Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального колледжа (стр. 20 из 37)

Профессиональные карты имеют возможность аппаратного сжатия по алгоритму MPEG-1 или MPEG-2 с уменьшением объема оцифрованного фильма в 200 раз.

Для работы с видео рекомендуется оснастить компьютер SCSI-винчестером с объемом памяти не менее 20 Гбайт.

После редактирования и монтажа видеофильм можно вновь переписать на аналоговую видеокассету, воспользовавшись видео-входом той же карты, либо подвергнуть еще более жесткому сжатию по алгоритму MPEG-4 для последующей записи на CD-R.

Вопросы для самоконтроля:

1. Видеоадаптеры: назначение, функции и типы;

2. Режимы работы и характеристики видеоадаптеров, их основные компоненты и характеристики;

3. Выбор видеоадаптера;

4. Устройство захвата видеосигнала — видеобластер.

Практическая работа 7. Видеоадаптеры

Студент должен:

иметь представление:

· об устройствах отображения информации

знать:

· типы видеоадаптеров;

· основные характеристики видеоадаптеров

уметь:

· конфигурировать видеоадаптеры

Раздел 6. Принципы обработки звуковой информации

Тема 6.1 Звуковая система ПК

Студент должен:

иметь представление:

· о звуковой системе ПК

знать:

· принципы обработки звуковой информации;

· состав звуковой подсистемы ПК;

· основные характеристики звуковых плат

Звуковая система ПК. Состав звуковой системы ПК. Принцип работы и технические характеристики звуковых плат. Направления совершенствования звуковой системы. Принцип обработки звуковой информации. Спецификация звуковых систем.

Методические указания

Звуковая система ПК — комплекс программно-аппаратных средств, выполняющих следующие функции:

- запись звуковых сигналов, поступающих от внешних источников, например, микрофона или магнитофона, путем преобразования входных аналоговых звуковых сигналов в цифровые и последующего сохранения на жестком диске;

- воспроизведение записанных звуковых данных с помощью внешней акустической системы или головных телефонов (наушников);

- воспроизведение звуковых компакт-дисков;

- микширование (смешивание) при записи или воспроизведении сигналов от нескольких источников;

- одновременная запись и воспроизведение звуковых сигналов (режим Full Duplex);

- обработка звуковых сигналов: редактирование, объединение или разделение фрагментов сигнала, фильтрация, изменение его уровня;

- обработка звукового сигнала в соответствии с алгоритмами объемного (трехмерного — 3D-Sound) звучания;

- генерирование с помощью синтезатора звучания музыкальных инструментов, а также человеческой речи и других звуков;

- управление работой внешних электронных музыкальных инструментов через специальный интерфейс MIDI.

Звуковая система ПК конструктивно представляет собой звуковые карты, либо устанавливаемые в слот материнской платы, либо интегрированные на материнскую плату или карту расширения другой подсистемы ПК. Отдельные функциональные модули звуковой системы могут выполняться в виде дочерних плат, устанавливаемых в соответствующие разъемы звуковой карты.

Рисунок 10 - Структура звуковой системы ПК

Классическая звуковая система, как показано на рис. 5.1, содержит:

· модуль записи и воспроизведения звука;

· модуль синтезатора;

· модуль интерфейсов;

· модуль микшера;

· акустическую систему.

Первые четыре модуля, как правило, устанавливаются на звуковой карте. Причем существуют звуковые карты без модуля синтезатора или модуля записи/воспроизведения цифрового звука. Каждый из модулей может быть выполнен либо в виде отдельной микросхемы, либо входить в состав многофункциональной микросхемы. Таким образом, Chipset звуковой системы может содержать как несколько, так и одну микросхему.

Конструктивные исполнения звуковой системы ПК претерпевают существенные изменения; встречаются материнские платы с установленным на них Chipset для обработки звука.

Однако назначение и функции модулей современной звуковой системы (независимо от ее конструктивного исполнения) не меняются. При рассмотрении функциональных модулей звуковой карты принято пользоваться терминами «звуковая система ПК» или «звуковая карта

Вопросы для самоконтроля:

1. Звуковая система ПК;

2. Состав звуковой системы ПК;

3. Принцип работы и технические характеристики звуковых плат;

4. Направления совершенствования звуковой системы;

5. Принцип обработки звуковой информации;

6. Спецификация звуковых систем.

Тема 6.2 Модуль интерфейсов обработки звуковой информации

Студент должен:

иметь представление:

· о звуковой системе ПК

знать:

· состав звуковой подсистемы ПК;

· принцип работы модуля записи и воспроизведения;

· принцип работы модуля синтезатора;

· принцип работы модуля интерфейсов;

· принцип работы модуля микшера;

· организацию работы акустической системы.

Состав звуковой подсистемы ПК. Модуль записи и воспроизведения. Модуля синтезатора. Модуль интерфейсов. Модуль микшера. Принцип работы и технические характеристики акустических систем. Программное обеспечение. Форматы звуковых файлов. Средства распознавания речи.

Методические указания

Модуль записи и воспроизведения звуковой системы осуществляет аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразования в режиме программной передачи звуковых данных или передачи их по каналам DMA (Direct Memory Access — канал прямого доступа к памяти).

Запись звука — это сохранение информации о колебаниях звукового давления в момент записи. В настоящее время для записи и передачи информации о звуке используются аналоговые и цифровые сигналы. Другими словами, звуковой сигнал может быть представлен в аналоговой или цифровой форме.

На вход звуковой карты ПК в большинстве случаев звуковой сигнал подается в аналоговой форме. В связи с тем что ПК оперирует только цифровыми сигналами, аналоговый сигнал должен быть преобразован в цифровой. Вместе с тем акустическая система, установленная на выходе звуковой карты ПК, воспринимает только аналоговые электрические сигналы, поэтому после обработки сигнала с помощью ПК необходимо обратное преобразование цифрового сигнала в аналоговый.

Аналого-цифровое преобразование представляет собой преобразование аналогового сигнала в цифровой и состоит из следующих основных этапов: дискретизации, квантования и кодирования.

Предварительно аналоговый звуковой сигнал поступает на аналоговый фильтр, который ограничивает полосу частот сигнала.

Дискретизация сигнала заключается в выборке отсчетов аналогового сигнала с заданной периодичностью и определяется частотой дискретизации. Причем частота дискретизации должна быть не менее удвоенной частоты наивысшей гармоники (частотной составляющей) исходного звукового сигнала.

Квантование по амплитуде представляет собой измерение мгновенных значений амплитуды дискретного по времени сигнала и преобразование его в дискретный по времени и амплитуде. На рисунке 11 показан процесс квантования по уровню аналогового сигнала, причем мгновенные значения амплитуды кодируются 3-разрядными числами.

Рисунок 11 - Схема аналого-цифрового преобразования звукового сигнала

Кодирование заключается в преобразовании в цифровой код квантованного сигнала. При этом точность измерения при квантовании зависит от количества разрядов кодового слова.

Рисунок 12 - Дискретизация по времени и квантование по уровню аналогового сигнала квантования амплитуды отсчета.

Аналого-цифровое преобразование осуществляется специальным электронным устройством — аналого-цифровым преобразователем (АЦП), в котором дискретные отсчеты сигнала преобразуются в последовательность чисел. Полученный поток цифровых данных, т.е. сигнал, включает как полезные, так и нежелательные высокочастотные помехи, для фильтрации которых полученные цифровые данные пропускаются через цифровой фильтр.

Цифроаналоговое преобразование в общем случае происходит в два этапа, как показано на рисунке 12. На первом этапе из потока цифровых данных с помощью цифроаналогового преобразователя (ЦАП) выделяют отсчеты сигнала, следующие с частотой дискретизации. На втором этапе из дискретных отсчетов путем сглаживания (интерполяции) формируется непрерывный аналоговый сигнал с помощью фильтра низкой частоты, который подавляет периодические составляющие спектра дискретного сигнала.