Техника

Как музыка, видео и прочая информация может быть представлена в виде нулей и единиц?

Как я понимаю электрический сигнал в виде нулей и единиц это как бы импульсы. Ну вот информация нами воспринимается в виде аналогового сигнала и если этот сигнал начертить в виде графика, то это очень сложная кривая, как бы состоящая из синусоид, в которой меняется хаотично частота, амплитуда и т. д. Вопрос мой в основном состоит в том как эти хаотические изменения параметров сигнала отображаются в цифровом сигнале (в виде нулей и единиц). Какая вообще в настоящее время величина напряжения принята за нуль, а какая за единицу?
Цифровой сигнал 0 и 1 не имеют смысла в выражении в вольтах. Какой стандарт удобней, такой и будет. Допустим у вас простенький 4х разрядный ЦАП. 4 цифровых входа и 1 аналоговый выход. Ещё у него есть вход опорного сигнала. Сколько будет на опору подано, столько максимально на аналоговом выходе сможет он отдать. Допустим подали на опору 10V.Если на все 4 входа подано 0000 - на выходе 0 вольт. Подали 0111 - на выходе 4,666вольт . Подали 1000 на выходе 5,333вольт. Подали 1111 на выходе 10 вольт. Подали 0001 на выходе 0,666 вольт. Любые комбинации единиц и нулей - линейная зависимость напряжения выхода от 0 до 10 вольт с дискретностью количества комбинаций разрядов. А количество комбинаций 16. И цена 1 разряда 10 опорные/15 (поскольку 16я комбинация 0000 это "0"). Цена одного = 0,666 вольт (при 10 опорного). Если быстро менять значения кода, на выходе можно формировать аналоговый сигнал. Синусоиду например (ну, поскольку разрядов мало, её подобие). АЦП действует наоборот. В зависимости от величины поданного напряжения меняется код на выходе. В двух словах так...
Гузалия Стафичук
Гузалия Стафичук
91 227
Лучший ответ
Рустам Акперов Вот то что нужно, вы меня поняли) спасибо за ответ, все сразу прояснилось)
Да ничего сложного...
Аналоговый сигнал - функция непрерывная (синусоиду вспомнили?). Теперь этот сигнал запускаем на АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Он с определенным интервалом времени (период дискретизации) измеряет величину сигнала на входе и пересчитывает полученное значение в цифровой код. Если этот код подать на ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), то на его выходе получим ступеньки, которые отдаленно будут напоминать исходный сигнал. Теперь если уменьшить интервал времени измерений в ЦАП (уменьшить период или увеличить частоту дискретизации), то ступенек станет больше и картинка еще сильнее будет напоминать исходную синусоиду. Ступеньки можно сгладить фильтром и получим исходную синусоиду.

Самое главное - после АЦП и до ЦАП сигнал представлен в виде цифрового кода. Достоинство "цифры" - практически полное отсутствие помех. ЦАП и АЦП только пакостят. Например, если в наушниках играет музыка с амплитудой 5 В и появилась помеха в 0,5 В то Вы эти наушники выбросите. А для цифрового сигнала, например TTL 5В 0,5 В никак не повлияет, потому что все что ниже 2,4 В это логический ноль, все что выше - единица. И добавка 0,5 В никак не повлияет на обработку "цифры". Вот как-то так..
Учи теорему Колмогорова при дискретизацию (сэмплирование по-иностранному) аналоговых сигналов. В ней формулируются требования с точки зрения физики и математики, а на практике это выполняют аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) с временной фиксацией результата на время записи в компьютер УЗХ — устройства записи-хранения.

В дешевых устройствах УЗХ одно и потому каналы стереосигнала оцифровывается поочередно, чтобы оцифровка была полной, да еще и по многим каналам, требуются два и более УЗХ.
Нуркен Абдишев
Нуркен Абдишев
87 472
Рустам Акперов Спасибо, большое.
Насчет текстовой информации выше хорошая аналогия с азбукой Морзе.
Допустим, 1 символ - 1 байт, и 1 байт = последовательность из 8 бит. Бит - это 0 или 1. Таким образом, байт - комбинация из 8 нулей/единиц. Определенные сочетания приняты за определенные символы, допустим, 00000000 - это буква "А", 00000001 - буква "Б" и т. д.
Так и хранится на диске и передается.
Файл - просто последовательность таких вот байт, соответствующая порядку символов в нем.

Видео в простейшем случае (без сжатия кодеками; вроде *.avi так умеет) - это последовательность картинок - кадров.
Картинка в простейшем случае (точечный рисунок *.bmp) - это последовательность точек, из которых она состоит.
А точка - это 3 байта: красный, зеленый, синий (RGB). Ими можно представить точку любого цвета.
Ну а с байтами все примерно как с символами.

Чтобы изучить что-то большое, нужно сперва разбить его на мелкие части и выкинуть все лишнее.

В данном случае, чтобы все лучше понять, нужно воспользоваться HEX-редактором.
Представьте себе для начала морзянку. Одна буква означает цвет, вторая - размер шрифта, третья- говорит о том, что передача окончена. И каждая из этих букв представима в виде двоичного кода.
Самое простое представление это графический эквалайзер. Звук из динамика получается за счет резкого втягивания и последующего отпускания мембраны 1- мембрана втянута (есть напряжение на катушке динамика), 0 - мембрана отпущена мы слышим щелчок. А из тысяч щелчков в секунду образуются ноты и другие звуки. Вот как то так.
ЦАП и АЦП
JO
Joel Odigie
1 447

Похожие вопросы