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课件网) 声音编码 学习目标 了解模拟信号与数字信号 能够计算未压缩的音频文件数据量的大小 能够解释理解音频数据的编码原理 01 02 03 导 数据的表现形式? 采集到的数据在计算机中如何表示? 数字 文本 图像 声音 视频 二进制 一段鸟鸣声声音 一、模拟信号与数字信号 学 值随时间连续变化 值随时间非连续变化 模拟信号 数字信号 用传感器直接获得的信号,如声音、温度、电流、电压、压强 可以由模拟信号转化而来,可直接用计算机所能理解的二进制表示,方便计算机对其处理。 一、模拟信号与数字信号 点 值随时间连续变化 值随时间非连续变化 模拟数据 数字数据 二、声音数字化 学 自学课本17-19页,总结模拟信号转换为数字信号(声音数字化)的三个过程 采样 量化 编码 模拟声音信号 数字声音信号 声音数字化的过程 二、声音数字化 点 第一步:采样 幅度 时间 一段鸟鸣声的模拟声音信号 在时间轴上按照一定的时间间隔取一系列时刻, 二、声音数字化 点 第一步:采样 幅度 时间 等距离地选取若干个离散的点 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1秒内测多少次声音模拟信号的值。 在时间轴上按照一定的时间间隔取一系列时刻,得到每个时刻对应的声波信号的振幅值。 二、声音数字化 点 第一步:采样 幅度 时间 等距离地选取若干个离散的点 1秒内测多少次声音模拟信号的值。 连接这些点就可以近似的表达原始的音频信号。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 二、声音数字化 点 第二步:量化 幅度 时间 采样点量化(1) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 声音的量化是用二进制数表示采样所得到的幅度值的过程。 1、确定量化位数为4 2、将声音幅度范围划分为24(16)个量化级 3、确定采样点的量化值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 注意:将采样所得的振幅瞬时值往最接近的整数取整。 二、声音数字化 点 第二步:量化 时间 声音的量化是用二进制数表示采样所得到的幅度值的过程。 幅度 采样点量化(2) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 将整数值用二进制表示 二、声音数字化 点 第三步:编码 时刻 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 …… 十进制 0 5 2 2 4 7 9 11 11 5 4 5 8 10 12 14 15 13 二进制数值 0000 0101 0010 0010 0100 0111 1001 1011 1011 0101 0100 0101 1000 1010 1100 1110 1111 1101 5 2 2 4 7 9 11 11 5 4 5 8 10 12 15 13 量化分级程度 采样频率 1s内的采样次数 纵轴的刻度划分 结合采样量化示意图,思考影响数字化声音质量的因素有哪些? 二、声音数字化 点 单位:Hz 声音的还原效果 存储的数据量 占据的存储空间 未经压缩的音频文件的数据量计算方法: 数据量(单位:字节)=数据率×持续时间 =(采样频率×量化位数×声道数)÷8×持续时间 例如,一张CD-ROM中存放了1小时的数字音乐(未经压缩),则其数据量可按以下方法计算。 标准CD格式的采样频率为44.1kHz,量化位数为16位,声道数为2(双声道)数据量计算公式中的“÷8”是将位数转换成字节,一个字节由8个二进制位组成1MB=1024KB,1KB=1024B。 数据量=(44100×16×2)÷8×60×60B =635040000B =620156.25KB ≈606MB 二、声音数字化 点 声音格式名称 特点 WAV WAVE波形文件,是一种声音文件的原始存储格式,由于保持了原声,所以占用空间较大,但是音效较好,并且几乎所有的声音处理软件都支持该格式。(无损) MP3 经过三层压缩的声音文件格式,音质保持的较好,并且占用空间较小,利于在网络上进行传播和 ... ...