1 of 34

Поняття мультимедіа. Поняття мультимедіа. Кодування аудіоданих. Формати аудіофайлів

Нова українська школа

Урок 24

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.

2 of 34

Повторюємо

Згадаємо, що під поняттям мультимедіа розуміють поєднання повідомлень, поданих у різний спосіб.

Текст

Графічні зображення�(рухомі й нерухомі)

Звук

Відео

Об’єкти мультимедіа:

Розділ 4

§ 18

3 of 34

Повторюємо

До пристроїв, що входять до складу мультимедійного обладнання, належать:

смартфони

інтерактивні дошки та проєктори

відеокамери

акустичні системи тощо

Щороку кількість пристроїв збільшується.

Розділ 4

§ 18

4 of 34

Повторюємо

Мультимедіа застосовують у різних галузях:

освіті

кіно

телебаченні

рекламі

медицині тощо

Розділ 4

§ 18

5 of 34

Повторюємо

Файли мультимедіа опрацьовують за допомогою різних комп’ютерних програм і зберігають у спеціальних форматах.

Ви вже навчилися користуватися деякими з них, наприклад програмами:

для створення комп’ютерних презентацій

мультимедійним програвачем

графічним редактором тощо

Розділ 4

§ 18

6 of 34

Запитання

Що таке мультимедіа?

Що є об’єктами мультимедіа?

Наведіть приклади мультимедійних пристроїв.

Що називають графічним редактором?

Назвіть галузі застосування мультимедіа.

Яка програма призначена для перегляду відео?

Розділ 4

§ 18

7 of 34

Поняття мультимедіа. Кодування аудіоданих. Формати аудіофайлів

Повідомлення, які через тисячоліття надійшли від наших предків, належать до графічної (наскельні малюнки, настінні розписи) і текстової (стародавні написи й документи) інформації.

Розділ 4

§ 18

8 of 34

Мультимедіа

А от історія запису звуку та відео налічує близько 150 років. Але нині уявити без них інформаційний простір неможливо.

Розділ 4

§ 18

9 of 34

Мультимедіа

Мультимедіа (англ. multimedia) — комбінування в одному інформаційному продукті інформації, поданої різними способами: текстової, графічної, звукової, відео, а також можливості її інтерактивного використання.

Розділ 4

§ 18

10 of 34

Кодування звуку

Людина отримала змогу зберігати і відтворювати звукові повідомлення, коли навчилася записувати звукові коливання на:

грамплатівках

магнітофонних стрічках тощо

Такий звукозапис називають аналоговим.

Розділ 4

§ 18

11 of 34

Ознайомтесь з цікавою інформацією

Фонограф став першим пристроєм, який міг відтворювати та записувати звуки. Американський винахідник Томас Едісон оголосив про винайдення фонографа у 1877 році.

Розділ 4

§ 18

12 of 34

Кодування звуку

Ви вже знаєте, як кодують текстові та графічні дані. Тепер з’ясуймо, як у комп’ютері кодується звук.

Цифровий звукозапис — це процес подання звуку у вигляді двійкового коду, а також результат цього процесу.

Розділ 4

§ 18

13 of 34

Кодування звуку

Звук — це хвиля, тобто явище поширення коливань у речовині (докладніше про це ви дізнаєтеся на уроках фізики). Зобразимо ці коливання у вигляді графіка залежності рівня сигналу від часу.

Розділ 4

§ 18

14 of 34

Кодування звуку

Щоб закодувати звук, потрібно описати числами форму побудованого графіка. Для цього виміряємо через однакові проміжки часу рівень сигналу, тобто відстані від горизонтальної осі до точок графіка (жовті відрізки).

Розділ 4

§ 18

15 of 34

Кодування звуку

Процес кодування неперервного сигналу послідовністю окремих значень його рівня називається дискретизацією сигналу.

Результати вимірювання кодуються двійковим способом.

Розділ 4

§ 18

16 of 34

Кодування звуку

Якщо для зберігання одного значення рівня сигналу виділити 2 байти (тобто 16 бітів), то за їх допомогою можна закодувати

N= 2¹⁶ = 65 536 різних значень рівня — від -32 768 до 32 767. Чим більше бітів виділено для кожного значення, тим точніше можна описати форму графіка.

Розділ 4

§ 18

17 of 34

Кодування звуку

Фрагмент звукової хвилі можна закодувати такою послідовністю чисел:

0, 19 630, 24 274,

18 180, 16 457, 4672,

–735, –9997, –12 928, –11 681, –13 815,

–12 444, –13 128,

–7928, 0.

Розділ 4

§ 18

18 of 34

Кодування звуку

За цими значеннями можна приблизно відновити початкову форму хвилі (синя лінія).

Розділ 4

§ 18

19 of 34

Кодування звуку

За такого способу кодування неминучими є певні втрати форми початкової хвилі, а отже, і якості звуку. Адже за час між двома вимірюваннями рівень може різко змінитись і цю зміну не буде зафіксовано.

Це означає, що збережений звук трохи відрізнятиметься від того, який записували.

Отже, щоб під час кодування точніше зберегти форму звукової хвилі, потрібно вимірювати рівень сигналу якомога частіше.

Розділ 4

§ 18

20 of 34

Кодування звуку

Отже, щоб під час кодування точніше зберегти форму звукової хвилі, потрібно вимірювати рівень сигналу якомога частіше.

Частота дискретизації — це число вимірювань рівня сигналу, які виконуються за 1 с; вимірюється

в герцах (Гц).

Розділ 4

§ 18

21 of 34

Кодування звуку

Збільшення частоти дискретизації призводить до збільшення обсягу даних, які потрібно зберегти або передати.

Під час розкодовування за послідовністю чисел відтворюється форма звукової хвилі, після чого сигнал подають на посилювач звуку й далі, наприклад, на звукові колонки.

Розділ 4

§ 18

22 of 34

Ознайомтесь з цікавою інформацією

Під час телефонної розмови іноді погіршується якість звуку. Це означає, що через перевантаження ліній, погіршення передавального каналу чи з інших причин знижується частота дискретизації. Завдяки цьому вдається зменшити обсяг даних, які передаються, і не переривати розмову.

Розділ 4

§ 18

23 of 34

Ознайомтесь з цікавою інформацією

Для передавання людського мовлення достатньо виконувати 8000 вимірювань на секунду (частота дискретизації

8000 Гц). На звукових дисках стандарту CD-DA застосовують частоту дискретизації 44100 Гц, a DVD-Audio — до 192 000 Гц.

Розділ 4

§ 18

24 of 34

Формати аудіофайлів

Для зберігання оцифрованого звуку використовують різні алгоритми стиснення.

Розділ 4

§ 18

25 of 34

Формати аудіофайлів

Розглянемо деякі формати аудіофайлів:

Формат

Особливості

Піктограма

AIFF, WAV

Числовий код звуку не стискається, тому файли мають найбільший обсяг (подібно до графічного формату BMP)

FLAC,

APE

Дані стискаються без втрати якості, тобто потім можна повністю відновити початковий код

Ogg,

MP3

Стиснення зі втратами якості через спотворення найвищих частот. Початковий код відновити неможливо

Розділ 4

§ 18

26 of 34

Відтворення звуку в програмах

Закодований звук із файлу можна відтворити в програмі мовою Python. Найпростіше це зробити за допомогою функції playsound (із модуля playsound, playsound2 або playsound3).

Розділ 4

§ 18

27 of 34

Відтворення звуку в програмах

Після виклику функції playsound звук із файлу відтворюється до кінця, а потім продовжується виконання програми. Для повноцінного керування відтворенням звуку (пауза, примусова зупинка) слід використовувати інші модулі.

Після запуску цієї програми буде відтворено вміст файлу Гарна музика.mp3, якщо він є в одній папці з програмою:

from playsound import playsound # Імпортуємо функцію

playsound('Гарна музика.mp3') # Починаємо відтворення

Розділ 4

§ 18

28 of 34

Відтворення звуку в програмах

Складемо програму для озвучення введеного числа.

Для цього нам знадобляться звукові файли з назвами цифр (0.mp3, 1. mp3, 2. mp3 і т. д.).

from playsound import playsound

N = input()

for C in N: # Перебираємо символи рядка

S = C+'.mp3' # Формуємо ім’я файлу з символу і # розширення

playsound(S) # Відтворюємо звук

Якщо запустити програму й увести ціле число, то для кожної його цифри буде відтворено звук із відповідного файлу.

Розділ 4

§ 18

29 of 34

Відтворення звуку в програмах

Як бачимо, кодування, збереження та подальше використання звукової інформації значно розширили можливості людини.

Розділ 4

§ 18

30 of 34

Питання для самоперевірки

Що таке цифровий звукозапис?

Поясніть принцип кодування звуку.

У чому полягає дискретизація звукового сигналу?

Якими форматами аудіофайлів ви користуєтеся?

Як запрограмувати відтворення звукового файлу?

Розділ 4

§ 18

31 of 34

Розгадайте ребус

Звукозапис

Розділ 4

§ 18

32 of 34

Домашнє завдання

Проаналізувати

с. 112-117

Розділ 4

§ 18

33 of 34

Працюємо за комп’ютером

Сторінка

117

Розділ 4

§ 18

34 of 34

Успіхів�у навчанні!

Нова українська школа

Урок 24

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.