СТРУКТУРИ ОТ ДАННИ
-
Данни. Величини. Понятие за структура от данни
За изследване на процесите и обектите в заобикалящия ни реален свят, обикновено се отчитат само съществени за решаването на проблема свойства и отношения, като се построява модела на изследвания обект.
Ако за решаване на задачата се използва компютър, моделът се описва с алгоритми и данни. При обработката на информацията се разграничават две основни страни на обработката: обект на обработката (данна) и процедура на обработката (алгоритъм). Според швейцарският професор Н. Уирт структурата от данни и алгоритъма са основните елементи на всяка компютърна програма. Изборът на структурата от данни и съставянето на алгоритми за тяхната обработка ни дава ключа, за да проверим дали програмата прави точно това, за което е създадена.
Термините “информация” и “данни” са тясно свързани. Трябва да се отчете факта, че данната е категория на информацията. Съществуват различни определения за понятието данна. Данна е систематизирана информация във вид удобен за обработка с компютър; данните носят конкретна информация за конкретен обект; информацията, която е достъпна за приемане и обработка от компютъра е абстрактно отражение на реалния свят и се нарича данна. Анализът на цитираните определения за понятието “данна” дава основание да препоръчаме следното определение: данните са систематизирана информация във вид удобен за обработка с помощта на компютър. Понятието данна е тясно свързано с понятието величина. Величина е абстрактен информационен обект, основно средство за изразяване на определени свойства на реалния свят. Данната може да се разглежда като стойност на величината. Едно от средствата, предвидени от почти всички езици за програмиране, е възможността да се прави обръщение към величините с помощта на име (наречено още идентификатор). За имена на величини се използват букви, а понякога и цифри –  . Някои от величините са константи. Те имат една и съща стойност в рамките на конкретна програма, в която са дефинирани. Известно е, че числото  съдържа стойността 3,14159. Други величини с имена са променливи. Те могат да променят стойността си в рамките на програмата.
Величината се счита за определена, ако се познават нейното име и множеството от стойности, които тя може да приеме в различни моменти при изпълнението на програмата. Данните са стойностите, които приема величината. Величината е основно средство за изразяване на различни характеристики и свойства на предметите и явленията. Например всеки служител в дадено предприятие се характеризира с ЕГН, длъжност, трудов стаж, заплата и др. При съставяне на алгоритми тези характеристики се представят със стойности на съответните величини.
Данните са организирани в структури от данни. Една съвкупност от данни се нарича структура от данни, когато между отделните й части и елементи са дефинирани различни отношения, връзки, ограничения и правила за достъп до тях.
Под структура от данни се разбира организирана информация, която може да бъде описана, създадена и обработена с помощта на програма.
В най-елементарен вид структурността на данните е дадена в организацията на оперативната памет на компютъра (разделена на байтове и машинни думи) и наличие на типове в езиците за програмиране. Средствата на езика за програмиране, които служат за представяне на съвкупност от сведения, се наричат структура от данни. Данните винаги имат структура, която се нарича формат. Освен това данните винаги се пазят в структури от данни. Eто защо между тях има хоризонтални и вертикални връзки. Структурите от данни и алгоритмите образуват програмите. Регистрите и думите от оперативната памет образуват структурите от данни. Алгоритмите, във вид на правила, заложени в компютъра, интерпретират и обработват данните. Всеки компютър може да работи само с един вид данни - отделни типове и може да въздейства върху тях в съответствие с единна система от алгоритми - инструкциите на централния процесор.
Задачите, които хората решават с помощта на компютъра, рядко се изразяват в битове. Данните са най-често във формата на числа, знаци, текстове, събития, символи и по-сложни структури, а алгоритмите са разнообразни и зависят от конкретната задача. Въпросът е: как компютърът може да решава задача от обширен спектър, като винаги работи с фиксирани правила? Обяснението идва от това, че компютърът е универсално устройство, чиято природа може напълно да се трансформира от зададената му програма. Основните архитектурни принципи са формулирани от Джон фон Нойман. В определен момент потокът от информация представлява данни, обработвани от програма, а в следващия момент същата информация се интерпретира като програма. Ето защо една програма най-напред се формулира в термините на познати понятия, а след това друга програма, наречена компилатор, пренася тези понятия към намиращите се в компютъра устройства, по такъв начин става възможно да бъдат конструирани системи с всякаква сложност. Програмистът създава йерархия от абстракции, първоначално разглежда програмата в най-общ вид, а след това се занимава с всяка нейна част, като не обръща внимание на вътрешните подробности на останалите части. Процесът на абстрахиране не се използва само за удобство. Той е необходим, защото не е възможно да се създадат сравнително големи програми, ако трябва да се работи върху тях като върху неделима хомогенна маса от битове. Без абстрахиране на високо ниво програмата не би могла да бъде разбрана дори от създателя си.
Машинната дума на компютъра е данна или част от данна, разположена в съседни разряди или клетки в паметта, както и в регистър, която може да бъде обработена от една машинна инструкция на централния процесор. Дължината на машинната дума е броят на разрядите (байтове, битове), в която тя е разположена. Следователно думата е данна, а клетката е мястото в паметта. Смесването на двете понятия, които са машинно зависими, идва от това, че в някои компютри дължината на клетката и машинната дума съвпадат.
БРОЙНИ СИСТЕМИ
Потребността от броене възниква паралелно с потребността от писменост и в значителна степен е зависима от нея.
Определение: Бройната система е съвкупност от знакове и правила, чрез които се записват числата.
*Непозиционни бройни системи.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Бройни системи при които, мястото на отделните обозначения в представянето на числата няма никакво или има малко значение за стойността на тези числа се наричат НЕПОЗИЦИОННИ.
Например – римска бройна система
1 5 10 50 100 500 1000
I V X L C D M
* Позиционни бройни системи.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Бройни системи при които, мястото на отделните обозначения в представянето на числата има значение за стойността на тези числа се наричат ПОЗИЦИОННИ.
По този начин, безброй много естествени числа се представят само с краен брой цифри.
** Десетична позиционна бройна система.
Както е известно, при десетичната бройна система се използват десет цифри - от 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, чрез които се представят естествените числа.
При представяне на числа с десетична дробна част се използват допълнително
знакът “,” /десетична запетая/;
“-” като знак за означаване на отрицателни числа;
знакът “+” за означаване на положителни числа.
Пример: Да разгледаме числото 1998.
То се образува от поредица цифри, разположени последователно една след друга. в случая: 3 - 1 - 9 - 9 - 8. Те могат многократно да се използват в различни позиции.
В случая, числото 1998 включва: 3 десетхилядни, 1 хилядна, 9 стотици, 9 десетици и 8 еденици, като една цифра /в случая - числото 9/ определя различни стойности в зависимост от позицията която заема.
Ето защо, десетичната бройна система /БС/ се нарича ПОЗИЦИОННА.
Всяка от тези цифри може да се използва многократно, като нейната позиция определя стойността на конкретното число. Преместването на една позиция вляво увеличава десет пъти стойността на съответната цифра.
Словосъчетанието десетична БС означава, че броят на цифрите е десет, както и обстоятелството, че при определяне стойността на записаното число се използват степените на 10.
Например, числото 31 998 може да се представи във вида:
31998 = 3 х 104 + 1 х 103 + 9 х 102 + 9 х 101 + 8 х 100
Или представено по друг начин:
Десетични позиции V IV III II I
Множител 104 103 102 101 100
Стойности на позиция 3 1 9 9 8
Десетични цифри 30 000 1 000 900 90 8
** Цифра нула.
Нулата се използва за отбелязване на празна позиция, като стойностите на всички цифри вляво от нея се увеличават 10 пъти.
Например, числото 1000 има стойност хиляда /103/, защото единицата е изместена на три позиции вляво, числото 1 000 000 - един милион и т.н.
* Други бройни системи.
-
Дванадесетична - Броене в дузини.
-
Двадесетична – При маите.
-
Шестдесетична – Измерване на ъгли и време вминути и секунди.
** Двоична БС.
Двоичната бройна система е основна за работата на персоналните компютри. Нейна основа е числото 2, а за записване на числата се използват само две цифри - 0 и 1.
Десетични позиции V IV III II I
Множител 104 103 102 101 100
Двоични позиции V IV III II I
Множител 24 23 22 21 20
Пример: Първите десет естествени числа се записват в двоична БС, както следва:
Десетична БС 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Двоична БС 12 102 112 1002 1012 1102 1112 10002 10012 10102
10. Записване на двоични числа.
Долният индекс “2” след двоичния запис на числата е поставен за да се различават от числата, записани в десетичната бройна система.
Така числото единадесет в десетичната БС се записва като 11, докато същият запис в двоична бройна система - 112 , представя числото три.
*** Четене на двоични числа.
Двоичните числа се четат, като се произнасят последователните цифри.
Например, числото 10012 се чете едно-нула-нула-едно /а не- хиляда и едно/.
*** Преобразуване на десетично число в двоично.
Например, да се преобразува числото 23.
Първи начин: Числото се представя като сума на степените на двойките:
Най-голямата степен на 2 в 23 е 16 (=24 ); 23 - 16 = 7;
Най-голямата степен на 2 в 7 е 4 (=22 ); 7 - 4 = 3;
Най-голямата степен на 2 в 3 е 2 (=21 ); 3 - 2 = 1;
Най-голямата степен на 2 в 1 е точно 1 (=20 ); 1 - 1 = 0
23 = 24 + 22 +21 +20 = 1 х 24 + 0 х 23 + 1 х 22 + 1 х 21 + 1 х 20 = 101112
Втори начин: Числото се дели последователно на 2:
23:2 = 11 + остатък 1
-22 11:2 = 5 + остатък 1
=1 -10 5:2 = 2 + остатък 1
=1 -4 2:2 = 1 + остатък 0
=1 -2 1:2 = 0 + остатък 1
Изписва се число, включващо последователно отдолу нагоре, стойностите на остатъците /1 или 0/ получени при горното деление. Това число СЕ ЯВЯВА ДВОИЧНИЯ ИЗРАЗ на числоно 23.
Следователно 2310 = 101112.
Изразът се чете по следния начин: Двоичният израз на числото 23 в 10-на БС е ЕДНО, НУЛА, ЕДНО, ЕДНО, ЕДНО.
Разновидност на Втория начин: Числото се дели последователно на 2:
1 0 1 1 1
Съответно, числото 23(10) = 10111(2)
*** Преобразуване на двоично число в десетично.
Пример: Да се преобразува двоичното число 101112 в десетично.
101112 = 1 х 24 + 0 х 23 + 1 х 22 + 1 х 21 + 1 х 20 = 1610 + 010 + 410 + 210 + 110 = 2310
Или: 101112 = 1610 + 010 + 410 + 210 + 110 = 2310
В табличен вид, преобразуването може да се представи по следния начин:
Двоични позиции V IV III II I
Множител 24 23 22 21 20
Стойности на позиция 1 0 1 1 1
Десетични цифри 16 0 4 2 1
ЕДИНИЦИ ЗА КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИЯ
1 байт (В) = 8 бита
1 килобайт (КВ) = 210 В = 1024 В
1 мегабайт (МВ) = 220 В = 1024 КВ
1 гигабайт (GB) = 230 В = 1024 МВ
1 терабайт (ТВ) = 240 В =1024 GB
1 петабайт (PB) = 250 В = 1024 TB
1 ексабайт (EB) = 260 В = 1024 PB
1 зетабайт (ZB) = 270 В =1024 EB
1 йотабайт (YB) = 280 В =1024 ZB
Логически Операции
Съдържание:
1. Представяне на данни в компютъра - увод.
a) BIT
b) NIBBLE
c)BYTE
2. Логически побитови операции.
a) AND
b) OR
c) XOR
d) NOT.
3. ASCII кодове.
Представяне на данни в компютъра:
Тъй като вече сте запознати с бройните системи, е дошло времето да обърнеме внимание на компютъра, и по-скоро на представянето на данните в него.
BIT:
Започваме с бит. Това е най-малкото количество информация. Bit идва от Binary Digit, което означава двоична цифра. Един бит може да е недостатъчен, а в други случаи да е предостатъчен. В интерес на истината , ако сте се занимавали с програмиране, сигурно знаете за boolean променливи с тип TRUE и FALSE. Е приемете, че този бит също може да има две състояния: TRUE и FALSE или най-точно - 1 и 0. Бит може да се използва за задържане на получена стойност от условие: дали условието е изпълнено, или не е. Но същият бит не би достигнал при опит да пренасяме число, като: 0xFF.
Nibble:
Няма да разглеждам тази единица, просто защото тя надали ще ви трябва. Независимо от всичко обаче трябва да знаете че все пак такава единица съществува. Nibble е съвкупност от четири бита. Един Nibble не може да пренася голяма информация и въобще е неизползваем според мен. Ето как изглежда горе-долу:
Интересното, което трябва да запомните още тук и сега, е че бит 0, всъщност е най-десен бит в числото. Бит 3 е бит, който е най-вляво. Тоест тук нещата са малко обърнати. Идва от паметта, но засега не е нужно да го знаете. Общо взето бит 0 се нарича младши бит. Бит 3 или бит най-вляво се нарича старши бит.
Byte:
Трябва да обърнете особено много внимание на единицата байт, защото тя общо взето е най-важната. Другите единици, които ще научите по-нататък са нейни производни общо взето и ако не разбирате byte, няма да имате успехи и нататък.
Байтът е съвкупност от осем бита. За него важи, същото което важеше и за nibble:
От преди вече знаете кой е старшия бит и кой е младшия: съответно бит #7 и бит #0. Но другото което трябва да знаете за байт -> това е най-малката използваема единица. Всяка клетка от паметта е еднобайтова. Поради тази причина е много по-лесно адресирането на дадена клетка, като се използва основно, единицата: "байт". За използването на определени битове от един байт, се използват логическите побитови операции с цел замаскиране на битове.
Също така, всяка клетка може да съдържа стойност не по-голяма от FF, което е 255. С нулата, стойностите, които един байт може да има са точно..256. Не много, не и малко.
За справка: една булева променлива заема един байт. Вярно, това е хабене на памет, но все пак програмата е по-бърза. Плюс това 0000 0000 е FALSE, а всяка, различна от тази, стойност е TRUE. Всяка символна променлива е един байт.
Общо взето това е всичко за байта. Няма нищо повече, което трябва да се каже и е да е от значение.
Логически побитови операции:
Такива операции биват еднооперандни и двуоперандни. Първите изискват само една стойност, а вторите работят с две. Целта на тези операции е най-често да се провери "неудобна" информация. "Неудобна" я наричам просто, защото не можеме да се обърнеме директно към нея. Така например втори и трети бит са неудобни за нас; ние не можеме да се обърнеме към тях директно. Но затова си ги има логическите операции. С правилната логическа операция и правилните стойности, можете да достигнете "неудобната" информация. Така в един DWORD можете да вкарате резултатите от 32 проверки и да ги проверите чрез логически операции - удобно е.
Побитово AND:
Ако програмирате от известно време и сте запознати с булеви операции, то би трябвало да знаете какво прави AND с два израза. Връща резултат TRUE, ако и двата израза връщат TRUE, иначе FALSE. Е побитовата логическа операция AND просто прилага тали логика над всеки бит.
Когато не го правите с калкулатор, се започва или отляво надясно или отдясно наляво - няма значение. При AND оператора важат следните няколко правила:
A AND(^) B
0 0 0
0 0 1
1 0 0
1 1 1
AND може да се използва в много случаи. Най-честият от тях е да проверите дали дадена стойност е нула, като знаете че резултатът ще е нула, само ако стойността е нула и обратното. На това обаче ще можете да обърнете внимание на по-късен етап.
Побитово OR:
Побитово OR - или. Тук правилата са малко по-различни. Ако имаме две условия и върху тях приложиме логическа операция OR, резултатът ще е FALSE само ако и двете условия връщат резултат FALSE. Иначе ще се върне TRUE. И това е съществената разлика между това "или", което хората казват, и операцията.
Не мога да дам точен пример за използването на тази операция, но в определени случаи ще ви трябва, за да извлечете само нужните битове. Ето ги и редицата правила, от които можете да калкулирате резултатът:
A OR(V) B
0 0 0
0 1 1
1 1 0
1 1 1
Тоест, може да се каже че побитовото OR е обратно на побитовото AND в резултатите, които дава.
Побитово XOR
Ако вече сте запознати с предните две операции, то тази ще ви се стори доста по-лесна за разбиране. Причината за това е че при изреченията, които ние, хората, съставяме със съюз или, същият изключва едно от двете изречения. Например, изречението: "Ще ходя, или няма да ходя" - не може да се напише като "Ще ходя" OR "Няма да ходя", защото това веднага ни казва, че има и трети вариант: "Ще ходя, Няма да ходя" - противоположни действия, които не могат да бъдат изпълнени едновременно. Затова в действие идва XOR -> Exclusive OR или още: изключващо OR. Изключва едно от двете условие. XOR операцията връща FALSE, само когато или и двата бита са единици, или и двата са нули.
Правилата при тази операция са следните:
A XOR(V-) B
0 0 0
0 1 1
1 1 0
1 0 1
Побитово NOT
Най-лесната операция от всички. Изисква се само един операнд. Чрез тази операция всеки нулев бит (бит със стойност нула) става единица и обратното.
Надявам се че разбрахте какво имам предвид. Единствените две правила са следните:
NOT
1 - 0
0 - 1
ASCII:
American Standart code for Information Interchange. ASCII представлява една таблица, която първоначално е била 128 символна, след което са добавени още символи и в края на краищата е 255 символна. Всъщност тази таблица свързва стойността на един байт със знак. Пример: байт със стойност 65 (десетично) е знакът: 'A'. Имате на разположение набор от 255 символа, които са лесно достъпни. За това една символна променлива е с големина един байт. Тя просто съдържа стойност от 0 до 255 включително.
|
Компютърна Графика. Основни понятия. Видове
|
I. Що е графично изображение и къде се използва?
Графичните изображения представени на лист хартия или върху екрана на монитора като част от документа е най-яркото нещо, което привлича човешкото око.
Изображението може да бъде диаграма, чертеж, архитектурен проект, кадър от мултипликационен филм, рекламна илюстрация и т.н.
Съвременните Компютърни системи притежават достатъчно мощни и лесни за усвояване средства за работа с графични изображения.
Kомпютърна графика. Видове.
1. Определение: Компютърната графика разглежда методите и средствата свързани със създаването, преобразуването и възпроизвеждането на графични изображения.
Тези методи и средства се прилагат с помощта на специализирани програми наречени графични редактори. Те притежават набор от инструменти за рисуване със свободна ръка, чертане на геометрични фигури, запълване на контури, средства за редактиране и обработване на изображения. Според начина на построяване на изображението компютърната графика се разделя на три основни вида.
2. Видове.
A. Растерна Графика.
определение - изображение, което се състои от точки оцветени с различен цвят се нарича растерно. Точките, от които е изграден растерът се наричат пиксели. Всички те образуват така наречената решетка на изображението , която е с правоъгълна форма.
приложение – растерните изображения се използват при разработка главно на електронни и печатни материали(вестници, книги, списания и т.н.).
По-често принципът на създаване на такива изображения минава през вкарването на оригинал в компютъра, който се обработва с помощта на графичните редактори. Оригиналът се вкарва в компютъра с помощта на скенер или дигитално устройство(дигитален фотоапарат или видеокамера) и може да е снимка, картина,чертеж и т.н.
Графични редактори – по-масово използваните растерни програми са: Adobe Phototshop, Corel Photo-Paint, Fractal Design Painter. предимства и недостатъци – За всяка точка от растерното изображение се съхранява информация във файла, който го съдържа, това е информация за мястото в решетката и цвета от тук идва и основния проблем с растерните изображения, а това са големите по обем файлове.
Върху големината на файловете влияние оказват и други два фактора:
Разделителна способност – плътността на разположение на точките(пикселите) се нарича разделителна способност и се измерва в точки за инч dpi(dots per inch).
Екранната разделителна способност е 72 dpi. Всички монитори и телевизори работят с такава разделителна способност.
Печатащите устройства работят с разделителна способност от 300 dpi до 600 dpi и повече , при професионалните системи. Ето защо отпечатването на изображение с разделителна способност 72 dpi върху лист хартия не притежава идеално качество.
Брой на цветовете – при съхраняването на информация за цветовете във файла на изображението определящо значение има техния брой. Ако изображението е черно-бяло, то има само контур и запълнени с черно участъци т. е. един бит е напълно достатъчен за цвета на всяка точка. Когато изображението има 16 цвята , то необходимия обем информация за цвета на всяка точка се събира в 4 бита. При 256 различни цвята са необходими 8 бита за всяка точка, а за получаване на естествена картина с 16,7 милиона цвята обемът скача на 24 бита за точка.
Друг съществен недостатък на растерните изображения е невъзможността да се увеличават. При увеличаването се увеличава размерът на точките, от които е изградено изображението, а това от своя страна води до загрубяването и до изкривяването му. Ефектът, при който се вижда зърнестата структура на растерното изображение са нарича пикселизация.
B. Векторна графика.
Определение – изображението е съставено от множество обекти изградени от вектори. Основен елемент е линията, която може да бъде права или крива.
Принцип на изграждане на векторната графика. Тя се представя във вид на формула, а не като съвкупност от точки както е при растерната графика. От съчетанието на няколко линии се получава даден обект в изображението. Всеки обект във векторната графика има определени свойства. При линиите това са форма, дебелина, цвят, вид(плътна, пунктирана и др.). Затворените линии притежават свойството запълване с цвят текстура , шаблон. Всяка незатворена линия притежава два края наречени възли. Те определят вида на линията и как тя ще е свързана с останалите линии. В основата на векторната графика стои математическото представяне на геометрични фигури. За основна фигура е взета линията. Тя се задава с определено уравнение. Широко приложение са намерили кривите на Бизие. Построяването на такива криви става с двойка допирателни прекарани към линията в нейните възли. В програмите тези допирателни се представят като отсечки, единият край, на които съвпада с възела на линията и чрез влачене на мишката потребителя може да огъва линията. Формата на линията зависи както ъгъла на наклона на допирателната така и от дължината на отсечката.
Предимства – при векторната графика не възникват проблеми, които са свързани с увеличаване на изображението, защото процесът увеличаване е автоматично свързан с преизчисляване на формулите на кривите, от които е изградено изображението и следователно новополученото изображение е с нови параметри. Тъй като в процеса на работа се използват самите обекти, затова този тип графика се нарича още обектно-ориентирана. Векторната графика за разлика от растерната се използва за създаване на нови изображения и по-малко за обработка на стари.
Приложение – тя намира приложение в подготовката на разнообразни материали за печат в дизайнерски бюра, издателства, рекламни агенции и т.н.
Основни редактори работещи с векторна графика са: Adobe Illustrator, Corel Draw, Macromedia Freehdnd.
C. Фрактална графика.
Основен принцип на построяването е наследяването. По същността си това е изображение,което в основата си се състои от елементи от същия вид, но с по-малък размер, а тяхното изграждане има същите елементи, но с още по-малък размер и т.н.
Например един от най-простите обекти е фракталния триъгълник. Това е равностранен триъгълник чиито страни са разделени на три равни части. В техните среди са построени равностранни триъгълници , към страните на последните триъгълници също са построени равностранни триъгълници на същия принцип и т.н. По този начин се поражда фракталната структура. Много обекти в природата притежават фрактални свойства като снежинките, растенията. При тяхното увеличаване с микроскоп се откриват структури аналогични с изходните. Изображението се конструира от уравнения или от система от уравнения. В паметта на компютъра не се съхраняват никакви обекти.
|
|
ЗВУК
Както е известно човек чува звука в областта от 20 Hz до предполагаемо чуваемата честота от 20 kHz. Според теоремата на Котелников - Найкуист всеки звуков сигнал може да бъде преобразуван в отделни моментни сигнали и впоследствие да се кодира. За да се сканира сигнал, честотата на дискретизация трябва да е не по-малка от два пъти най-високата му честота. При звука максимална честота е 20 kHz, следователно честотата на дискретизация трябва да е по-голяма или равна на 40 kHz. Въвежданият сигнал е аналогов, т.е. стойностите му са непрекъснати във времето. В паметта на компютъра не могат да се пазят безкраен брой числа, затова се вземат моментни стойности от сигнала през определен период от време.“Накъсването” на сигнала се нарича дискретизация по време. Взетите стойности трябва да се преобразуват от аналогов в цифров вид. Това се извършва от аналогово-цифров преобразувател (АЦП), който кодира стойностите в числа, съответно в 8-разреден, 12-разреден или 16-разреден код (фиг. 2). Колкото по-голяма е разредността на АЦП, толкова по-точно е доближаването до оригиналния сигнал.
Въвеждането на всички звуци се осъществява на базата на цифрова обработка на сигнала. Говорът и музиката са аналогови сигнали. Те са непрекъснати във времето функции, които трябва да бъдат записани в паметта на компютъра и обработени. Компютърните данни са в бинарен вид – поредици от 1 и 0. Звуковият сигнал трябва да бъде обработен така, че да се получи максимално близо до човешкото възприятие звук.
Записът се реализира чрез музикалния софтуер – WaveLab. Записаният файл е във wav формат, 16-битова стерео дискретизация с честота 44.1 kHz. Има различни типове файлове с различни формати – всеки със своите предимства и недостатъци. Най-разпространени са WAV, MID, VOC, AVI (фиг. 3)
W AV-формата (фиг. 4) може да бъде просвирен на всяка звукова карта и неговото създаване е лесно. При него е използвана концепция, развита от Microsoft, така наречената RIFF стратегия. В буквален превод тя означава “файлов формат за обмяна на ресурси”. Интересното при нея е, че файлът е съставен от порции, които съдържат различна информация – за звук, картина, текст. Устройството, което ще изпълнява указанията от файла, различава коя информация се отнася за него и коя не. Това става като всяка порция има име. Файлът, изграден на базата на тази концепция, може да дава информация за видео и за аудио носители. Една такава порция информация се дефинира чрез име, дължина и съдържание – т.е. данни. Всеки WAV-файл започва с ключовата дума RIFF. После следва информация за дължината на файла, ключовите думи WAVEfmt. В порцията с име fmt е записана служебната информация на файла. Тя е набор от данни за броя канали (моно, стерео), честотата на записа, броя клетки нужни за запис на отчетите, така наречената стойност “изравняване на блоковете”. Тя показва колко байта се използват в представянето на една стойност от WAV-файла. Ако има 8–битов моно сигнал тази стойност ще е 1, а ако това е 16-битов стерео сигнал стойността е 4. После следва същинската информация – т.е. семплираните данни. Цялата информация е представена с ASCII символи (American Standard Code for Information Interchange - Американски стандартен код за обмяна на информация). Това е удобно, защото ASCII стойността се кодира с 8 бита, а тя може добре да представи една 8-битова стойност от АЦП. При 16-битов АЦП стойността се представя чрез два текстови символа. При наличие на два канала информацията се записва така, че се редуват първи и втори канал. Заради големите си предимства този формат намира голямо приложение при използването на звуковите възможности на компютрите.При наличие на записани две страни от плочата, се обработват файловете един по един като се прилагат различни плъгини за подобряване на звука. Този процес се състои в премахване на видове шум (Hum, Noise), пуканки и прескачания - Crackle, Click. Постигането на добър резултат зависи от качество на плочата, условия на съхранение, запазена повърхност и т.н. За съжаление плъгините нямат магическо действие. Подобряването на записа е възможно само до определена степен. Не може да се възстанови запис от много повредена плоча. Недостатък при прилагането на плъгините е, че заедно с шума се изчиства полезен сигнал, който не може да бъде възобновен. Ето защо е нужно до се направи компромис като се остави малко шум, но да се запазва честотния баланс на файла.
Сподели с приятели: |
