Современные способы кодирования информации в вычислительной технике

Кодирование звуковой информации

 
С начала 90-х годов персональные компьютеры получили возможность работать со звуковой информацией. 
 
Каждый компьютер, имеющий звуковую плату, микрофон и колонки, может записывать, сохранять и воспроизводить звуковую информацию. 
 
Звук представляет собой звуковую волну с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.  
 
Чем больше амплитуда, тем он громче для человека, чем больше частота сигнала, тем выше тон.  
 
Программное обеспечение компьютера в настоящее время позволяет непрерывный звуковой сигнал преобразовывать в последовательность электрических импульсов, которые можно представить в двоичной форме.  
 
Процесс преобразования звуковых волн в двоичный код в памяти компьютера: 
 
 
 
Процесс воспроизведения звуковой информации, сохраненной в памяти компьютера:  
 
 
 
Аудиоадаптер (звуковая плата) – специальное устройство, подключаемое к компьютеру, предназначенное для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в числовой двоичный код при вводе звука и для обратного преобразования (из числового кода в электрические колебания) при воспроизведении звука. 
 
В процессе записи звука аудиоадаптер с определенным периодом измеряет амплитуду электрического тока и заносит в регистр двоичный код полученной величины.  
 
Затем полученный код из регистра переписывается в оперативную память компьютера.  
 
Качество компьютерного звука определяется характеристиками аудиоадаптера: частотой дискретизации и разрядностью. 
 
Частота дискретизации – это количество измерений входного сигнала за 1 секунду.  
 
Частота измеряется в герцах (Гц).  
 
Одно измерение за одну секунду соответствует частоте 1 Гц.  
1000 измерений за 1 секунду – 1 килогерц (кГц).  
 
Разрядность регистра – число бит в регистре аудиоадаптера.  
 
Разрядность определяет точность измерения входного сигнала.  
 
Чем больше разрядность, тем меньше погрешность каждого отдельного преобразования величины электрического сигнала в число и обратно.  
 
Если разрядность равна 8 (16) , то при измерении входного сигнала может быть получено

 
Очевидно, 16-разрядный аудиоадаптер точнее кодирует и воспроизводит звук, чем 8-разрядный. 
 
Звуковой файл - файл, хранящий звуковую информацию в числовой двоичной форме. 

Заключение  и выводы:

Несмотря на многообразие решаемых с помощью  компьютера задач, принцип его применения в каждом случае один и тот же: информация, поступающая в компьютер, обрабатывается с целью получения  требуемых результатов. Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (звуки, изображения и т.д.) для обработки должна быть преобразована в числовую форму. Для обработки на компьютере текстовой информации обычно при вводе в компьютер каждая буква кодируется определённым числом, а при выводе на внешние устройства для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв.   

Компьютеры могут  обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. При вводе документов, текстов программ и т.д. (например, вводе с клавиатуры) вводимые символы кодируются определёнными числами, а при выводе их для чтения человеком (на монитор, принтер и т.д.) по каждому числу (коду символа) строится изображение символа. Соответствие между набором символов и их кодами называется кодировкой символов. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список используемой литературы: 

1. Информатика. Задачник-практикум в 2 т. / Под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера: Том 1  – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000.  

2. Информатика. 6 – 7 класс / Под ред. Н. В. Макаровой. – СПб.: Издательство «Питер», 2000.  

3.  IBM PC для  пользователя. Москва: ИНФРА-М, 1999. 

4.  Кудряшов Б.Д. Теория информации. Учебник для вузов Изд-во ПИТЕР, 2008.  

5.  Колесник В.Д., Полтырев Г.Ш. Курс теории информации. М.: Наука, 2006.