — сколько кбайт без служебных данных?

10. Увеличение битрейта восстановит утраченное качество?

ВыводыТестВ началоВсе параграфы
↑

Загрузка прогресса…