Представление звуковых данных в двоичном коде

Кодирование графического объекта

В правой колонке таблицы показана эквивалентная запись двоичного кода в шестнадцатеричной системе счисления (каждая буква или цифра справа соответствует одной тэтраде слева). Преимущества шестнадцатеричной системы по компактности записи очевидны. Для хранения такого рисунка необходимо 13,5 байт.

Преобразуем этот рисунок в RGB-модель. Для этого необходи­мо все нули заменить набором чисел (00,00,00), а все единицы — (FF,FF,FF). Соответственно объем памяти, необходимый для хранения рисунка при кодировании RGB-моделью, увеличится в 24 раза и составит 324 байта.

Модель RGBявляется аддитивноймоделью, то есть цвет получается в результате сложения трех базовых цветов.

Существуют и другие цветовые модели, которые для ряда задач оказываются более предпочтительными, чем RGB-модель.

В CMY-модели(Cyan-Magenta-Yellow, голубой-пурпурный-желтый) цвет формируется в результате вычитания базовых цветов (красного, зеленого и синего) из белого цвета:

· голубой = белый - красный = зеленый + синий;

· пурпурный = белый - зеленый = красный + синий;

· желтый = белый - синий = красный + зеленый.

Голубой, пурпурный и желтый цвета в этой модели называют­ся дополнительными, поскольку дополняют основные цвета (красный, зеленый и синий) до белого цвета. Реально в этой модели присутствует ещё и черный цвет (blacK)

Модель СМYK используется при подготовке документов к полиграфической печати.

Звук - это упругая продольная волна в воздушной среде. Чтобы ее представить в виде, читаемом компьютером, выполняются следующие преобразования (рис. 3.2).

Рис. 3.2. . Схема обработки звукового сигнала

С помощью микрофона звуковой сигнал превращается в электрический аналог звука

Электрический аналог получается в непрерывной форме и не пригоден для обработки на цифровом компьютере. Чтобы перевести сигнал в цифровой код, надо пропустить его через аналого-цифровой преобразователь(АЦП). При воспроизведении происходит обратное преобразование - цифро-аналоговое(через ЦАП). Конструктивно АЦП и ЦАП находятся в звуковой карте компьютера.

Во время оцифровки сигнал дискретизируетсяпо времени и по уровню (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Схема дискретизации звукового сигнала.

Дискретизация по времени выполняется следующим образом: весь период времени Т разбивается на малые интервалы времени At, точками t,, t₂, ... t_n. Предполагается, что в течение интервала At уровень сигнала изменяется незначительно и может с некоторым допущением считаться постоянным

Величина называется частотой дискретизации. Она измеряется в герцах (Гц) — количество измерений в течение секунды.

Дискретизация по уровню называется квантованием.

Возникает задача, – как часто по времени надо измерять сигнал. Ответ на эту задачу дает теорема Найквиста, которая утверждает, что, если сигнал оцифрован с частотой v, то высшая «слышимая» частота будет не более v/2. Если принять, что высшая «слышимая» частота равна 20 кГц (практически она не превышает 16 кГц), то частота дискретизации должна быть - 40,0 кГц. Высокое качество воспроизведения получается в формате лазерного аудиодиска при следующих параметрах оцифровки: частота дискретизации - 44,1 кГц квантование - 16 бит, при этом 1 с стерео звука занимает 176 400 байт дисковой памяти. Качество звука при этом получается очень высоким.