1 of 32

Поняття мультимедіа. Кодування аудіо- та відеоданих

За навчальною програмою 2017 року

Урок 33

8

teach-inf.com.ua

2 of 32

Запитання

Розділ 5 § 5.1

Який спосіб подання повідомлень називають комбінованим?

Які пристрої для роботи з даними ви знаєте?

Які пристрої можуть зберігати й відтворювати для користувача зображення, музику, аудіокнижки, відеофільми?

8

3 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

З вивченого раніше ви вже знаєте, що повідомлення можна подавати різними способами:

текстом

числами

графікою

звуком

відео

умовними сигналами

спеціальними символами

комбінова-ним способом

8

4 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Повідомленнями, які подано комбінованим способом, є:

стаття в часописі зі світлинами, що ілюструють архітектуру міста;

відеокліп на популярну пісню;

навчальний відео фільм про події в історії України;

презентація про екскурсію учнів класу до Канева з відповідними світлинами та описом пам’ятних місць;

відеозапис вашої прогулянки парком тощо.

8

5 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Повідомлення, подані комбінованим способом, ще називають мультимедійними.

Мультимедіа — це поєднання різних способів подання повідомлень:

Текст;

Графічні зображення (рухомі й нерухомі);

Аудіооб'єкти;

Відеооб'єкти.

Є об'єктами мультимедійних повідомлень, або об'єктами мультимедіа.

8

6 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Слід зважати на те, що доволі часто, коли говорять про мультимедіа, мають на увазі:

аудіооб'єкти

відеооб'єкти

8

7 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Мультимедіа використовуються в різних галузях людської діяльності. Особливо активно вони використовуються в комп’ютерних програмах, зокрема в тих, які призначені для навчання. Ці програми ще називають електронними підручниками або посібниками.

8

8 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Електронні підручникаи або посібники надають користувачу можливість навчатися самостійно та містять, крім текстових даних, ще:

аудіоматеріали

відеоматеріали

світлини

графіки

анімацію

репродукції картин

просторові моделі реальних чи уявних об’єктів тощо

8

9 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Мультимедіа широко використовуються під час створення кіно, відеофільмів і мультиплікації.

8

10 of 32

Поняття мультимедіа

Розділ 5 § 5.1

Без мультимедійних об’єктів не можна собі уявити сучасні комп’ютерні ігри.

8

11 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Як ви вже знаєте з першого розділу цього підручника, усі дані, з якими працюють пристрої комп’ютера, повинні бути певним чином закодовані. Кодування здійснюється не тільки для різноманітних символів і графічних зображень, але й для звукових і відеоданих.

8

12 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Звук – це хвилі, що розповсюджуються в різних середовищах (газі, рідині, твердих тілах).

Графік залежності амплітуди аналогового сигналу від часу

8

13 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Органи чуття людини, як вам відомо з курсу біології, налаштовані на сприйняття звуку з повітря, хоча за певних умов можуть сприймати звук і у воді або під час контакту з твердими тілами.

8

14 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Перетворення звукового сигналу в дані, що можуть бути опрацьовані пристроями комп’ютера, відбувається у два етапи:

перетворення звуку в неперервний (аналоговий) електричний сигнал – здійснюється з використанням мікрофонів, звукознімачів електронних інструментів тощо;

Аналоговий сигнал – сигнал, неперервний на всьому інтервалі часу його відтворення.

8

15 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Продовження…

перетворення (оцифрування) отриманого аналогового електричного сигналу в дискретний – здійснюється шляхом вимірювання через певні

інтервали часу значень основних властивостей аналогового сигналу та запису цих значень у вигляді послідовності чисел. Основним пристроєм для таких перетворень є звукова карта комп’ютера.

8

16 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Продовження…

Спрощений графік такого дискретного сигналу подано на малюнку.

Графік залежності амплітуди оцифрованого звукового сигналу від часу (помаранчева лінія)

8

17 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Помітно, що наведений графік є ламаною лінією. Точки зламу – це точки, у яких відбувається вимірювання значення властивості сигналу, і це значення на графіку залишається незмінним до наступного вимірювання. При незначних змінах значення властивості графік дискретного сигналу близький за формою до аналогового:

ділянки графіка, що відповідають часу від

t₁ до t₄ та від t₁₀ до t_n

8

18 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Кажуть, що оцифрування проведено на цих ділянках без значних спотворень. На деяких інших ділянках (наприклад, від t₆ до t₉).

Форма лінії графіка дискретного сигналу суттєво відрізняється від аналогового. Відбувається спотворення початкового сигналу.

8

19 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Щоб уникнути спотворень і забезпечити високу якість оцифрованого звуку, збільшують кількість вимірювань, тобто зменшують інтервали часу між вимірюваннями.

8

20 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

На малюнку подано графік дискретного сигналу на ділянці від t₆ до t₉ при збільшенні втричі кількості вимірювань. Як бачимо, графік дискретного сигналу став більш наближений до графіка аналогового сигналу.

Негативним наслідком такого підходу до покращення якості оцифрування звуку є збільшення розмірів звукових файлів.

8

21 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Серед основних властивостей оцифрування звукових даних виділяють частоту дискретизації – кількість вимірювань значень властивостей звукового сигналу за одну секунду.

Вимірюється вона в герцах (Гц). Значення частоти змінюють залежно від особливостей звуку, що оцифровується.

Для розмови по телефону достатньою є частота у

8 КГц

для запису якісних музичних творів – не менше від

44 КГц

8

22 of 32

Принципи оцифровування звуку та відео

Розділ 5 § 5.1

Кодування відеоданих є поєднанням кодування графічних і звукових даних. Оскільки кожний кадр відео фільму є малюнком або світлиною, то використовується кодування графіки, а окремо кодується звукова доріжка за правилами кодування звукових даних, які описано вище.

8

23 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

Раніше ви вже вивчали типи (формати) файлів. Тип (формат) файлу визначає структуру даних у файлі. Ви ознайомилися з різними форматами файлів:

Аудіо- та відеодані також зберігаються у файлах певних форматів. Ці типи файлів ще називають мультимедійними.

текстових

графічних

презентацій

електронних таблиць

8

24 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

Приклади форматів аудіо- та відеофайлів

Тип формату	Опис	Розширен-ня імені
Файли, у яких не використовується стиснення або використовується стиснення без втрати даних
WAV або WAVE (англ. Waveform audio format – аудіоформат типу хвиля)	Формат звукових файлів, що використовується як основний для не-стиснутих аудіоданих в операційних системах сімейства Windows	wav
MIDI (англ. Musical Instrument Digital Interface - цифровий інтерфейс музичних інструментів)	Формат файлів, що містять команди для відтворення звуку спеціальним пристроєм або програмою-синтезатором	mid, midi
FLAC (англ. Free Lossless Audio Codec - вільний аудіо-кодек без втрат)	Формат для стиснення аудіоданих без втрат, що розповсюджується за ліцензією вільного програмного забезпечення	flac

8

25 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

Типи (формати) мультимедійних файлів

Тип формату	Опис	Розширен-ня імені
Файли, у яких використовується стиснення із частковою втратою даних
Формати аудіофайлів
МРЗ, точніше MPEG-1/2/2.5 Layer 3 (англ. Motion Picture Experts Group - експертна група з питань рухомих зображень, Layer 3 - третій рівень)	Один з найрозповсюдженіших форматів аудіофайлів. Використовується для передавання звукових даних у глобальних мережах, у файлооб-мінних системах	mp3
МР4 або MPEG-4 Part 14	Файли цього формату зазвичай використовуються для цифрового телебачення, зберігання відеофільмів тощо або програмою-синтезатором	mp4

8

26 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

Типи (формати) мультимедійних файлів

Тип формату	Опис	Розширен-ня імені
Формати відеофайлів
WMA/WMV (англ. Windows Media Audio/Video)	Формат файлів для зберігання і відтворення аудіо/відеоданих, розроблений корпорацією Microsoft і стандартно використовується в ОС Windows	wma, wmv
QuickTime (англ. Quick Time швидкий час)	Формат відеофайлів, що базується на технології корпорації Apple	mov

8

27 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

У зв’язку з тим, що у більшості форматів аудіо- та відеофайлів дані для зменшення обсягів стискаються (кодуються) з використанням різноманітних алгоритмів, то для їхнього відтворення потрібно здійснювати декодування.

8

28 of 32

Формати аудіо- та відеофайлів

Розділ 5 § 5.1

Щоб на різних комп’ютерах можна було відтворювати аудіо- та відеофайли будь-яких форматів, слід мати програми, що містять алгоритми кодування і декодування мультимедійних даних, які називають кодеками.

Кодеки входять до складу програм, що опрацьовують аудіо- чи відеофайли, а також можуть випускатися як додатковий набір програм, наприклад K-Lite Codec.

8

29 of 32

Дайте відповіді на запитання

Розділ 5 § 5.1

Що таке мультимедіа? У яких галузях їх застосовують? Наведіть приклади.

Яка послідовність оцифрування звуку? Які пристрої при цьому використовують?

Що таке частота дискретизації? У яких одиницях вона вимірюється?

Які особливості кодування відеоданих?

Які типи (формати) аудіофайлів ви знаєте?

Які типи (формати) відеофайлів ви знаєте?

8

30 of 32

Домашнє завдання

Проаналізувати

§ 5.1, ст. 118-122

Розділ 5 § 5.1

8

31 of 32

Працюємо за комп’ютером

Розділ 5 § 5.1

Сторінка

128

8

32 of 32

Дякую за увагу!

За навчальною програмою 2017 року

Урок 33

8

teach-inf.com.ua